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1、绵阳师范学院本科生毕业设计（论文）基于PLC的全自动洗衣机控制系统电气工程及自动彳匕 物理与电子工程学院0609430313邱云桥 袁亮讲师二0 0年五月论文工作时间：2009年12月至2010年4月论文题冃来源:国家自然科学基金项冃编号：四川省口然科学研究项H编号：校级自然科学研究项目编号：基于PLC的全自动洗衣机控制系统学生：邱云桥指导老师：袁亮摘 要：随着社会经济的发展和科学技术水平的提薛，家庭电器全H动化成为 必然的发展趋势。全H动洗衣机的产生极人的方便了人们的生活。洗衣机是国 内家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质 量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵
2、观洗衣机市场，高效节能、省水、 省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。根据全口动洗衣机的工作原理，利川可编程控制器plc实现控制，说明了 PLC控制的原理方法，待点及控制洗衣机的特色。PLC的优点是：可靠性高，耗 电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功 能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这 个课题。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点，对按鈕， 电磁阀，开关等其他一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动 化。山于每遍的洗涤，排水，脱水的时间山PLC内计数器控制，所以只要改变计数 器参数就町以
3、改变时间。町以把上而设定的程序时间定下來,作为固定程序使用, 也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度來编程。该论文就怎样利川PLC來控 制全口动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和 研究，实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。关键词：PLC；自动；定时；控制Entire automatic washer control system designUndergraduate： Qiu Yun qiaoSupervisor： Yuan LiangAbstract: Along with the social economy development and the s
4、cience and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience peoples lifb. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which
5、 the price fights, passes tlirough several year steady development, the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective energy conservation, the province water, the province ele
6、ctricity, the environmental protection washer continuously occupy the dominant position in the market How does this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on software design, hard ware design has carried on the analysis and the discussion, has realized the ent
7、ire automatic washer normal operation and compulsory stops the functionKeywords: PLC; control; de lay; ent ire automatic绪论11概述21.1 PLC控制特点21.2控制系统框图21.3控制系统对应设备及功能31.4控制系统原理32硬件电路的设计32.1PLC的选择32.1.1 I/O点数统计32.1.2 I/O存储器容量的估算42.1.3 CPU功能与结构的选择42.2 PLC外部接线图52.3洗衣机示意图53软件设计63.1 LO分配表63.1.1 输入地址分配表63.1.
8、2输出地址分配表73.1.3内部元件地址分配表73.2系统流程图73.2.1强制停止流程图73.2.2正常运行流程图833程序设计103.3.1 PLC控制顺序功能图103.3.2系统梯形图113.3.3系统指令语句表144程序运行过程分析145系统仿真156模拟破件连接167全自动洗衣机的展望17结束语18参考文献19致谢20附录21绪论在洗衣机控制方面，在PLC问IltZ前，工业控制领域中是继电器占主导地 位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命 短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、 重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这
