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1、青岛农业大学毕 业 论 文（设计） 题 目：基于西门子PLC洗衣机控制系统的设计 姓 名： 学 院： 机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 2008.02 学 号： 20082538 指导教师： 2012年6月18日毕业论文（设计）诚信声明 本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计
2、）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1洗衣机的发展概况与发展趋
3、势11.2课题研究的目的意义11.3研究内容及目标22 PLC及触摸屏简介32.1PLC的发展、定义32.2触摸屏的简介43 洗衣机硬件整体设计53.1波轮式洗衣机整体结构及原理53.2洗涤脱水系统的设计53.3进水、排水系统的设计73.4驱动系统93.5安全开关结构、功能设计133.6机械支撑系统的设计143.7其他电器件的设计选择154 全自动洗衣机程序设计164.1全自动洗衣机控制系统设计164.2 全自动洗衣机控制系统编程214.3触摸屏控制界面设计224.4 PLC控制程序设计245总 结275.1全文总结275.2心得体会275.3展望28参考文献29致 谢30附 录31基于西门子
4、PLC洗衣机控制系统的设计摘 要本文基于西门子S7-200 PLC，通过STEP 7-Micro WIN V4.0编程软件，结合WinCC flexible组态软件，设计出PLC洗衣机控制系统。设计从实际出发，力求所设计的洗衣机经济、实用、人性、智能。根据设计要求，编写、调试出PLC和触摸屏控制程序，并系统的设计出合理的硬件连线图，在掌握洗衣机工作原理的前提下，参考波轮式洗衣机，设计选择出各部分硬件设施，最终得到符合要求的毕业设计。 西门子PLC-200实现的全自动洗衣机控制，融入了触摸屏操作，系统功能强大、电路连接简单、时间计算精确，并且编程语言简单明了，易于掌握，指令可根据用户需求灵活改变
5、，PLC全自动洗衣机设计成功，使智能化的控制取代了传统的工业控制，缩短了全自动洗衣机开发周期的同时，极大的方便了人们的日常生活。关键词：洗衣机；PLC；触摸屏The Design of washing machine using Siemens PLCAbstractThe control system for the washing machine is designed in this paper. It is programmed by the STEP 7-Micro WIN V4.0 programming software and the WinCC flexible softwa
6、re based on Siemens S7 -200 PLC. This design aims at making the washing machine more economic, practical, hommization and intelligentialize. According to the requirements of design, compilation, debugging PLC and touch screen control procedures, finally got reasonable hardware even chart. In master
7、under the premise of washing machine working principle, reference existing washing machine, choose the parts hardware facilities, finally got to meet the requirements of graduation design. Siemens PLC-200 realized the automatic washing machine control and integrated into the touch screen operation,
8、system powerful, Circuit is connected simple, time calculation and precision programming language is simple, PLC automatic washing machine design success, and to make intelligent control replaced the traditional industrial control, shorten the development cycle automatic washing machine at the same
9、time, the great convenience to the peoples daily life. Key words: washing machine; PLC; touch screen1 绪论1.1 洗衣机的发展概况与发展趋势洗衣服是人们日常生活中必不可少的一项家务工作，费时费力，为了将人们从繁重的家务中解放出来，洗衣机应运而生。美国人先后于1874年和1911年发明了手摇式和电动式洗衣机；1922年玛依塔格公司又研制成功了搅拌式洗衣机，它利用电动机驱动搅拌轴，使之作往复运动，使衣服和水流不断翻滚、换向，从而洗净衣服；1932滚筒式洗衣机诞生，它将洗涤、漂洗、脱水集中于同一个滚
10、筒里进行，结构先进、设计合理，迅速普及；1952年，日本开始生产喷流式洗衣机。1955年三洋公司研制成功了波轮式洗衣机，它以结构简单、制造维修方便、洗净率高、成本低等优点脱颖而出；其后，塑料双桶洗衣机和波轮式套桶全自动洗衣机相继问世，自动化程度进一步提高；到1984年，日立公司率先推出带不缠绕棒式新水流洗衣机，洗衣机的发展又跃上了一个新的台阶1。我国生产洗衣机的历史较短，1957年第一台单桶洗衣机在辽宁问世，1978年才作为一个行业兴起。但发展速度惊人，至1984年已成为最大的洗衣机生产国。跨入90年代以后，年产量超过1000万台，而且产量大，型号多，洗涤方式齐全。目前，国内外洗衣机生产厂家的
11、努力方向是以最短的时间和最低的成本来达到节能、节水、节洗涤剂、少污染、高效率的目标。同时在材料上更多的采用不锈钢和镀锌板，在控制技术上采用模糊控制理论，在控制器件上应用各种新型的传感器。总的来说，当今洗衣机工业的发展趋势正朝着“五化”方向努力2。1.智能化；2.两极化；3.多品种化；4.节能化；5.美观化。1.2 课题研究的目的意义 随着社会的发展、工业化的加速，人们生活水平的不断提高，无论是波轮式洗衣机也好，还是滚筒式洗衣机也好，都朝着智能化、人性化方向发展。传统洗衣机采用继电器控制，而继电器长期磨损，极易损坏，且继电器的触点通断时易产生电弧，严重时触点会熔在一起导致误操作，引发事故。在负荷
12、较大的时候，继电器还会产生大量的热和噪声，同时也浪费了大量的电能3。并且继电器控制安装调试麻烦，接线多而复杂，如果有轻微的改动也需要花费大量的时间、人力和物力，不适合洗衣机控制电路。另外传统洗衣机操作费时费力、节水性差、易缠绕、脱水性能不稳定，体积较大不易搬运，已经难以满足人们对智能化操作、人性化电器设计的需求。而市场上已有的全自动洗衣机,多采用单片机控制，生产成本较高，其稳压电路、保护电路比较复杂，容易发热，维修护理麻烦，需专业人员检修，售价偏高，不适合普通人家使用，难以批量生产4。所以，开发设计一款经济实用、人性化、智能化的全自动洗衣机具有很好的现实意义，既能填补市场上的空白，又能满足人们
13、对产品的要求，使人们日常洗衣更加轻松便捷。1.3 研究内容及目标研究内容：1. 掌握全自动洗衣机的整体结构、各系统组成及工作原理。2. 学习掌握PLC编程软件STEP 7-Micro WIN V4.0的使用，设计编写出全自动洗衣机程序，并调试运行成功。3. 熟练应用WinCC flexible 2007人机界面组态软件，设计完成控制界面并编写出相应触摸屏控制程序。研究目标：1. 熟练掌握PLC编程软件STEP 7-Micro WIN V4.0及WinCC flexible人机界面组态软件，为以后学习工作奠定基础。2. 广泛交流，收集资料，在共同进步中提高交际能力，积极参与实验操作，焊接连线，强
14、化实际动手能力。3. 选择设计出洗衣机各系统硬件，完成全自动洗衣机软件程序设计，顺利完成毕业设计同时，为全自动洗衣机的发展贡献一份力量。 2 PLC及触摸屏简介2.1 PLC的发展、定义在PLC问世之前，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、寿命短、运行慢，尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、安装，造成时间和资金的严重浪费5。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，它基于集成电路和电子技术，首次采用程序化的手段应用于电气控制。这种新型的工业控制装置以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长的一系列优点，很快在美国其他工业领域推广应用。PLC有丰富的指令语言，IL、ST、FBD和梯形图等，随着科技的发展，C语言、FORTRAN、PASCAL等高级语言也被加入到PLC编程语言中，使编程语言和思想更加简洁、明了6。早期的PLC可以看作是继电器控制装置的替代物，主要
