全自动洗衣机控制系统设计（西门子）【1张图纸】【优秀】
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全自动洗衣机控制系统设计（西门子）
说明书 35页12600字数+调研报告+任务书+1张CAD图纸
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目 录
概 述7
课题任务分析8
2.1 整体功能介绍8
2.2 设备控制要求8
控制系统的设计9
3.1 控制系统框图9
3.2 控制系统对应设备及实现功能9
3.3 控制系统原理10
硬件电路设计11
4.1 系统的选型11
4.2 CPU单元设计13
4.3 硬件接线图14
4.4 通讯方式14
4.5 储存模块15
4.6 电池模块15
4.7 通讯模块15
5. 软件的设计
I/O分配17
5.2 流程图18
5.3 源程序20
5.4 程序运行过程分析29
5.5 程序的下载 安装和调试29
6． PLC和单片机控制的对比30
6.1 简述PLC和单片机30
6.2 用PLC和单片机分别做系统的比较30
6.3 用PLC做系统洗衣机的特性31
结束语33
致谢34
参考文献35
摘要： 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭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。洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，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和世界领先水平同步。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。
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，实现了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 控制
- 内容简介：
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西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 全自动洗衣机控制系统设计（西门子） 任务与要求： 1. 按照下面的流程图用PLC实现全自动洗衣机控制，写出详细设计控制过程。 2.绘制功能流程图，梯形图，I/O接线图，并写出语句表。3.绘制A1图纸一张，包括梯形图、I/O接线图 4.用相应的编程软件模拟调试。时间： 2011 年 11 月 1 日 至2012 年 3 月 1 日 共 13 周所属系部： 航空制造工程系学生姓名： 周 康 学 号：09103107专业： 数 控 技 术指导单位或教研室： 航空制造工程系系部教研室指导教师：杨保香 职 称： 讲 师 西安航空职业技术学院制年 月 日西安航空职业技术学院 毕业设计论文西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 全自动洗衣机控制系统设计（西门子） 所属系部： 航空制造工程系指导老师： 学生姓名： 专 业： 数 控 技 术西安航空职业技术学院制年 月 日西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 全自动洗衣机控制系统设计（西门子） 任务与要求： 1. 按照下面的流程图用PLC实现全自动洗衣机控制，写出详细设计控制过程。 2.绘制功能流程图，梯形图，I/O接线图，并写出语句表。3.绘制A1图纸一张，包括梯形图、I/O接线图 4.用相应的编程软件模拟调试。时间： 2011 年 11 月 1 日 至2012 年 3 月 1 日 共 13 周所属系部： 航空制造工程系学生姓名： 周 康 学 号：09103107专业： 数 控 技 术指导单位或教研室： 航空制造工程系系部教研室指导教师：杨保香 职 称： 讲 师 西安航空职业技术学院制年 月 日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字2012.11.1-201112.1调研报告和设计图的完成2011.12.2-2012.1.51到3章的设计2012.1.6-2012.2.124到6章的设计和结束语、致谢、参考文献的完成2012.2.13-2012.3.1对所做的设计的进一步完善教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。全自动洗衣机控制系统的设计摘要： 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭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。洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，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和世界领先水平同步。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。 