電氣自動化專業(yè)畢業(yè)設計-- 基于plc的全自動洗衣機控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目：基于PLC的全自動洗衣機控制系統(tǒng) </p><p>　　學 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　專 業(yè)：電氣自動化 </p>&l

2、t;p>　　班 級： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　完成時間： </b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術水平的提高，家庭電器全自動化成為必然的發(fā)展趨勢。全自動洗衣

3、機的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。洗衣機是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國產(chǎn)洗衣機無論在質量上還是功能上都和世界領先水平同步。縱觀洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導地位。</p><p>　　根據(jù)全自動洗衣機的工作原理,利用可編程控制器PLC實現(xiàn)控制,說明了PLC控制的原理方法,特點及控制洗衣機的特色。PLC的優(yōu)點是：可靠性高，耗電少，適應性強，運行速度快，壽命長

4、等，為了進一步提高全自動洗衣機的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提出了用PLC來控制全自動洗衣機這個課題。全自動洗衣機控制系統(tǒng)利用了西門子S7-200系列PLC的特點,對按鈕,電磁閥,開關等其他一些輸入/輸出點進行控制,實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時間由PLC內(nèi)計數(shù)器控制,所以只要改變計數(shù)器參數(shù)就可以改變時間。可以把上面設定的程序時間定下來,作為固定程序使用,也可以根據(jù)衣物的質地,數(shù)量及油污的程度來編

5、程。該論文就怎樣利用PLC來控制全自動洗衣機進行了調(diào)查，對其中軟件設計、硬件設計等問題進行了分析和研究，實現(xiàn)了全自動洗衣機的正常運行和強制性停止功能。</p><p>　　關鍵詞：PLC；自動；定時；控制</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the social economy dev

6、elopment and the science and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience people's

7、 life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which the price fights, passes through several year steady development, the domestically produced washer regardless of in

8、quality or in function all with</p><p>　　Keywords: PLC; control; delay;entire automatic</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒論········&#

9、183;····································

10、···············1</p><p>　　1 概述·················

11、;····································

12、83;···2</p><p>　　1.1 PLC控制特點···························&#

13、183;·····················2</p><p>　　1.2 控制系統(tǒng)框圖·········&#

14、183;····································

15、··2</p><p>　　1.3 控制系統(tǒng)對應設備及功能····························&

16、#183;·········3</p><p>　　1.4 控制系統(tǒng)原理·····················&

17、#183;··························3</p><p>　　2 硬件電路的設計····&

18、#183;····································

19、;······4</p><p>　　2.1 PLC的選擇·························

20、;··························4</p><p>　　2.1.1 I/O點數(shù)統(tǒng)計····&#

21、183;····································

22、·····4</p><p>　　2.1.2 I/O存儲器容量的估算·························

23、;·············4</p><p>　　2.1.3 CPU功能與結構的選擇················

24、3;·····················5</p><p>　　2.2 PLC外部接線圖·········&#

25、183;····································

26、5</p><p>　　2.3洗衣機示意圖·······························&

27、#183;················6</p><p>　　3 軟件設計···············

28、;····································

29、83;··7</p><p>　　3.1 I/O分配表····························

30、83;·····················7</p><p>　　3.1.1 輸入地址分配表·········

31、··································7</p><

32、;p>　　3.1.2 輸出地址分配表·································&

33、#183;·········7</p><p>　　3.1.3 內(nèi)部元件地址分配表····················&#

34、183;··················7</p><p>　　3.2系統(tǒng)流程圖············

35、3;····································&#

36、183;8</p><p>　　3.2.1強制停止流程圖······························

37、··············8</p><p>　　3.2.2 正常運行流程圖················

38、83;··························9</p><p>　　3.3程序設計·····

39、····································

40、3;·········10</p><p>　　3.3.1 PLC控制順序功能圖····················

41、83;··················11</p><p>　　3.3.2系統(tǒng)梯形圖············&#

42、183;··································11</p>

43、<p>　　3.3.3系統(tǒng)指令語句表································

44、83;··········13</p><p>　　4 程序運行過程分析····················&#

45、183;·······················14</p><p>　　5 系統(tǒng)仿真········

46、;····································

47、83;·······15</p><p>　　6 模擬硬件連接·······················

48、3;························17</p><p>　　7 全自動洗衣機的展望······&#

49、183;···································18<

50、/p><p>　　結束語·································

51、·······················20</p><p>　　參考文獻·········

52、;····································

53、83;········21</p><p>　　致謝·······················

54、3;··································22</p>

55、<p>　　附錄··································

56、83;·······················23</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　在洗衣機控制方面，在

