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1、沈阳航空航天大学课 程 设 计（论文）题目 全自动洗衣机 PLC 控制（二）班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 目 录0. 前言 .11. 总体方案设计 .22. 自动洗衣机控制 PLC 程序设计 .32.1 IO 口的分配与编码 .32.2 PLC 程序设计总体流程 .32.3 PLC 程序的编写 .53. 组态王监控画面设计 .133.1 组态王的介绍 .133.2 数据变量定义 .143.3 组态画面建立 .144. 课设小结与体会 .14参考文献 .15附录 I 元件清单 .16附清单录 II 源程序 .17沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二）第
2、1 页全自动洗衣机 PLC 控制（二）王宇熙 沈阳航空航天大学自动化学院摘要：随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。本次设计采用步进顺控指令编程，根据工艺要求编程简单、可允许双线圈使用，PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理。最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单
3、独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。关键字：PLC 控制；自动化；定时功能 0. 前言自动洗衣机就是将洗衣的全过程设定好 N 个程序，洗衣时选择其中一个程序，打开水龙头和启动洗衣机后洗衣服的过程就会自动完成。最后，洗完衣服时会有报警。世 界 上 第 一 台 洗 衣 机 于 1858 年 诞 生 ， 但 这 台 洗 衣 机 使 用 费 力 ， 且 损 伤 衣 服 ， 因而 没 被 广 泛 使 用 ， 但 这 却 标 志 了 用 机 器 洗 衣 的 开 端 。 1874 年 ,“手 洗 时 代 ”受 到了 前 所
4、未 有 的 挑 战 ， 美 国 人 发 明 了 木 制 手 摇 洗 衣 机 。 1880 年 ， 美 国 发 明 了 蒸 气洗 衣 机 ， 蒸 气 动 力 开 始 取 代 人 力 。 蒸 汽 洗 衣 机 之 后 ， 水 力 洗 衣 机 、 内 燃 机 洗 衣 机也 相 继 出 现 。 1910 年 ， 美 国 试 制 成 功 世 界 上 第 一 台 电 动 洗 衣 机 ， 电 动 洗 衣 机 的问 世 ， 标 志 着 人 类 家 务 劳 动 自 动 化 的 开 端 。 1922 年 ， 美 国 改 造 了 洗 衣 机 的 洗 涤 结构 ， 把 拖 动 式 改 为 搅 拌 式 ， 使 洗 衣 机
5、 的 结 构 固 定 下 来 ， 这 也 就 是 第 一 台 搅 拌 式 洗 衣机 的 诞 生 。 1932 年 ， 美 国 研 制 成 功 第 一 台 前 装 式 滚 筒 洗 衣 机 。 1955 年 ， 在 引 进英 国 喷 流 式 洗 衣 机 的 基 础 之 上 ， 日 本 研 制 出 独 具 风 格 、 并 流 行 至 今 的 波 轮 式 洗 衣机 。 70 年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向，让人耳目一新。90 年代，由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二
6、）第 2 页PLC 可控制编程器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计的，它采用一类可编程存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算数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产品。PLC 是基于电子计算机，切适用于工业现场的电控制器，它源于继电控制装置，但它不想继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行于存储于 PLC 内存中的程序，进行入出信息交换实现控制。PLC 基于电子计算机，但不等同于普通计算机，普通计算机们进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以，而 PLC 还要考虑信息如初
7、的可靠性，实时性，以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么是适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。1. 总体方案设计图 1 全自动洗衣机外形结构图本次课程设计硬件电路所采用的是西门子 S7-200 系列 PLC 控制，通过按下开始按钮，往洗衣机中注水，通过传感器分辨出不同水位，不同的水位对应不同的工作方式，当用户选择洗涤时，自动洗衣机应自动选择高水位，通过 PLC 内部程序控制电机正转反转进行洗涤，并如此反复的循环，指导进行到六次的时候，系统内部自动跳入脱洗程序。自动洗衣机自行进行排水和脱水。当清洗和脱水完成时，PLC 内部设有自动报警程序，当报警程序运行 5 秒的时候系统停止运行。其中，在工
8、作过程中如按下停止按钮，可进行手动排水和手动脱水两步操作。沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二）第 3 页软件方面，通过工业组态王软件，对操作系统仿真，通过上位机对系统的各个工作部分进行实时仿真和实时监控。本次课程设计的主要程序包括进水，洗涤，排水，脱水排水，报警，停机，几大子程序的设计。2. 自动洗衣机控制 PLC 程序设计2.1 IO口的分配与编码分析 PLC 的和输入与输出信号，在满足控制要求的前提下，要尽量减少占用的PLC 的 IO 口的点，由系统的控制要求可知道，系统的输入点包括为启动，停止，高水位，中水位，低水位，手动排水，手动脱水，低水位检测，排空检测，高
9、水位检测，低水位检测。有控制要求可见，系统的输出点包括为启动洗衣机，进水阀，正转及脱水，反转，排水，报警。依照要求的设计，入表 1 和表 2 所示如下名称 符号 地址启动按钮 SB1 I0.0停止按钮 SB2 I0.1高水位按钮 SB3 I0.2中水位按钮 SB4 I0.3低水位按钮 SB5 I0.4排空检测开关 ST1 I0.5高水位检测开关 ST2 I0.6中水位检测开关 ST3 I0.7低水位检测开关 ST4 I1.0手动排水按钮 SB6 I1.1手动脱水按钮 SB7 I1.2表 1 输入地址分配表名称 符号 地址启动指令 J1 Q0.0进水阀指令 J2 Q0.1正转及脱水 J3 Q0.
10、2反转 J4 Q0.3排水 J5 Q0.4报警 HA Q0.5高水位检测指令 HL1 Q0.6中水位检测指令 HL2 Q0.7低水位检测指令 HL3 Q1.0表 2 输出地址分配表沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二）第 4 页2.2 PLC程序设计总体流程 PLC 总体设计流程图如图 2 所示NY1 秒后NYNYNYNYN暂停 2S洗涤反转30S暂停 2S洗 6 次排水脱水30S脱水 2次30S洗涤正转停止进水进水水满起动沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二）第 5 页Y图 2 PLC 总体设计流程图2.3 PLC程序的编写（1） 启动全自动洗
11、衣机Q0.0 是启动输出，M0.1 是启动辅助继电器，当洗衣机的启动按钮按下时，Q0.0和 M0.1 得电。它的指令程序为：Network 1 开始洗涤LD I0.0O M0.1AN C2AN I0.1= M0.1= Q0.0 所对应的梯形图如图 3 所示图 3 启动指令梯形图（2）进水阀的控制洗衣机启动后，再按下水位选择开关，进水电磁阀得电，洗衣机开始进水。当所选择水位的限位开关动作后,进水电磁阀释放，洗衣机停止进水。它的指令程序为：Network 2 进水阀控制停机报警沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二）第 6 页LD M0.1EULD I0.5EUOLDO M0.3AN M0.2= M0.3Network 3LD I0.2AN I0.6LD I0.3AN I0.7OLDLD I0.4AN I1.0OLDA M0.3= Q0.1Network 4LD Q0.1EDTON T37, +20Network 5LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.2沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二）第 7 页进水阀所对应的梯形图如图 4 所示沈阳航空航天大学课程设计论文 全自动洗衣机 PLC 控制（二）第 8 页图 4 进水阀控制的梯形图（3）洗涤控制当进水电磁阀释放 1 秒后，洗衣机开始洗涤。洗涤时，正转