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，实现了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 控制Entire automatic washer control system designAbstract: Along with the social economy development and the science and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience peoples life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which the price fights, passes through several year steady development, the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective energy conservation, the province water, the province electricity, the environmental protection washer continuously occupy the dominant position in the market. How does this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on software design, hardware design has carried on the analysis and the discussion, has realized the entire automatic washer normal operation and compulsory stops the function. Key word: PLC entire automatic washer control目 录1. 概 述72. 课题任务分析8 2.1 整体功能介绍82.2 设备控制要求83. 控制系统的设计93.1 控制系统框图93.2 控制系统对应设备及实现功能93.3 控制系统原理104. 硬件电路设计114.1 系统的选型114.2 CPU单元设计134.3 硬件接线图144.4 通讯方式144.5 储存模块154.6 电池模块154.7 通讯模块155. 软件的设计5.1 I/O分配175.2 流程图185.3 源程序205.4 程序运行过程分析295.5 程序的下载 安装和调试296 PLC和单片机控制的对比306.1 简述PLC和单片机306.2 用PLC和单片机分别做系统的比较306.3 用PLC做系统洗衣机的特性31结束语33致谢34参考文献351. 概要根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,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。只要稍作改变,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,充分表现现代家电品的实用性。在洗衣机控制方面，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、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC，并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从此，可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。在许多领域都有广泛的应用。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，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。2. 课题任务分析2.1整体功能介绍洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水，和脱水四个过程组成。在半自动洗衣机中，这四个过程分别用相应的按扭开关来控制。全自动洗衣机中，这四个过程可做到全自动依次运行，直至洗衣结束。2.2设备控制要求全自动洗衣机控制要求是能实现”正常运行“和”强制停止“两种控制要求。按下启动按扭，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开始洗涤正转洗涤时，正转30秒，停两秒，然后反转30秒，停2秒如此循环5次，总共320秒开始排水水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水30秒开始清洗，重复（1）到（4），清洗两遍清洗完成，报警3秒并自动停机若按下排水按扭可以实现手动排水若按下停车按扭，可实现手动停止进水，排水 脱水及报警3. 控制系统的设计3.1控制系统框图S7-200 PLC进水/排水电磁阀洗涤电机脱水电机 图1 系统框图3.2控制系统对应设备及实现功能对应的外部设备启动按扭停止按扭水位选择开关（高水位）水位选择开关（中水位）水位选择开关（低水位）手动排水开关手动脱水开关高水位浮球开关中水位浮球开关低水位浮球开关水排空浮球开关对应的输出设备进水电磁阀排水电磁阀洗涤电动机正转继电器洗涤电动机反转继电器脱水桶报警器3.3控制系统原理自动洗衣机的进水，洗衣，排水，脱水是通过水位开关，电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现自动控制的，水位开关用来控制进水到洗衣机内高中低水位，电磁进水阀起着通断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入，排水时，电磁排水阀打开，将水排出，洗衣时，洗涤电动机启动，脱水时，脱水桶启动。