57、PLC問世之前，工業(yè)控制領域中是繼電器占主導地位。但繼電器控制領域有著十分明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性、壽命短、運行速度慢、適應性差、尤其當生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，就必須重新設計、重新安裝，造成時間和資金的嚴重浪費。為了改變這一現(xiàn)狀，PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生了。[1]PLC的優(yōu)點是：可靠性高，耗電少，適應性強，運行速度快，壽命長等，為了進一步提高全自動洗衣機的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提出了用PLC來控制全自動洗衣機這個課題。[

58、2]</p><p>　　PLC的全稱是Programmable Logic Controller（可編過程控制器）PLC是一種產(chǎn)品，但這種產(chǎn)品有點特別，在沒有下載控制程序之前，它不具備任何控制功能，也就是說，沒有應用程序的PLC是毫無用處的。PLC實際上是專為工業(yè)環(huán)境使用的通用控制平臺，它必須進行二次開發(fā)才能完成最終控制目的，因此，它還需程序編輯/調(diào)試軟件的配合，此次設計的關鍵就在程序的編輯和調(diào)試。[3]<

59、;/p><p>　　此次設計根據(jù)全自動洗衣機的工作原理,利用可編程控制器PLC實現(xiàn)控制,用于說明PLC控制的原理方法,特點及工作特色。此次全自動洗衣機控制系統(tǒng)設計利用了西門子S7-200系列PLC的特點,對按鈕,電磁閥,開關等其他一些輸入/輸出點進行控制,實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時間由PLC內(nèi)計數(shù)器控制,所以只要改變定時器和計數(shù)器參數(shù)就可以改變時間。可以把上面設定的程序時間定下來,作

60、為固定程序使用,也可以根據(jù)衣物的質地,數(shù)量及油污的程度來編程。[4]</p><p>　　洗衣機的工作流程由進水，洗衣，排水，和脫水四個過程組成。在半自動洗衣機中，這四個過程分別用相應的按扭開關來控制。全自動洗衣機中，，這四個過程可做到全自動運行，直至洗衣結束。根據(jù)以上全自動洗衣機的功能要求，我對此次設計的PLC控制要求設計如下：</p><p>　　全自動洗衣機控制要求是能實現(xiàn)“正常運行

61、”和“強制停止”兩種控制要求。</p><p>　　[1]按下啟動按扭，開始進水直到水滿（即水位達到高水位）時停止進水開始洗滌正轉。</p><p>　　[2]洗滌時，正轉30秒，停兩秒，然后反轉30秒，停2秒。</p><p>　　[3]如此循環(huán)5次，總共320秒開始排水。</p><p>　　[4]水位下降到低水位時開始脫水并繼續(xù)排水，脫

62、水30秒。</p><p>　　[5]開始清洗，重復（1）到（4），清洗兩遍。</p><p>　　[6]清洗完成，報警3秒并自動停機。</p><p>　　[7]若按下排水按扭可以實現(xiàn)手動排水。</p><p>　　[8]若按下停車按扭，可實現(xiàn)手動停止進水，排水 脫水及報警。</p><p><b>　　

63、1概述</b></p><p>　　1.1 PLC控制特點</p><p>　　PLC的發(fā)展與計算機技術、半導體技術、控制技術、數(shù)學技術、通信網(wǎng)絡技術等高新技術的發(fā)展息息相關，這些高新技術的發(fā)展推動了PLC的發(fā)展，而PLC的發(fā)展又對這些高新技術提出了更高、更新的要求，促進了它們的發(fā)展。PLC控制全自動洗衣機的編程語言容易掌握，是電控人員熟悉的梯形語言，使用術語依然是＂繼電器＂一

