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1、全自动洗衣机的PLC控制系统设计摘 要随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家用电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。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与世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，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。根据全自动洗衣机的工作原理, 可利用编程控制器PLC实现控制。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，因此人们就提出了用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PL
2、C的特点,对按钮,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。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变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,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLC来控制全自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全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。关键词 ：PLC 全自动洗衣机 S7200 Abstract With the social and economic development and improving the
3、 level of science and technology, fully automated home appliances has become an inevitable trend. Automatic washing machine produces a great convenience to peoples lives. After several years of steady growth, both in domestic washing machine on the quality or function are synchronized with the world
4、 leading level. Throughout the washing machine market, energy efficient, water-saving, energy saving, environmentally friendly washing machine has been dominant in the market. According to the working principle of fully automatic washing machines, PLC programmable controller can be used to achieve c
5、ontrol. PLC advantages are: high reliability, low power consumption, adaptable, fast, long life, etc., in order to further enhance the functionality and performance of fully automatic washing machines, avoiding some of the drawbacks of traditional control, so people put forward by PLC automatic wash
6、ing machine to control this issue. Automatic washing machine control system utilizes the Siemens S7-200 series PLC characteristics, for some other input / output points button, solenoid valves, switches and other controls to automate the process of washing laundry. Since each pass of washing, draina
7、ge, dewatering time the counter by the PLC control, so long as the change counter arguments can change the time. The above procedure can set the time to settle down, to use as a fixed procedure can also be programmed according to the texture, degree of quantity and greasy clothes. The paper on how t
8、o use PLC to control the automatic washing machine conducted a survey, on which the software design, hardware design issues such as the analysis and research to achieve automatic washing machine uptime and mandatory stop function. Keywords: PLC automatic washing machine S7 200 目录1 绪论11.1 课题研究背景11.2
9、洗衣机发展概况和现状11.3 课题研究的目的与意义21.4 本课题研究的主要内容32 PLC 结构和工作原理42.1 PLC 控制特点42.2 控制系统框图52.3 控制系统对应设备及功能52.4控制系统原理62.5 PLC的基本机构62.6整体式结构的PLC72.7 模块式结构的PLC72.8 PLC各组成部分介绍72.9 基本指令82.10 PLC的工作原理92.11 循环扫描技术102.12 输入阶段102.13 执行程序阶段102.14 输出阶段102.15 PLC 的输入/输出响应时间113硬件电路的设计133.1 I/O点数133.1.1 I/O点数统计133.1.2 I/O储存器
10、容量的估算133.1.3 CPU功能与结构的选择143.2 PLC外部接线图144 软件的设计174.1 编程软件选择174.2 程序的流程图、构成和相关设置174.2.1 流程图174.2.2 程序的构成184.2.3 程序的下载、安装和调试185全自动洗衣机控制系统PLC程序195.1 地址分配195.2 内部元件地址分配表205.3 PLC控制顺序功能图205.4 系统梯形图215.4.1 辅助继电器225.4.2 进水225.4.3 洗衣235.4.4 排水235.4.5 脱水245.4.6 洗完报警246系统指令语句267 程序运行过程分析297.1 洗衣机进水297.2正反转洗衣2
11、97.3大循环洗衣297.4强制停止298 系统仿真308.1 S7-200仿真软件简介：308.2 系统程序仿真：319 总结与展望329.1 总结329.2 展望33结束语35致谢36参考文献371 绪论1.1 课题研究背景本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制，本文的课题源于市场上洗衣机产品。采用PLC控制开发的周期短，开发成本低，可以直接用于工业现场控制。PLC控制具有实时性、信号处理时间短、速度快、更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目，可靠性高，丰富的I/O卡件，质优价廉，性价比高，安装简单，维修方便，PLC控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。因为它是
12、整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能，所以在使用中，硬件相对简单，编程语言也相对简单，并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统设计的灵活性及控制系统的可靠性。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。 1.2 洗衣机发展概况和现状从古到今，洗衣服都是一项难以逃避的家务劳动，在洗衣机出现以前，这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、水冲、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是辛苦劳累。世界上第一台洗衣机于1858年诞生，但其使用费力，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
13、前所未有的挑战，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
14、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。全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构，其进水，排水都采用电磁阀，由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成，所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分，全自动洗衣机可分为两大类：第一类：电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。第二类：电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器，其产品类型还属于传统的机械产品，是自动
15、控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此，电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。全自动洗衣机从结构上分有波轮式、搅拌式、滚筒式。目前,国内市场上销售的大都是波轮式和滚筒式，供应最多的是波轮式洗衣机。波轮式洗衣机的特点是洗净率高,但对衣服的磨损很大,随着人们生活水平不断地提高，丝绸,毛料,羊毛等大量走进普通家庭,厂商又适时地推出了滚筒洗衣机,它最大的优点是磨损率小,但洗净率比波轮式低,价格高。洗衣机产品可以分三类：普通型、半自动型和全自动型。普通型和半自动型洗衣机，都需要人为参与操作，才能完成洗衣、甩干、排水全过程；而全自动洗衣机在整个洗涤、甩干、排水过程中，无需人为操作和监控。国内外洗衣机品牌有海尔、小天鹅、荣事达、松下、惠而浦水仙、LG熊猫、西门子、日立好用。1.3 课题研究的目的与意义本课题主要着重于全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、排水、脱水、报警，所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。控制方法确定后投入生