4. 硬件电路的设计4.1系统的选型（1）IO点数统计：I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上20%30%的备用量。该系统有11个数字输入点6个数字输出点，考虑余量后需要14个数字输入点10个输出点。统计得输入:启动按扭停止按扭水位选择开关（高水位）水位选择开关（中水位）水位选择开关（低水位）手动排水开关手动脱水开关高水位浮球开关中水位浮球开关低水位浮球开关水排空浮球开关统计得输出:进水电磁阀排水电磁阀洗涤电动机正转继电器洗涤电动机反转继电器脱水桶报警器（2）用户存储器容量的估算PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的，介于12KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。根据经验，每个I/O点及有关功能元件占用的内存量大致如下：开关量输入元件：1020B/点开关量输出元件：510B/点定时器/计数器：2B/个模拟量：100150B/个通信接口：一个接口一般需要300B以上根据上面算出的总字节数再考虑增加25%左右的备用量，就可估算出用户程序所需的内存容量，从而选择合适的PLC内存。该系统有11个数字输入点6个数字输出点，需内存280B，有定时器6个，计时器2个，需内存16B，考虑余量后需要内存370B。（3）CPU功能与结构的选择PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。综上所述，结合下表分析CPU221CPU222CPU224CPU226程序存储器2048字4096字用户数据存储器1024字2560字用户存储器类型EEPROM数据后备典型时间50h190h本机IO6入/4出8入/6出14入/10出24入/16出扩展模块数量无2个7个数字量IO印象区大小256（128入/128出）模拟量IO印象区大小无16入/16出32入/32出33Hz布尔指令执行速度0.37/微妙/指令内部继电器256计数器/定时器256/256顺序控制继电器256该控制系统CPU模块可采用CPU-224（AC/DC/继电器）模块，它可控制整个系统按照控制要求有条不紊地进行。同时由于该模块采用交流220V供电，并且自带14个数字量输入点和10个数字量输出点，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不再需要另外的电源模块、数字量和输出模块。综上所述选用西门子S7-200型PLC4.2 CPU单元设计集成的24V负载电源，可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU 221，222具有180mA输出，CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分别输出280 mA，400mA。可用负载电源。本设计中所用CPU为CPU224 。本机数字量输入/输出点 CPU224有14DI/10DO本机模拟最输入/输出点CPU 224XP有2个AI/1AO。 4.3硬件接线图4.4通讯方式内部集成的PPI接口为用户提供强大的通讯功能。PPI接口为RS485，可在三种方式 下工作：1.PPI方式：PPI通讯协议是西门子专门为S7-200系列PLC开发的通讯协议。通过普 通的两芯屏蔽双绞电缆进行联网。波特率为9.6kbit/s,19.2 kbit/s和187.5 kbit/s。CPU上集成的编程口同时就是PPI通讯联网接口。2.MPI方式：通过内置接口连接到MPI网络上。波特率为19.2kbit/s,187.5kbit/s。S7-200可与S7-300/400通讯，S7-200CPU在MPI网络中作为从站，彼此间不能通讯。3.自由通讯口方式：是一个很有特色的功能。S7-200PLC可以与任何通讯协议公开的其他设备进行通讯。即可以由用户自行定义通讯协议。波特率最高38.4kbit/s。4.PROFIBUS-DP网络：CPU222、224XP、226可以通过增加EM277的方法支持PROFIBUS DP网络协议。最高传输速率为12Mbit/s。4.5 EEPROM存储器模块（选件）可作为修改与拷贝程序的快速工具（无需编程器），并可进行辅助软件归档工作。4.6电池模块用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。4.7 通讯模块品牌：SIEMENS-西门子 名称：通讯模块SINAUT TIM 4R-IE 型号：SINAUT TIM 4R-IE有四个接口用于单一和冗余的传输： 2个组合的RS232/RS485接口用于连接经典的WAN，如专线、无线或拨号网络 RJ45接口用于连接到基于IP的网络（WAN或LAN），如FOC、DSL、GPRS等 紧凑的部件用于多种用途： 作为独立部件（独立运行无需S7-300CPU），TIM可以承担SINAUT通讯用于一个或多个S7-400PLC或控制中心PC(SINAUTST7cc或ST7sc)；此时连接是通过TIM的Ethernet口之一进行 在S7-300PLC中作为通讯处理器（CP） S7-400CPU或控制中心PC因此能够执行SINAUT通讯： 经两个任意的SINAUTWAN网络与SINAUTST7搭档 经两个基于IP的网络与SINAUTST7用户 所有四个接口可以同时用于SINAUT通讯。 