64、類術語，大部分與繼電器觸頭的連接相對應，使電控人員一目了然．PLC控制使用簡單，他的I/O已經(jīng)做好，輸入輸出信號可直接連接，非常方便，而輸出口具有一定驅動能力，PLC是專門應用手工業(yè)現(xiàn)場自動控制裝置，再系統(tǒng)軟硬件上采用抗干擾措施．當工作程序需要改變時，只需改變PLC的內(nèi)部，驚醒重新編程而無需對外圍進行重新改動。從這些方面突出了使用PLC控制的優(yōu)越性。</p><p>　　1.2 控制系統(tǒng)框圖</p>

65、<p>　　此次設計根據(jù)全自動洗衣機的工作原理, 洗衣機的工作流程由進水，洗衣，排水，和脫水四個過程組成。在半自動洗衣機中，這四個過程分別用相應的按扭開關來控制。利用可編程控制器PLC實現(xiàn)控制,用于說明PLC控制的原理方法,特點及工作特色。此次全自動洗衣機控制系統(tǒng)設計利用了西門子S7-200系列PLC的特點,對按鈕,電磁閥,開關等其他一些輸入/輸出點進行控制,實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。根據(jù)以上要求PLC的控制系統(tǒng)框圖如下

66、圖1-1。</p><p>　　圖1-1控制系統(tǒng)框圖</p><p>　　1.3控制系統(tǒng)對應設備及功能</p><p>　　根據(jù)控制過程中的進水、洗滌、脫水、報警等控制要求，對控制所需的外部設備初步設計如表1-1</p><p>　　表1-1對應設備及功能表</p><p><b>　　1.4控制系統(tǒng)原理&l

67、t;/b></p><p>　　自動洗衣機的進水，洗衣，排水，脫水是通過水位開關，電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制，從而實現(xiàn)自動控制的，水位開關用來控制進水到洗衣機內(nèi)高中低水位，電磁進水閥起著通斷水源的作用。進水時，電磁進水閥打開，將水注入，排水時，電磁排水閥打開，將水排出，洗衣時，洗滌電動機啟動，脫水時，脫水桶啟動。</p><p><b>　　2 硬件電路的設計<

68、;/b></p><p><b>　　2.1PLC的選擇</b></p><p>　　2.1.1 I/O點數(shù)統(tǒng)計</p><p>　　I/O點數(shù)是PLC的一項重要指標。合理選擇I/O點數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求，又可使系統(tǒng)總投資最低。PLC的輸入輸出總點數(shù)和種類應根據(jù)被控對象所需控制的模擬量、開關量、輸入輸出設備情況來確定，一般一個輸入輸

69、出元件要占用一個輸入輸出點?？紤]到今后的調(diào)整和擴充，一般應在估計的總點數(shù)上再加上20%—30%的備用量。該系統(tǒng)有11個數(shù)字輸入點6個數(shù)字輸出點，具體的輸入輸出見表2-1. </p><p>　　表2-1I/O點數(shù)統(tǒng)計表</p><p>　　2.1.2 I/O存儲器容量的估算</p><p>　　PLC常用的內(nèi)存有EPROM、EEPROM和帶鋰電池供電的RAM。一般

70、微型和小型PLC的存儲容量是固定的，介于1—2KB之間。用戶應用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結構等。因此在程序設計之前只能粗略地估算。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關功能元件占用的內(nèi)存量大致如下：</p><p>　　開關量輸入元件：10—20B/點</p><p>　　開關量輸出元件：5—10B/點</p><p>　　定時

71、器/計數(shù)器：2B/個</p><p>　　模擬量：100—150B/個</p><p>　　通信接口：一個接口一般需要300B以上[8]</p><p>　　根據(jù)上面算出的總字節(jié)數(shù)再考慮增加25%左右的備用量，就可估算出用戶程序所需的內(nèi)存容量，從而選擇合適的PLC內(nèi)存。該系統(tǒng)有11個數(shù)字輸入點6個數(shù)字輸出點，需內(nèi)存280B，有定時器6個，計時器2個，需內(nèi)存16B，

72、考慮余量后需要內(nèi)存370B。</p><p>　　2.1.3 CPU功能與結構的選擇</p><p>　　PLC的功能日益強大，一般PLC都具有開關量邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些PLC還可擴展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時可考慮以下幾點：功能與任務相適應，PLC的處理速度應滿足實時控制的要求、PLC結構合理、機型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。全自

