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1、江西工业职业技术学院毕业设计说明书课题名称:全自动洗衣机的 PLC控制系统系另y专业机电一体化班级09机电（3）班姓名学号指导教师祝红芳起讫时间： 2011 年11月_J_日_2012年_3_月_J_日摘要可编程控制器（PLC是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置，它的成功性能强，可靠性高，体积小巧。该全自动洗衣机的设计是以西门子S7 200PLC CPU224为控制核心，分配有12个输入点和输出点，采用了 7个定时器对电机转动进行计时，2个计数器对洗衣 机进行循环控制。实现浸泡一洗涤一漂洗一脱水自动控制。S7200汉化版仿真软件对程序进行调试，设计出一套合理的系统，实现预期功能。关键词：可
2、编程控制器 全自动洗衣机 S7 200PLC 自动控制 CPU224目录第1章 全自动洗衣机PLC的控制控制要求1.1全自动洗衣机的基本结构、工作流程和工作原理1.2 洗衣机的控制要求第2章 全自动洗衣机的控制系统资源配置和 PLC选型2.1 控制系统硬件接线图2.2 PLC 外形图2.3 I/O 的地址分配2.4 PLC 系统选型2.5 其他硬件选择第 3 章 全自动洗衣机控制系统程序设计3.1 编程软件3.2 流程图3.3 源程序设计第 4 章 程序调试4.1 程序的下载4.2 程序调试的步骤第 5 章 课程设计总结与心得第 6 章 参考文献、八 、-前言随着社会的发展，工业话化的加速，出
3、现了洗衣机，再就是自动洗衣机。无论是波轮式 洗衣机也好，都朝着智能化，水流方式多样化，洗衣机创造化，设计更趋人性化四大特征方 向发展， 传统的电气控制已竟不能满足现状的要求了， 使智能化得控制取代了传统的工业控 制，洗衣机的工作原理：全自动化洗衣桶和脱水桶是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为 脱水桶。内同的周围有许多小孔，使内桶和外桶水流相通，洗衣机的进水和排水分别由进水 电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经水管将水注入 到外桶。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶拍到机外。洗涤正传、反转 由洗涤电动机驱动拨盘正反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，控
4、制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶进行正反转甩干， 高、低水位控制开关分别用来检测高、 低水位启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。随着先进科学技术发展， 应用于洗衣机上的技术越来越成熟， 洗衣机的发展也越来越快，将来的洗衣机主要议一下方面发展：1. 高度智能化2. 健康化3. 节水节能4. 大容量和微型化本次设计主要采用 PLC 控制技术设计全自动洗衣机控制系统，跟传统的洗衣机有智能 化、实时监控、人性的功能，本系统最大的优点集中体现在： 实现功能齐全， 外围电路简单， 时间计算精确一以及可维护方面等。 具有可靠性高， 安
5、全性好，开发价值高等一系列的优点。第1章 全自动洗衣机PLC控制的控制要求1.1. 全自动洗衣机的基本结构、工作流程和工作原理1）全自动洗衣机的基本结构2）全自动洗衣机的工作流程3）全自动洗衣机的工作原理 洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。 洗涤的正传、反转由电动机驱动波盘正、反转来实现。 脱水时，由脱水电磁离合器合上，排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。 洗涤完成由蜂鸣报警。1.2. 洗衣机的控制要求（1）按下启动按钮及水位开关，开始进水直到中水位，关水。（2）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，
6、总共 320 秒后进行排水，排空后脱水 30 秒。（5）开始洗涤，重复（ 1）（ 4），清洗两遍。（6）清洗完成，报警 3 秒自动停机。（7）若按下停车按钮，可手动排水和脱水。第2章 全自动洗衣机控制系统资源配置和 PLC选型2.1 制系统硬件接线图2.2. PLC 的外形图外形图全自动洗衣机控制系统选择西门子公司的 S7 200系列和控制单元，如图3所示为PLC的2.3.I/O 的地址分配1）数字量输入部分 全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和手动 脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关总共 11 个输入点，具体的输入分配 如图下表所示。2）数
7、字输出部分全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、 排水电磁阀、正、反洗涤电动机、 蜂鸣器、 指示灯等，具体的输出分配如下表所示2.4.PLC 的选型从上面的分析可以知道，系统共有12个输入点和9个输出点。如果选用CPU222需要扩展单元，如果选用CPU226PLC则价格较高，浪费较大。参照西门子 S7200PLC产品目录及市场实际价格，选用主机 CPU22仆台配置如图所示2.5 其它器件选择1 ）. 输入器件：启动、停止选择点动按钮；水位选择开关选用具有动合触点但无自动复位的旋转开关；检测传感器选用液位开关；手动排水，手动脱水选择具有动合触点且自动复位的按钮。2）. 输出器件 :启动、正