四个传输路径可互不相同并且每个路径可独立运行，或工作于冗余组合。 方便地建立冗余传输路径经两个经典WAN、两个基于IP的网络或WAN+基于IP的网络的组合。 如果作为CP置于S7-300PLC中，可使用附加的通讯： 与CPU通讯 经此CPU的MPI接口与其它连接到MPI总线的CPU和控制中心PC(ST7cc,ST7sc) 与机架中其它的TIM 消息存储器高达56000数据消息帧SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面： 极高的可靠性 极丰富的指令集 易于掌握 便捷的操作 丰富的内置集成功能 实时特性 强劲的通讯能力 S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。5. 软件的设计5.1 I/O分配数字量输入地址分配表输入地址对应的外部设备I0.0启动按扭I0.1停止按扭I0.2水位选择开关（高水位）I0.3水位选择开关（中水位）I0.4水位选择开关（低水位）I0.5手动排水开关I0.6手动脱水开关I0.7高水位浮球开关I1.0中水位浮球开关I1.1低水位浮球开关I1.2水排空浮球开关数字量输出地址分配表输出地址对应的输出设备Q0.0进水电磁阀Q0.1排水电磁阀Q0.2洗涤电动机正转继电器Q0.3洗涤电动机反转继电器Q0.4脱水桶Q0.5报警器内部位元件地址分配表定时器/计时器对应的作用T37进水暂停计时T38正洗计时T42正洗暂停计时T39反转计时T43反转暂停计时T40脱水计时T41报警计时C50正反洗循环计数C51大循环计数5.2流程图全自动洗衣机控制要求是能实现”正常运行“和”强制停止“两种控制要求。（1）强制性停止流程图结束脱水打开手动脱水阀排水打开手动排水阀洗涤电机和脱水桶停止转动，进水和排水电磁阀闭合按动停止按扭正常运行开始（2）正常运行流程图5.3源程序在本程序中，M0.0是按下启动按扭的辅助继电器；M0.1是判断洗衣机水位是否和设定水位不一致的辅助继电器；M0.2是判断洗衣机水位是否和设定水位一致的辅助继电器；M0.3是停止自动洗衣的辅助继电器。NETWORK1按下启动按扭，开始洗衣LD I0.0O M0.0AN I0.1= M0.0NETWORK 2洗衣机水位与设定水位不一致辅助继电器LD I0.2AN I0.7LD I0.3AN I1.0OLDLD I0.4AN I1.1OLD= M0.1OLD= M0.1NETWORK3洗衣机水位与设定水位相一致辅助继电器LD I0.2A I0.7LD I0.3A I1.0OLDLD I0.4A I1.1OLD=M0.2NETWORK4停止自动洗衣辅助继电器LD I0.1O M0.3AN I0.0= M0.3所对应的梯形图如图所示。5.3.1进水在正常情况下，按下启动按钮或者脱水完毕，而且洗衣大循环未到2次时，开始进水，当水位到设定水位后停止进水，等待2分后进入洗衣过程。在强制停止情况下，当停止按钮按下时立即停止进水。它的助记符程序为：NETWORK5进水到设定的水位LD M0.0LD T40AN C51OLDO Q0.0A M0.1AN I0.1= Q0.0NETWORK6进水到设定的水位后等待2sLD M0.2AN 10.1AN Q0.2AN 10.3TON T37，+20所对应的梯形图如图所示。5.3.2洗衣进水到设定水位2s后，开始洗衣，先正转30s，停止2s然后再反转30s，停止2s这样循环5次后进入排水过程。NETWORK7洗涤电动机正转30sLD T37LDN C50A T39OLDO Q0.2AN T38= Q0.2TON T38，+300NETWORK8洗涤电动机停2sLD T38ON T42O T39TON T42，+20NETWORK9洗涤电动机反转300sLD T42AN C50O Q0.3AN T39= Q0.3TON T39，+300NETWORK10洗涤电动机停2sLD T39TON T43，+20所对应的梯形图如图所示5.3.3排水洗衣过程完毕后，进入排水过程。水排空后停止排水。它的助记符程序为：NETWORK10洗衣小循环5次LD Q0.3LD Q0.1CTU C50，+5NETWORK11排水，直至水排空LD C50O Q0.1AN I0.1AN I1.2LD M0.3A I0.5OLD= Q0.1所对应的梯形图如图所示。 5.3.4脱水水排空后，开始脱水，脱水30s后停止脱水。因为判断水排空是否在排水完毕后，所以要用到排水完毕辅助继电器。它的助记符程序为：NETWORK12排水完毕辅助继电器LD Q0.1O M0.4AN Q0.4= M0.4NETWORK13脱水30sLD I1.2A M0.4O Q0.4AN T40AN I0.1O I0.6= Q0.4TON T40，+300所对应的梯形图如图所示。5.3.5洗完报警洗衣大循环3次后，开始洗完报警过程，3s后停止报警，这样整个过程结束。它的助记符程序为：NETWORK14洗衣大循环3次LD Q0.4LD Q0.5CTU C51，+3NETWORK15报警3sLD C51O Q0.5AN T41= Q0.5TON T41，+30所对应的梯形图如图所显示5.4程序运行过程分析按下启动按钮，I0.0接通，M0.0接通并自保，Q0.0接通，进水。