73、動洗衣機控制所要求的控制功能簡單，小型PLC就能滿足要求了。</p><p>　　該控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU-224（AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進行。同時由于該模塊采用交流220V供電，并且自帶14個數(shù)字量輸入點和10個數(shù)字量輸出點，完全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，所以不再需要另外的電源模塊、數(shù)字量和輸出模塊。</p><p>　　綜上所述

74、此次設計選用西門子S7-200型PLC。</p><p>　　2.2 PLC外部接線圖</p><p>　　根據(jù)全自動洗衣機的控制要求，對系統(tǒng)控制的I/O點數(shù)進行了統(tǒng)計和PLC型號進行了選擇，現(xiàn)根據(jù)以上的統(tǒng)計和選擇對控制系統(tǒng)PLC的外部接線設計如下圖2-1。</p><p>　　圖2-1PLC外部接線圖</p><p><b>　　

75、2.3洗衣機示意圖</b></p><p>　　如圖2-2所示為洗衣機示意圖，在圖中ST4為高水位傳感器，ST5為中水位傳感器，ST6為低水位傳感器，ST7位水排盡傳感器，當選擇好水位后，YV1打開開始進水，當水位到達相應水位時，相應的傳感器送出ON信號否則為OFF,只有當水上升到與選擇水位相開關一致時，YV1關閉停止進水，開始洗衣。[10]</p><p>　　圖2-2洗衣機

76、示意圖</p><p><b>　　3 軟件設計</b></p><p>　　3.1 I/O分配表</p><p>　　3.1.1 輸入地址分配表</p><p>　　列出全自動洗衣機的輸入分配表，見表3-1。</p><p>　　表3-1輸入地址分配表</p><p>　

77、　3.1.2 輸出地址分配表</p><p>　　列出全自動洗衣機的輸出分配表，見表3-2。</p><p>　　表3-2輸出地址分配表</p><p>　　3.1.3 內(nèi)部元件地址分配表</p><p>　　全制動洗衣機控制時，需用到PLC內(nèi)部的計時器和計數(shù)器對其進行過程控制，現(xiàn)對控制中要用到的內(nèi)部位元件地址分配表歸納如表3-3。</

78、p><p>　　表3-3內(nèi)部地址分配表</p><p><b>　　3.2系統(tǒng)流程圖</b></p><p>　　3.2.1強制停止流程圖</p><p>　　全自動洗衣機控制要求是能實現(xiàn)”正常運行“和”強制停止“兩種控制要求。當強制停止時，按動停止按鈕，可實現(xiàn)手動停止進水，排水 脫水及報警，再通過手動排水，按下排水按扭可以

79、實現(xiàn)手動排水和手動脫水，按下手動脫水可實現(xiàn)脫水，來完成洗衣。按照強制停止的工作流程，作出強制停止的洗衣流程圖見圖3-1。</p><p>　　圖3-1強制停止流程圖</p><p>　　3.2.2正常運行流程圖</p><p>　　全自動洗衣機正常運行時即洗衣機按照程序設定依次完成依次洗衣過程，從選擇水位，按下啟動按扭，開始進水直到水滿（即水位達到高水位）時停止進水

80、開始洗滌正轉，洗滌時，正轉30秒，停兩秒，然后反轉30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒開始排水，水位下降到低水位時開始脫水并繼續(xù)排水，脫水30秒，開始清洗，重復以上過程，清洗兩遍，清洗完成，報警3秒并自動停機。按照以上的工作流程，作出全自動洗衣機的正常運行工作流程圖見圖3-2。</p><p>　　圖3-2正常運行流程圖</p><p><b>　　3.3程序設計</

81、b></p><p>　　3.3.1 PLC控制順序功能圖</p><p>　　順序功能圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，順序功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術，他是一種通用的技術語言。全自動洗衣機控制系統(tǒng)PLC控制狀態(tài)流程圖見圖3-3。</p><p>　　圖3-3 PLC控制狀態(tài)流程圖</p><p>　　

82、3.3.2系統(tǒng)梯形圖</p><p><b>　　一、梯形圖的特點</b></p><p>　　梯形圖是PLC模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。它由觸點、線圈或功能方框等構成，梯形圖左、右的垂直線稱為左、右母線。畫梯形圖時，從左母線開始，經(jīng)過觸點和線圈（或功能方框），終止于右母線。在梯形圖中，可以把左母線看作是提供能量的母線。觸點閉合可以使能量流過，直到下一個元件；觸點斷

