超声波清洗机控制系统设计.docx
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设计任务书
1．设计题目：
超声波清洗机控制系统设计
2. 设计内容：
1） 完成《设计指导书》所要求的控制循环
2） 按停止按钮，完成当前循环后再停
3） 要求可以实现手动、单周期、连续控制
4） 循环5次，停止循环，声光间断报警5秒
3. 设计要求：
1） 画出端子分配图和顺序功能图
2） 设计并调试PLC控制梯形图
3） 设计说明书
4. 进度安排：
1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案2天
2）PLC顺序功能图和梯形图设计 5天
3 ）说明书撰写 2 天
4 ）答辩 1 天
指导教师：
主管院长：
年月日
1. 前言…………………………………………………………………3
2. 课程设计题目…………………………………………………………4
3. 总体设计………………………………………………………………5
3.1 PLC选型………………………………………………………………5
3.2 地址分配表……………………………………………………………5
4. PLC程序设计……………………………………………………………6
4.1 设计思想………………………………………………………………6
4.2 PLC顺序功能图…………………………………………………………7
4.3 PLC梯形图……………………………………………………………8
4.4 PLC指令表……………………………………………………………13
5. 总结…………………………………………………………………15
6. 参考文献……………………………………………………………16
前言
PLC即可编程控制器（ProgrammablelogicController，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：
PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:
一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable,是世界上公认的第一台PLC.
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，PLC由中央处理单元（CPU）、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成，具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。
系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。
系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。
用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。
STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视,PLC提供的编程语言有梯形图语言、语句表语言、逻辑功能图语言、目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为：
开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信及联网。
21世纪，PLC会有更大的发展。
课程设计题目
超声波清洗机控制系统设计
该系统可以进行清洗、漂洗还有超声,有进水阀、进液阀、排水阀、排液阀，
水泵电动机和液泵电动机，容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位；
清洗液冲洗时，液泵工作，进液阀、排液阀同时打开。
清水冲洗时，水泵工作，进水阀、排水阀同时打开。
要求：
超声波清洗机工艺流程图
总体设计
PLC选型:
为满足设计要求本题的设计共分配有12输入∕9输出，共21个数字
量I/O点，根据ＰＬＣ功能及其它参数本题选择了西门子S7-200CPU单元CPU
—224.
西门子S7-200CPU单元CPU-224参数
主要性能
本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。
可连接7个扩展
模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。
16K字节程序和数据存储空间
其他性能
6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。
特点
1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由
方式通讯能力。
I/O端子排可很容易地整体拆卸。
是具有较强控制
能力的控制器
产品尺寸
120.5×80×62mm
输
入
输
出
功能
地址
功能
地址
手动
I0.0
进水阀
Q0.0
单周期
I0.1
进液阀
Q0.1
连续
I0.2
排水、液阀
Q0.2
启动
I0.3
水泵
Q0.3
停止
I0.4
液泵
Q0.4
上限位
I0.5
超声清洗
Q0.5
下限位
I0.6
超声漂洗
Q0.6
手动进水阀
I0.7
声
Q0.7
手动进液阀
I1.0
光
Q1.0
手动排水、液阀
I1.1
超声清洗
I1.2
超声漂洗
I1.3
地址分配表
PLC程序设计
设计思想：
当了解到我们要设计的课题时，我对任务的完成充满了期待，感觉它是一个比较有意义的课题，洗衣机在生活中接触的很多，却未曾深入的了解过它的工作原理和流程，至于超声波清洗机就完全不了解了，所以首先要了解一些有关超声波清洗机的内容，然后进行设计。
1） 查找资料了解它的工作原理，分析它的工作过程。
2） 根据任务书上的流程图和要求确定PLC输入∕输出点数，选择PLC型号。
3） 编程，首先绘制顺序功能图，在初始化阶段有一些细节需要注意，本程
序要求有手动、单周期、连续，所以要考虑这些内容，剩下的相对来讲就比较容易了，只要根据流程图一步步写就可以了。
4） 将顺序功能图转换成梯形图，绘制梯形图时手动要单独画出，其余的顺序画下就可以了，由于设计的程序比较大所以每一步都要细心的核对，免得出现错误。
5） 写语句表，这个环节比较容易但需要有足够的细心和耐心，因此这步可以交给组员中比较细心的人来完成，其余的人用来检查，这样就不会出现漏洞了。
6） 写设计说明书，把之前设计的内容都用文字的形式表达出来就可以了。
以上就是本次课程设计我的设计思想！
PLC顺序功能图：
PLC梯形图
12
PLC指令表
LD
I0.0
O
I0.2
A
I0.5
LPS
LD
SM0.1
O
M0.3
A
I0.7
O
M2.1
AN
M0.4
AN
I0.5
ALD
=
M0.3
=
M3.0
LD
M1.4
TON
T38,30
LRD
AN
M2.0
LD
M0.3
A
I1.0
LD
M1.5
A
T38
AN
I0.5
A
T43
O
M0.4
=
M3.1
OLD
AN
M0.5
LRD
O
M0.0
=
M0.4
A
I1.1
OLD
TON
T39,50
AN
I0.6
AN
M0.1
LD
M0.4
=
M3.2
=
M0.0
A
T39
LRD
LD
M1.4
O
M0.5
A
I1.2
A
M2.0
AN
M0.6
=
M3.3
AN
C0
=
M0.5
LPP
LD
M0.0
LD
M0.5
A
I1.3
A
I0.3
A
I0.6
=
M3.4
OLD
O
M0.6
LD
I0.3
O
M0.1
AN
M0.7
A
I0.2
AN
M0.2
=
M0.6
O
M2.0
=
M0.1
TON
T40,20
AN
I0.4
TON
T37,40
LD
M0.6
=
M2.0
LD
M0.1
A
T40
LD
I0.1
A
T37
O
M0.7
O
I0.2
O
M0.2
AN
M1.0
EU
AN
M0.3
=
M0.7
=
M2.1
=
M0.2
LD
M0.7
LD
I0.1
LD
M0.2
A
I0.5
O
M1.0
AN
M1.5
LD
M0.1
AN
M1.1
=
M1.4
O
M0.5
=
M1.0
LD
M1.4
O
M0.6
TON
T41,60
LD
M0.0
O
M1.1
LD
M1.0
CTU
C0,5
O
M1.2
A
T41
LD
M1.4
O
M1.3
O
M1.1
A
M2.0
O
M3.2
AN
M1.2
A
C0
=
Q0.2
=
M1.1
O
M1.5
LD
M0.6
LD
M1.1
AN
M0.0
O
M0.7
A
I0.6
=
M1.5
O
M1.2
O
M1.2
TON
T43,50
O
M3.0
AN
M1.3
A
SM0.5
=
Q0.3
=
M1.2
=
Q0.7
LD
M0.1
TON
T42,20
=
Q1.0
O
M0.2
LD
M1.2
LD
M0.6
O
M3.1
A
T42
O
M0.7
=
Q0.4
O
M1.3
O
M1.2
LD
M0.4
AN
M1.4
O
M3.0
O
M1.0
=
M1.3
=
QO.O
O
M3.3
LD
M1.3
LD
M0.1
=
Q0.5
A
I0.6
O
M0.2
LD
M0.3
O
M1.4
O
M3.1
O
M3.4
AN
M0.0
=
Q0.1
=
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