基于PLC的洗衣机控制系统的设计课题名称：基于PLC的洗衣机控制系统的设计班 级 学生姓名 指导老师 完成日期 20XX.1 摘 要本课题是基于PLC的洗衣机控制系统的设计，采用西门子S7-200 PLC为下位机，组态软件MCGS为上位机，通过选择水位，检测水位，设定洗涤次数，脱水次数，正转洗涤时间，暂停时间，反转洗涤时间，脱水时间等，实现洗衣机的灵活控制，实现洗衣机从进水à洗涤à排水à脱水à报警à自动停止的循环过程通过更改洗衣次数，和各时间设定可以进行更加灵活的洗衣通过分析控制要求，确定了PLC型号，分配了输入和输出点，设计了控制系统流程图，使用S7-200编程软件设计了梯形图程序，最后使用MCGS组态软件进行了模拟动画演示，达到了预期的设计要求 关键词：PLC；梯形图；洗衣机；全套图纸加V信153893706或扣 3346389411AbstractThis topic is the design of washing machine control system based on PLC, using SIEMENS S7-200 PLC as lower machine, MCGS configuration software for the PC, by selecting the water level, water level detection, set the number of times of washing, dehydration, forward washing time, pause time, reverse washing time, dehydration time, realize the flexible control of washing machine the washing machine, automatic stop alarm cycle process drainage water from washing dehydration 61664. By changing the number of laundry, and time settings can be more flexible laundry. Through the analysis of the control requirements, determine the PLC model, the distribution of input and output, the design flow chart of the control system, the ladder diagram program design using S7-200 programming software, and finally use the MCGS configuration software to simulate animation, to achieve the desired design requirements.Key words: PLC; Ladder Diagram; Washing Machine;目 录第1章 绪 论 5第2章 设计要求 6第3章 硬件设计 73.1 PLC选择 73.2 主电路图 73.3 制电路图 83.4 I/O口分配表 93.3 PLC接线图 10第4章 软件设计 124.1 PLC内部使用地址 124.2 程序流程图 134.3 PLC梯形图 15第5章 组态设计 315.1 通信设定 315.2 组态变量的建立 335.3建立画面 355.4 运行 41设计总结 45参考文献 46第1章 绪 论采用可编程控制系统控制洗衣机的全自动运行,包括启动、注水、正反转、脱水。
此设计最大限度的满足了对全自动洗衣机的控制要求,具有操作简单、运行稳定、安全的特点本设计的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安装的外桶固定，作乘水用；内桶可以旋转，作脱水（甩干）用内桶的四周有许多小孔，使内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控制进水时，控制系统使进水电磁阀打开，将水注入外桶；排水时，使排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外洗涤和脱水由同一台电动机拖动，通过电磁阀离合器来控制，将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）电磁离合器失电时，电动机带动洗涤波轮实现正、反转，进行洗涤；电磁离合器得电时，电动机带动内桶单向旋转，进行甩干（此时波轮不转）水位高低分别由高低水位开关进行检测，启动按钮用来启动洗衣机工作第2章 设计要求洗衣机示意图如图2-1所示（1） 按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，自动关水（2） 进水结束2秒后开始洗涤（3） 洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4） 如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5） 开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍（6） 清洗完成，报警3秒并自动停机（7） 具有手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）（8） 设有门开关保护，打开门后所有工作结束， 关门后继续洗涤（9） 洗衣机设有洗涤剩余时间显示、高低水位显示、工作过程指示。