83、開將阻止能量流過。這種能量流，我們稱之為“能流”。實際上，梯形圖是CPU仿真繼電器控制電路圖，使來自“電源”的“電流”通過一系列的邏輯控制條件，根據(jù)運算結果決定邏輯輸出的模擬過程。</p><p>　　梯形圖中的基本編程元素有觸點、線圈和方框。</p><p>　　觸點：代表邏輯控制條件。觸點閉合時表示能量可以流過。觸點分常開觸點和常閉觸點兩種形式。</p><p>

84、;　　線圈：通常代表邏輯“輸出”的結果。能量流到，則該線圈被激勵。</p><p>　　方框：代表某種特定功能的指令。能量流通過方框時，則執(zhí)行方框所代表的功能。方框所代表的功能有很多種，例如：定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)運算等。</p><p>　　梯形圖中，每個輸出元素可以構成一個梯級。每個梯形圖網(wǎng)絡由一個或多個梯級組成。</p><p><b>　　二、梯形圖

85、繪制原則</b></p><p>　　(1) 梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每個繼電器器線圈為一個邏輯行，即一層階梯。每一個邏輯行起于左母線，然后是觸點的連接，最后終止于繼電器線圈或右母線。</p><p>　　注意：左母線與線圈之間一定要有觸點，而線圈與右母線之間不能有任何</p><p><b>　　點，應直接連接。</b&g

86、t;</p><p>　　(2) 一般情況下，在梯形圖中某個編號繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器觸點可無限引用。有些PLC，在含有跳轉指令或步進指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。 </p><p>　　(3) 在每個邏輯行中，串聯(lián)觸點多的支路應放在上方。如果將串聯(lián)觸點多的支路放下方，則語句增多，程序變長。</p><p>　　(4) 在每個邏輯行中，并聯(lián)觸點多的支路應放

87、在左邊。如果將并聯(lián)觸點多的支路放右邊，則語句增多，程序變長。</p><p>　　(5) 梯形圖中，不允許一個觸點上有雙向“電流”通過。</p><p>　　(6) 梯形圖中，當多個邏輯行都具有相同條件時，為了節(jié)省語句數(shù)量，常將這些邏輯行合并。當相同條件復雜時，這對儲存容量小的PLC很有意義。</p><p>　　(7) 設計梯形圖時，輸入繼電器的觸點狀態(tài)全部按相應

88、的輸入設備為常開狀態(tài)進行設計更為合適，不易出錯。因此，也建議盡可能用輸入設備的常開觸點與PLC輸入端連接。如果某些信號只能用常閉觸點輸入，可以按輸入設備全部常開來設計，然后將梯形圖中對應的輸入繼電器觸點取反。</p><p><b>　　三、系統(tǒng)梯形圖</b></p><p>　　根據(jù)以上的梯形圖的基礎知識、注意事項、特點及上節(jié)（3.3.1節(jié)）中的控制狀態(tài)流程圖，現(xiàn)

89、利用STEP7-Micro/WIN編程軟件做出全自動洗衣機控制系統(tǒng)梯形圖。STEP7-Micro/WIN編程軟件是專為西門子S7-200而設計的，在個人計算機的WINDOWS操作系統(tǒng)下運行，功能強大、使用方便、簡單易學。其編寫好的程序可通過專用編程線纜下載的PLC中運行。也可以導出后在仿真軟件中進行測試。</p><p>　　系統(tǒng)梯形圖如下圖3-4到圖3-6。</p><p>　　圖3-5

90、系統(tǒng)體形圖b</p><p>　　圖3-6系統(tǒng)梯形圖c</p><p>　　3.3.3系統(tǒng)指令語句表</p><p>　　由于系統(tǒng)指令語句表在該處排版影響文章美觀而且不便于閱讀，所以將該系統(tǒng)的指令語句表排版在附錄。</p><p>　　4 程序運行過程分析</p><p><b>　　4.1洗衣機進水<

91、/b></p><p>　　洗衣前選擇好水位，按下水位選擇開關(I0.2、I0.3、I0.4)任意一個，再按下啟動按鈕，I0.0接通，Q0.0接通，開始進水。當水位上升到與選擇的水位相一致時，相一致的水位傳感器(I0.7、I1.0、I1.1)接通，Q0.0斷開停止進水，T37開始計時。</p><p><b>　　4.2正反轉洗衣</b></p>