9、一现状，PLC控制系统产 生了。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长 等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端， 就提出了用PLC來控制全自动洗衣机这个课题。PLC 的全称H Programmable Logic Controller （可编过程控制器）PLC 是一 种产品，但这种产品有点特别，在没有下载控制程序之前，它不具备任何控制 功能，也就是说，没有应用程序的PLC是亳无川处的。PLC实际上是专为工业 环境使用的通用控制平台，它必须进行二次开发才能完成瑕终控制目的，因此, 它还需程序编辑/调试软件的配合，此次设计的关键就在程序的编辑和调
10、试。 此次设计根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制， 用于说明PLC控制的原理方法，特点及工作特色。此次全白动洗衣机控制系统设 计利用了西门子S7-200系列ELC的特点，对按釦，电磁阀,开关等其他一些输入/ 输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的口动化。由于侮遍的洗涤，排水，脱水 的时间由PLC内让数器控制，所以只要改变定时器和计数器参数就可以改变时 间。可以把上面设定的程序时间定下来，作为同定程序使川，也可以根据衣物的 质地，数量及油污的程度来编程。洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水，和脱水四个过程组成。在半自动洗 衣机中，这四个过程分别用和应的按扭开关来控制。全自动
11、洗衣机中，这四个 过程町做到全H动运行，直至洗衣结束。根据以上全白动洗衣机的功能要求， 我对此次设计的PLC控制要求设计如下：全自动洗衣机控制要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制要求。1 按下应动按扭，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开 始洗涤正转。2 洗涤时，正转30秒，停两秒，然后反转30秒，停2秒。3 如此循环5次，总共320秒开始排水。4 水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水30秒。5 开始清洗，重复（1）到（4）,消洗两遍。6 清洗完成，报警3秒并动停机。7 若按下排水按扭可以实现手动排水。8 若按下停车按扭，可实现手动停止进水，排水脱水及报警。1概述1
12、.1 PLC控制特点PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数学技术、通信网络技 术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术的发展推动了 PLC的发展，而 PLC的发展乂对这些高新技术提出了更高、更新的耍求，促进了它们的发展。 PLC控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，使 用术语依然是”继电器”一类术语，大部分与继电器触头的连接相对应，使电 控人员一H 了然.PLC控制使用简单，他的I/O已经做好，输入输出信号对直 接连接，非常方便，而输出口具有一定驱动能力，PLC是专门应用手工业现场 口动控制装置，再系统软哽件上采用抗干扰措施.当工作程序需要改变时，只 需改变
13、PLC的内部，惊醒匝新编程而无需对外围进行重新改动。从这些方面突 出了使用PLC控制的优越性。1-2控制系统框图此次设计根据全自动洗衣机的工作原理，洗衣机的工作流程山进水，洗衣， 排水，和脱水四个过程组成。在半白动洗衣机中，这四个过程分别用相应的按 扭开关来控制。利用可编程控制器PLC实现控制，用于说明PLC控制的原理方法, 特点及工作特色。此次全口动洗衣机控制系统设计利川了西门/ S7-200系列 PLC的特点，对按鈕，电磁阀，开关等其他-些输入/输出点进行控制，实现了洗衣 机洗衣过程的口动化。根据以上要求PLC的控制系统框图如下图l-lo迎大家互相交流、互相进步。图1-1控制系统框图1.3
14、控制系统对应设备及功能根据控制过程中的进水、洗涤、脱水、报警等控制要求，对控制所需的外部 设备初步设计如表1-1表1-1对应设备及功能表对应的外部设备对应的输出设备启动按扭进水电磁阀停止按扭排水电磁阀水位选择开关（高水位）洗涤电动机正转继电器水位选择开关（中水位）洗涤电动机反转继电器水位选择开关（低水位）脱水桶手动排水开关报警器手动脱水开关髙水位传感器中水位传感器低水位传感器水排空传感器1.4控制系统原理自动洗衣机的进水，洗衣，排水，脱水是通过水位开关，电磁进水阀和电 磁排水阀配合进行控制，从而实现口动控制的，水位开关用来控制进水到洗衣 机内高中低水位，电磁进水阀起若通断水源的作丿IJ。进水时
15、，电磁进水阀打开, 将水注入，排水时，电磁排水阀打开，将水排出，洗衣时，洗涤电动机启动， 脱水时，脱水桶启动。2硬件电路的设计2.1PLC的选择2.1.1 I/O点数统计I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制 要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对彖 所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况來确定，一燉一个输入输出元 件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充，一燉应在估计的总点数 上再加上20%30%的备用量。（该系统有11个数字输入点6个数字输出点，貝 体的输入输出见表2-1.表2-11/0点数统计表输入点输岀点启动按扭进水电磁阀停止按扭排水电磁阀水位选择开关（高水位）洗涤电动机正转继电器水位选择开关（中水位）洗涤电动机反转继电器水位选择开关（低水位）脱水桶手动排水开关报警器手动脱水开关爲水位传
