全自动洗衣机设计PLC设计综述Word文档下载推荐.docx

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电子工业出版社，2015

[3]张凤言.电子电路基础[M].北京：

高等教育出版社，2013

[4]高坤.基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计[J].科技传播.2015，13

[5]王亚欣.全自动洗衣机的PLC控制[J].科技广场.2008，03

完成期限2017.9.25-2017.10.6

指导教师白丽丽贾莹

专业负责人徐建军

2017年10月6日

1训练要求

1.1设计要求

在老式的全自动洗衣机中，洗衣机的控制程序往往是由单片机作为中心控制系统的。

但是单片机的指令系统相对复杂，使得编写的洗涤、脱水程序相对复杂；

而且设计时要顾及电路的各种保护装置，这些装置增加了整体硬件的复杂性，使其故障率升高。

而以PLC为控制核心则可以克服以上缺点。

本次设计，硬件上采用的是西门子公司生产的S7-200CPU226型号的PLC。

全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是同时安放的，内桶可以旋转，是脱水桶，内桶周围有许多小孔，使内桶和外桶水流相通。

洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。

进水时，通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。

排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。

洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正转、反转来实现，此时的脱水桶不旋转。

脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。

在全自动洗衣机的快速程序中，由于每遍清洗、放水、甩干的时间由PLC内部的计数器控制，所以只要改变计数器参数就可以改变时间。

1.2工作原理

全自动洗衣机在按下启动按钮后，洗衣机开始进水，水满时洗衣机停止进水并开始洗涤正转，正转洗涤一定时间后暂停，暂停一定时间后开始反转洗涤，反转洗涤一定时间后暂停，约5s后，此时若正、反洗涤次数未满5次则返回从进水开始的全部动作，若满五次则开始排水。