8、传及脱水、反转选用接触线圈；进水电磁阀、排水电磁阀由于采用直流输入。所以选用国标为MB的电磁阀；报警与水位显示选用 PGW示灯。3）主要电路部分：由低压断路器、热保护元件、动合触点及 YXD12C系列洗衣机专用电机组成。第 3 章 全自动洗衣机控制系统程序设计3.1. 编程软件西门子公司为S7200PLC设计的STEP Microwin32V3.2编程软件S7 200汉化版仿真软件3.2 流程图1) 正常流程图如图 4 所示流程图描述：按下启动按钮开始进水；进水到规定高度，使水位开关接通，实现洗涤正转，并停止进 水；洗涤正转 30秒后，停止 2秒，反转 30秒后，停止 2秒。计数器加 1，累计
9、洗涤次数； 若未满 5 次则重复进行洗涤。直至洗涤达到 5 次，开始排水，由于排水，水位降低，当水位 低于规定下限水位时，排空检测开关接通，开始脱水 30 秒后，计数器加 1，脱水停止，然 后再返回到进水动作，重复上述过程 3 次，报警并停止。2) . 定时器、计数器分配定时器部分 ：计数器部分 ：3). 正常程序运行流程图3.3 源程序设计1) 启动全自动洗衣机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：Network1 开始洗涤LD I0.0OM0.1ANC2ANI0.1ANI0.1=M0.1=Q0.02) 进水阀控制洗
10、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。当所选择的水位的限位开关动作后，进水电磁阀，洗衣机停止进水。它的指令程序为：N etwork2进水阀控制LDM0.1EULDI0.5EUOLDOMO.3ANMO.2MO.3Network 3LDI0.2ANI0.6LDI0.3ANI0.7OLDLDI0.4ANI1.0OLDA M0.3= Q0.4Network4LD Q0.4EDO M0.4A M0.1= M0.4Network6LD T37O M0.2AN C1A M0.1= M0.23) 洗涤控制当进水电磁阀释放 2秒后，洗衣机开始洗涤。洗涤时，正转 30秒，停 2秒，然后反
11、转 30秒，停 2 秒，如此循环 5 次，总共 320秒，它指令程序为：4) . 水阀控制当洗涤循环 5 次结束后，排水电磁阀得电，洗衣机开始排水。它的指令程序为：5) . 脱水控制当排空检测限位开关动作后，开始 30 秒脱水。它指令程序为：6) . 清洗和漂洗计数脱水结束后，洗衣机开始清洗，开始进水直到选择的水位， 2 秒后开始清洗。清洗时， 正转 30秒，停 2秒，然后反转 30秒，停 2秒。循环 5 次后，开始排水，排空后脱水 30秒。 一共清洗两遍，它的指令程序为：7) . 报警输出清洗完成后，报警 3 秒自动停机。它的指令程序为：8) . 水位指示显示全自动洗衣机的水位。它的指令程序
12、为:Network21水位指示LD 10.6=Q0.6Network22LD I0.7=Q0.7Network23LD I1.0=Q1.0第4章程序调试4.1. 程序的下载由于缺少硬件设备，用 S7200仿真软件来调试程序；将编写好的梯形图程序生产 awl文件，运行S7 200仿真软件，选CPU型号为224,导入awl文件运行程序，若要修改 程序，先将PLC设定为STOP犬态下，运行编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调 试。4.2. 程序调试步骤1) .择CPU型号为C PU2242) 转载程序：3) .运行程序：程序加载后，点便可运行仿真，下方是输入继电器，用点动指示灯控制，上方为输出
13、继电器；梯形图中有颜色代表得电。4) .检查程序运行后，按要求进行输入，观察输出是否达到控制要求a. 正传定时器运行正常b. 脱水定时运行正常c. 反转定时正常d. 循环计数正常第5章课程设计总结与心得该全自动洗衣机以西门子S7200PLC为控制核心，实现了洗衣机的全过程(浸泡一洗涤一漂洗一脱水)自动控制，极大的方便了人们的日常生活，提高了人们的生活质量, 使人们从那种繁重的体力劳动中解脱出来。系统实际合理，实现了预期功能。当然，该 系统设计还存在着一些缺陷，比如：没有急停按钮、没有制动装置、成本高等。总之本 设计还有一定的提升空间。经过将近三周的全自动洗衣机 PLC课程设计，让我收获颇丰，不
14、仅熟悉全自动洗衣机的工作工程，还学会了梯形图编程。一段时间的课程设计，让我加深了对PLC的认识和理解，也知道了 PLC应用于工业控制的优点所在，更重要的是让我看到了自己知识的 匮乏，也坚定了以后要不断的学习，不断地向身边的人虚心请教，同时要借助于图书馆 和网络来扩展自己的知识面的决心。也只有这样，在以后的社会竞争中，这几家才能有 立足之地，才能有所作为。本次课程设计制作过程如下；第 6 章 参考文献（1） 王永华、现代电气控制及 PLC应用技术（M .北京航空航天大学版社。2005年（2）廖常初.S7 200CNPLCS础教程.机械工业出版社.2006年（3） 高正中.西门子S7 200CNPL（编程技术及工程应用。电子工业出版社。2010年 1月1日（4）陈惠平.西门子S7 200系列PLC自学手册，人民邮电出版社.2008年8月1日