92、<p>　　T37計時時間到，Q0.2接通開始正轉洗衣，T38計時開始。T38計時30秒，Q0.2斷開，正洗暫停，T39開始計時。T39計時時間到，Q0.3接通，反洗，T40開始計時。T40計時時間到，Q0.3斷開，反洗暫停，T41開始計時。T41計時時間到，C50計數(shù)一次，同時洗衣返回Q0.2接通，重復以上從正洗開始的全部動作，直到C50計滿5次數(shù)時，Q0.1接通并自保，開始排水，C50復位，準備下次循環(huán)是再計數(shù)。</

93、p><p><b>　　4.3大循環(huán)洗衣</b></p><p>　　排水到脫水水位時，I1.2閉合，Q0.1、Q0.4接通，開始脫水，T42開始計時。T42計時時間到，Q0.1、Q0.4斷開，停止排水和脫水，C51計數(shù)一次，同時洗衣返回Q0.0接通,重復從進水到脫水的全部動作，知道C51計數(shù)滿3次時，停止洗衣，Q0.5接通報警并自保，T43開始計時。T43計時時間到，報

94、警結束，整個洗衣過程結束，T43常開觸點閉合，準備下次啟動。</p><p><b>　　4.4強制停止</b></p><p>　　運行中按停止按鈕時，I0.1常閉觸點斷開，則M0.0、Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5斷開，停止進水、排水、脫水及報警。按排水按鈕時，I0.5常開觸點閉合，Q0.1接通并自保，進行手動排水。按手動脫水按鈕，I0.6閉合，Q0.1、

95、Q0.4接通脫水，T42開始計時。T42計時時間到Q0.1、Q0.4斷開，脫水停止，Q0.5接通報警，T43開始計時。T43計時時間到Q0.5斷開報警結束。</p><p><b>　　5 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　S7-200仿真軟件簡介：</p><p>　　(1) S7-200仿真軟件是S7-200系列PLC專用仿真軟件，無

96、需安裝，下載后執(zhí)行S7-200.EXE即可進入?？梢栽跊]有PLC的情況下，對PLC程序進行仿真調(diào)試，雖然它不能模擬S7-200的全部指令和全部功能，但仍然不失為一個很好的學習S7-200的工具測試軟件。</p><p>　　(2) 執(zhí)行S7-200.EXE后其窗口如圖5-1</p><p>　　圖5-1執(zhí)行S7-200.EXE后窗口圖</p><p>　　執(zhí)行圖中菜

97、單命令“配置”→“CPU型號”，在CPU型號對話框中可選擇自己對應的CPU型號。用戶還可以修改CPU的網(wǎng)絡地址，一般使用默認地址。圖中灰色部分為是CPU 224類型的PLC面板可顯示CPU運行狀態(tài)和I/O點的狀態(tài)，燈亮為1，燈滅為0。CPU224的右邊空白方框是擴展模塊的位置，雙擊空白方框即可進行模塊配置選擇，根據(jù)需要可選擇各種數(shù)字量和模擬量的擴展模塊。CPU模塊的下方是用于輸入數(shù)字量信號的小開關面板，具有和CPU224對應的14個輸入

98、點，單擊面板中的開關按鈕可使其0，1狀態(tài)切換，在CPU面板上的模擬LED燈對應滅，亮。</p><p>　　開關面板下方的SMB28,SMB29是兩個直線電位器，分別是CPU224的兩個8位模擬量輸入電位器對應的特殊存儲器字節(jié)，可左右拖動滑塊來設置他的值，范圍在0-255之間。</p><p>　　(3) 仿真軟件不能直接接收S7-200程序代碼，需要在STEP7-Micro/WIN中將程

99、序編譯并導出成ASCII文本文件（擴展名為awl）。然后在S7-200仿真軟件，使用工具欄的下載按鈕即可將導出的文件下載到仿真軟件當中進行仿真測試。</p><p>　　(4) 在仿真軟件中點擊工具欄上的運行按鈕使仿真PLC切換到RUN模式開始仿真測試，運行過程當中點擊開關面板中的模擬開關進入信號輸入，通過查看菜單當中的“程序塊代碼”查看對應程序代碼，“程序塊圖形”查看梯形圖運行狀態(tài)，“數(shù)據(jù)塊”查看V區(qū)存儲器對應