图2-1 洗衣机示意图第3章 硬件设计3.1 PLC选择通过分析控制要求，确定输入和输出设备，确定输入和输出点种类和点数经统计，本系统共使用了12路数字量输入和6路数字量输出，没有使用模拟量故可以选择西门子的S7-200 PLC中的S7-224，含14路数字量输入和10路数字量输出，可以满足使用需要，若日后增加功能可以随时增加扩展模块3.2 主电路图主电路图如图3-1所示外部380V交流电源经L1，L2，L3，N供设备使用，L1，L2，L3是火线，N为零线QF1是洗衣电动机主回路断路器，起到通断洗衣机电动机回路的电源作用FU1是洗衣电动机回路短路过流保护熔断器，起到过流保护作用M1是洗衣正转、反转和脱水电动机。
KM1是洗衣正转和脱水启动接触器KM2是洗衣反转启动接触器FR1是电动机过载保护热继电器，起到过载保护电机，避免长期过载运行烧毁电机M1是洗衣电动机，驱动洗衣正转，反转和脱水图3-1 主电路图3.3 制电路图控制电路见图3-2所示L1，N是控制电路电源输入，为AC220V交流电HL1是电源指示灯，灯亮表明有控制电源，灯灭表明没控制电源QF2是控制电路断路器，起到通断控制电路电源作用FU2是控制电路熔断器，起到短路过流保护作用KM1是洗衣正转和脱水启动接触器，PLC通过控制中间继电器KA1线圈得电，KA1常开触点闭合，接触器KM1线圈得电，启动电机正转KM2是洗衣反转启动接触器，PLC通过控制中间继电器KA2线圈得电，KA2常开触点闭合，接触器KM2线圈得电，启动电机反转洗涤A1是直流开关电源，将交流220V 50Hz变成直流24V供PLC输入和和PLC的输出使用图3-2 控制电路图QF3是直流电源回路断路器，可以通断直流电源回路电源3.4 I/O口分配表表3-1 输入分配表功能作用内部地址外部编号启动开关I0.0SB1停止开关I0.1SB2高水位选择开关I0.2SB3中水位选择开关I0.3SB4低水位选择开关I0.4SB5手动排水按钮I0.5SB6手动脱水按钮I0.6SB7高水位检测传感器I0.7SL1中水位检测传感器I1.0SL2低水检测传感器I1.1SL3排水检测传感器I1.2SL4门保护限位开关I1.3SQ1表3-2 输出分配表功能作用内部地址外部编号进水阀Q0.0YV1排水阀Q0.1YV2洗涤电动机正转中间继电器Q0.2KA1洗涤电动机反转中间继电器Q0.3KA2脱水离合器Q0.4YV3洗涤完成报警器Q0.5HA13.3 PLC接线图PLC接线图见图3-3所示。
图3-3 PLC接线图SB1是启动按钮，按下启动系统，开始执行洗衣SB2是停止按钮，按下停止系统，停下洗衣SB3是高水位选择按钮，按下选择高水位，执行高水位进水SB4是中水位选择按钮，按下选择中水位，执行中水位进水SB5是低水位选择按钮，按下选择低水位，执行低水位进水SB6是手动排水按钮，系统没运行停止时，按手动排水按钮，打开排水阀，执行手动排水SB7是手动脱水按钮，系统没运行停止时，按手动脱水按钮，执行手动脱水SL1是高水位检测传感器，选择高水位进水时，检测到水位到高水位，高水位传感器动作，停止进水SL2是中水位检测传感器，选择中水位进水时，检测到水位到中水位，中水位传感器动作，停止进水SL3是低水位检测传感器，选择低水位进水时，检测到水位到达低水位，低水位传感器动作，停止进水SL4是排空检测传感器，进行排水时，检测到水排空，SL4传感器动作，停止排水，执行其他动作步骤SQ1是盖子保护行程开关，只有盖上盖子，才能允许运行洗衣机YV1是进水电磁阀，执行进水时，PLC控制YV1线圈得电，阀门打开，执行进水，水通过进水阀进入洗衣机，直到达到设定的水位（高，中，低），停止进水YV2是排水电磁阀，执行排水时，PLC控制YV2线圈得电，阀门打开，执行排水，洗衣机内的水通过排水阀排出洗衣机外。
KA1是洗衣机正转启动中间继电器，PLC通过控制KA1线圈得电，常开触点闭合，控制KM1接触器线圈得电，控制正转洗涤和正转脱水KA2是洗衣机反转启动中间继电器YV3是脱水离合器，PLC控制YV3线圈，启动脱水离合器，执行脱水HA1洗衣完成报警器，洗衣完成后，报警器鸣叫，提醒洗衣完成第4章 软件设计4.1 PLC内部使用地址根据阅读和编程的需要，定义了部分内部使用的内存地址，见表4-1所示表4-1 内部内存位名称PLC内部地址备注运行指示灯M0.0M0.0为ON时，系统运行，执行自动动作M0.0为OFF时，执行手动操作洗衣机水位与设定水位不一致标志位M0.1M0.1为ON时，表明水位没有到达设定水位洗衣机水位与设定水位相一致标志位M0.2M0.2为ON时，表明水位到达了设定的水位停止自动洗衣标志位M0.3M0.3为ON时，停止洗衣进水标志位M2.0M2.0为ON时，执行进水，进水阀打开进水延迟标志位M2.1M2.1为ON时，执行延迟，延迟时间到执行正转洗涤正转洗涤标志位M2.2M2.。