当水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水到一定时间后即完成一次从进水到脱水的全过程。

此时若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；

若完成了3次大循环，则蜂鸣器报警，报警15s后结束全部动作并自动停机。

按照以上工作原理可以定义全自动洗衣机的工作方式如下：

1）按启动按钮，首先进水电磁阀打开，进水指示灯亮；

2）按上限按钮，进水指示灯灭，搅轮正、反搅拌，两灯轮流亮灭；

3）等待几秒，排水灯亮，后甩干桶灯亮了又灭；

4）按下限按钮，排水灯灭，进水灯亮；

5）重复两次

（1）-（4）的过程；

6）第三次按下限按钮时，蜂鸣器亮5s后灭，整个过程结束；

7）在操作过程中，按停止按钮可结束动作过程；

8）手动排水按钮是独立操作命令，按下手动排水后，必须要按下限按钮。

1.3控制流程图

全自动洗衣机的控制流程图如图1所示。

否

是

图1全自动洗衣机控制流程图

2程序设计训练

2.1梯形图程序

全自动洗衣机的梯形图如图2所示。

图2全自动洗衣机梯形图程序

图2全自动洗衣机梯形图程序（续1）

图2全自动洗衣机梯形图程序（续2）

图2全自动洗衣机梯形图程序（续3）

图2全自动洗衣机梯形图程序（续4）

图2全自动洗衣机梯形图（续5）

2.2语句表程序

全自动洗衣机语句表程序如下：

TITLE=全自动洗衣机

Network1

//通过M0.1停止系统工作

LDSM0.1

OI0.1

SM0.0,1

RM0.1,1

Network2

//进水开始

LDM0.0

AI0.0

SM0.1,1

RM0.0,1

Network3

//排水激活

LDM0.1

AI0.2

SM0.2,1

Network4

//激活T38延时

LDM0.2

AT37

SM0.3,1

RM0.2,1

Network5

//定时一定时间后，启动正转

LDM0.3

AT38

SM0.4,1

RM0.3,1

Network6

//开始洗涤计数

LDM0.4

AT39

LPS

ANC0

LRD

AC0

SM0.5,1

LPP

RM0.4,1

Network7

//定时一定时间后，启动反转

LDM0.5

AT40

SM0.6,1

RM0.5,1

Network8

//启动甩干

LDM0.6

AT41

SM0.7,1

RM0.6,1

Network9

//洗涤计数

LDM0.7

AI0.3

ANC1

AC1

RM0.7,1

Network10

//重新开始准备好

LDM1.0

AT42

RM1.0,1

Network11

//进水

=Q0.0

Network12

//正转

=Q0.1

TONT37,50

Network13

//T38计时

TONT38,10

Network14

//反转并计时

=Q0.2

TONT39,50

Network15

//甩干条件准备

OM0.6

OM0.7

=M0.2

Network16

//T40计时

TONT40,30

Network17

//反转搅拌并T41计时

=Q0.3

TONT41,100

Network18

//结束蜂鸣

=Q0.5

TONT42,50

Network19

//洗涤计时

CTUC1,2

Network20

//洗涤总计时

CTUC0,2

Network21

//放水

LDI0.4

OM0.2

OQ0.4

ANI0.1

ANI0.3

=Q0.4

Network22

//激活蜂鸣

LDI0.3

RQ0.4,1

3程序运行的界面

下图3为程序编译成功后的输出窗口界面。

图3程序编译输出窗口

根据设计所选用的CPU型号，S7-200的仿真界面如下图4。

图4S7-200CPU226型PLC仿真界面

使用S7-200仿真软件模拟硬件，将编译好的梯形图程序载入仿真软件中，运行并记录结果。

依次按步骤操作：

1）按下启动按钮，将I0.0闭合，此时M0.0被置位，M0.1得电吸合，Q0.0常开触点闭合，全自动洗衣机开始进水；

进水至高水位时，I0.2闭合，M0.2被置位，M0.1复位，Q0.0失电，进水停止。

部分梯形图对应状态如下图5。

图5梯形图运行（进水开始—停止）

2）闭合I0.1，M0.2得电吸合，使Q0.1得电工作，洗衣机开始正转洗涤，并开始使用T37计时，一定时间后，正转洗涤停止，M0.3置位，M0.2复位；

T38激活得电，洗衣机暂停一段时间后，M0.4得电吸合，使Q0.2得电工作，洗衣机开始反转洗涤，T39计时后，反转洗涤停止，M0.2置位，M0.4复位。

部分梯形图对应状态如下图6。

图6梯形图运行（正转反转洗涤）

3）M0.1接通一次计数为1，接通3次后激活M0.5，经T40的暂停后激活M0.6，经T41的暂停后激活M2.0，进而激活Q0.4，进行排水工作。

部分梯形图对应状态如下图7。

图7梯形图运行（洗涤计时以及放水）

4）当排水工作完成后，I0.3有输出，将激活M1.0，经T42暂停后激活Q0.5，发出蜂鸣，提示完成洗衣工作，并自动开始排水。

部分梯形图对应状态如下图8。

图8梯形图运行（洗涤结束的放水以及蜂鸣）

4总结

通过为期两周的课程设计，使我更加扎实的掌握了有关PLC方面的知识。

在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。

实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

本次课程设计所设计的全自动洗衣机基本符合设计要求，可以满足它的工作过程，包括进水、洗涤、排水和脱水等。

在实现控制的过程中，各种采样信息都通过控制中心进行判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机的各控制执行结构，决定洗衣机的工作状态。

程序在设计过程中，使用最多的是定时指令，通过定时指令可以实现全自动洗衣机的正反转控制。

通过PLC中设置的串行端口，方便地与计算机进行连接，组成测控系统，使系统可以方便地进行调整。

通过此次课程设计，认识到自己所掌握的知识十分有限，理论知识与动手能力都有所欠缺，今后还需努力。

东北石油大学PLC应用训练成绩评价表

课程名称

题目名称

全自动洗衣机设计

学生姓名

周晶雯

学号

140603140403

指导教

师姓名

白丽丽

贾莹

职称

讲师

序号

评价项目

指标

满分

评分

1

工作量、工作态度和出勤率

按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。

20

2

应用训练质量

选题合理，程序编写准确，分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。

45

3

创新

工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。

5

4

答辩

能正确回答指导教师所提出的问题。

30

总分

评语：

指导教师：

年月日