100、的值，“內(nèi)存監(jiān)視”來監(jiān)控V、T、C、M等內(nèi)部變量的值</p><p>　　(5) 另外，仿真軟件還有讀取CPU和擴展模塊的信息、設置PLC實時時鐘、控制循環(huán)掃描次數(shù)和對TD200文本顯示器仿真等功能。[13]</p><p><b>　　系統(tǒng)程序仿真：</b></p><p>　　將第3節(jié)中在STEP7-Micro/WIN中編寫好的程序編譯并導

101、出成ASCII文本文件（擴展名為awl）。然后在S7-200仿真軟件，使用工具欄的下載按鈕即將導出的文件下載到仿真軟件當中進行仿真測試。按照設計的要求進行仿真，看程序能夠按照要求進行各種工作即可。</p><p><b>　　6 模擬硬件連接</b></p><p>　　經(jīng)過上節(jié)的仿真成功后，就可以進行程序的下載、安裝和調(diào)試。但由于條件的限制，此次設計不能進行完全的實

102、物連接，只能用簡單的元件進行模擬連接。具體的模擬元件如下：</p><p>　　采用三個刀開關來模擬ST1、ST2、ST3三個水位選擇開關，其余的啟動按鈕、停止按鈕、手動排水/手動脫水和對應的水位傳感器，采用八個按鈕開關來模擬。洗衣機的進水、正轉、反轉、脫水和報警，采用五個放光二極管來模擬。</p><p>　　選擇好模擬元件后按照2.2節(jié)中的PLC外部接線圖(圖2-1)連接好模擬硬件圖，

103、把模擬元件對應的作用標識清楚，便于連接好裝載程序后的操作。把經(jīng)過仿真成功后的程序下載到PLC中，按照設計的控制要求按動對應的刀開關和按鈕開關，對應的發(fā)光二極管發(fā)光即可。</p><p>　　經(jīng)過模擬控制到達了預期的設計要求，此次設計成功。</p><p>　　7 全自動洗衣機的展望</p><p>　　洗衣機是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國產(chǎn)

104、洗衣機無論在質量上還是功能上都和世界領先水平同步?？v觀省會的洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導地位。 </p><p>　　洗衣機無論在質量、技術、功能還是在外觀上面，誰能接近于為人們的生活服務這一主題，誰就能得到長足的進步和發(fā)展。今后一段時間，以下幾種洗衣機將是市場和消費者的最愛。 </p><p>　　高度自動化：從最初的單桶洗衣機到雙桶、套桶洗衣機、全自

105、動洗衣機，再到智能全模糊控制洗衣機?？傊恳淮渭夹g的進步都極大地推動了洗衣機自動化程度的提高。 </p><p>　　品種多樣化：波輪式、滾筒式和仿生搓洗式洗衣機滿足了不同偏好的消費者的需求。 </p><p>　　節(jié)能和健康化：現(xiàn)在的消費者在節(jié)能方面對家電提出了更高的要求，對于健康型洗衣機更是人們趨之若騖的首選。 </p><p>　　大容量和微型化：大容量洗衣

106、機滿足了人們洗大件衣物的需求。同時，微型化洗衣機也備受青睞，如市場上出現(xiàn)的1．5公斤、2．5公斤不等的海爾小小神童洗衣機，可以滿足少量衣物即時洗的需要。 </p><p>　　組合化：榮事達集團最近推出的子母分洗式洗衣機，正好迎合了這部分消費者的需求，它的大桶容量為5．5公斤，小桶容量為2．5公升，兩桶并列，縮小了較大一部分空間，而且具有人工智能模糊控制功能。滿足了不同衣物分開洗、大量衣物同時洗、小件衣物即時洗的

107、需求，開創(chuàng)了健康洗滌新概念，深受消費者的喜愛，組合化的另一個體現(xiàn)就是把洗滌、漂洗、脫水和烘干功能集于一身。 </p><p>　　在今后一個時期內(nèi)，家用電動洗衣機的產(chǎn)品性能質量將是企業(yè)競爭的焦點，開發(fā)新型的產(chǎn)品是競爭獲勝的主要手段。今后，家用電動洗衣機將朝著多功能、節(jié)電、節(jié)水方向發(fā)展。</p><p>　　多功能主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、去污能力的多樣化。如去除蛋白質、皮脂、血漬、奶漬、

108、咖啡、果汁的能力。2、洗滌容量的多樣化。洗滌容量可以從0．5kg到13kg。3、控制方式的多樣化。如機械定時器、電動程控器、電子程控器、模糊電腦控制。4、外觀造型多樣化。為適應不同消費層次的需求，洗衣機的外觀形狀及顏色將是各種各樣的。 </p><p>　　節(jié)電、節(jié)水是今后我國家用電動洗衣機發(fā)展的主流。目前，我國正在修訂的國標GB4288已將用電量、用水量指標列入了其考核的主要指標。另外，為了引導消費和指導洗衣機

109、制造企業(yè)的設計和制造，新國標GB4288將洗凈比、用電量、用水量、噪聲、含水率、壽命這6個主要性能指標進行分等級考核，即以上6個指標分別分為A、B、C、D4個級別。消費者可根據(jù)自己的需要選擇不同級別的產(chǎn)品。 </p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　通過本系統(tǒng)的設計，對全自動洗衣機的控制系統(tǒng)有了深入的理解。全自動洗衣機控制系統(tǒng)利用了西門子PLC

110、的特點，對按鈕、電磁閥、開關等其他一些輸入輸出點設備進行控制，實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時間由PLC內(nèi)計數(shù)器控制,所以只要改變計數(shù)器參數(shù)就可以改變時間?？梢园焉厦嬖O定的程序時間定下來,作為固定程序使用,也可以根據(jù)衣物的質地,數(shù)量及油污的程度來編程。只要稍作改變,就可以設計出諸如要多洗多甩的牛仔類衣物,輕洗輕甩的羊毛類衣物以及通用的標準洗滌程序,充分表其實用性。</p><p>　　

111、通過這次設計，對自動控制原理及應用有了進一步認識，在一個多月的設計過程中學到了許多東西，不僅僅是畢業(yè)設計中的。也學到了不少其它的東西。設計中，我們遇到不懂或不明白的地方。除了查閱相關資料， 袁老師也給了我們很多的指導。總之，這次設計為我們打開了以后面向實際應用的大門，為我們以后做各項工作和進一步學習奠定了基礎。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p&

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116、200 PLC實驗指導書[M] .綿陽：綿陽師范學院出版社，2009.2-3.</p><p>　　[14] 中國制冷與暖通空調(diào)信息網(wǎng)，洗衣機迎來科技時代. 電子文獻類標識/載體類型表示 .</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過這次設計，我們對機械設計的理論，自動控制原理及應用有了進一步認識，對自動洗衣機控制系統(tǒng)

117、有了一定了解?？傊?，這次設計為我們打開了以后面向實際應用的大門，為我們以后做各項工作和進一步學習奠定了基礎。它好比一個燈塔，為我們指明了遠行的航向；好比一顆啟明星，為我們指明了前進的道路。</p><p>　　短暫的畢業(yè)設計就這樣在緊張有序中度過了。衷心的感謝老師在這次設計過程中的精心指導，他在每一個階段都認真的教導和耐心的講解，使我能順利的走到現(xiàn)在。</p><p>　　為了使自己能夠全

118、方位的發(fā)展，更好的適應這個日新月異的社會，在這幾學年中，我兢兢業(yè)業(yè)，努力學習，嚴格要求自己，不斷的提高自己各方面的素質，爭取在人生的道路上更好的實現(xiàn)社會價值,人生價值和自我價值!</p><p>　　本次畢業(yè)設計是對我們每個學生在校三年來所學知識與生產(chǎn)實踐技術所進行的一次綜合性的全面考察；培養(yǎng)了我們運用所學專業(yè)知識解決實際問題的能力；它還為我們了解一般機械工程設計的基本思想打下良好的基礎；在設計方案的擬定,設計資

119、料的收集,手冊，國標選用，設計方法的運用,零部件及總體裝配圖的繪制等方面，有一次較全面的鍛煉。對我們進入社會具備一定獨立工作能力起了良好的作用,能較好的適應工作。</p><p>　　這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在老師的精心指導下，同組人員的相互幫助下，完成了課程設計任務，同時，在老師和組員身上我學到了很多實用的知識，在此特別表示感謝！</p><p>　　最后