到高水位时，I0.7接通，I0.7常闭触点断开，Q0.0断开，进水停止；I0.7常开触点闭合，Q0.2接通，正洗，T38开始计时，T38计时到，T38常闭触点断开，Q0.2断开，正洗暂停；T38常开触点闭合，使得T38自保，T42开始计时。T42计时到，T42常开触点闭合，Q0.3接通，反洗，T39开始计时。T39计时到，T39常闭触点断开，Q0.3断开，反洗暂停；T39常开触点闭合，使T39自保，T43开始计时。T43计时到，T43常开触点闭合，C50计一次数；T43常闭触点断开，使T38、T42、T39、T43复位，Q0.0又接通，重复进行以上从正洗开始的全部动作，直到C50计满5次数时，C50常开触点接通，Q0.1接通并自保，排水，C50复位，准备下一次循环时再计数。排水到低水位时，I1.1断开，I1.1常闭触点闭合，Q0.2、Q0.4接通，脱水，T40开始计时。T40计时到，T40常闭触点断开，Q0.1、Q0.2、Q0.4断开，停止排水和脱水；T40常开触点接通，C51计一次数。Q0.1常闭触点闭合，Q0.0又接通，重复进行从进水开始的全部动作，直到C51计满2次数时，C51常闭触点断开，M0.0断开，停止洗涤；C51常开触点接通，Q0.5接通并自保，报警。C51常开触点接通又使C51复位，C51常闭触点闭合，准备好下一次启动。Q0.5常开触点接通，T41开始计时。T41计时到，T41常闭触点断开，停止报警。运行中按停止按钮时，I0.1常闭触点断开，则M0.0、Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5断开，停止进水、排水、脱水及报警。按排水按钮时，I0.5常开触点闭合，Q0.1接通并自保，进行手动排水。5.5程序的下载、安装和调试将各个输入输出端子和实际控制系统中的按钮、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由STEP-7Micro/Win32软件的指令完成，正常工作时程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行STEP7-Micro/Win32编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。 6. PLC和单片机控制的对比6.1简述PLC和单片机PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编过程控制器）PLC是一种产品，但这种产品有点特别，在没有下载控制程序之前，它不具备任何控制功能，也就是说，没有应用程序的PLC是毫无用处的。PLC实际上是专为工业环境使用的通用控制平台，它必须进行二次开发才能完成最终控制目的，因此，它还需程序编辑/调试软件的配合。按计算机专家的原始定义，计算机系统由五大部分-即控制单元（CU）、算术运算单元（ALU）、存储器（Memory）、输入设备（Input）、输出设备（Output）组成。早期计算机（晶体管的或集成电路的，不包括电子管的）的CU或ALU由一块甚至多块电路板组成，CU和ALU是分离的，随着集成度的提高，CU和ALU合在一块就组成了中央处理单元（CPU）,接着将CPU集成到单块集成电路中就产生MPU或MCU,出现了如Intel4004、8008、8080，8085、8086、8088、Z80等MPU。此后，MPU的发展产生了两条分支，一支往高性能、高速度、大容量方向发展，典型芯片如：Intel80186、286、386、486、586、P2、P3、P4等，速度从4.7MHz到现在的3.2GHz。另一支则往多功能方向发展，将存储器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM、SRAM等)、输入/出接口（Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA等）全部集成在一块集成电路中而成为SOC（System On a Chip）。依愚之见，这就是当今广泛应用的单片计算机，简称单片机。单片机的优点是：体积小、重量轻、易于维护、控制电压要求低、价格低。6.2用单片机和PLC分别做系统的比较所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机CPU及其它外围芯片，根据不同系统设计电路板，最终设计成一台简易的计算机系统，并在此基础上设计程序以达到所要求的控制功能。这种形式在 80年代国内很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了仪表上仍然采用外，在工业现场的应用已逐步被PLC所代替。单片机的可靠性：由于目前国内市场上的单片机芯片的品质良莠不齐，很大一部分还是国外筛选出来的次等品，加上其它外围元件（如电阻、电容等）的参数离散性也很大，批量小的产品不可能经过筛选配对等技术处理，因此这样的产品很难做到很好的一致性和高可靠性，因为任一元件的参数偏离设计要求都会引起系统的不稳定。另外，单片机的所有器件均不是工业级的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力很弱，而国内的电源一般都很差，加上压片机的变频调速对电源的干扰很大，因此，更可能引起单片机系统的不稳定。单片机的可扩展性：由于单片机的线路是根据一定的功能要求特别设计的，所以要增加一个功能就要重新设计线路，而且对应的程序都要重新设计。这样对于增加功能的开发成本和周期都 会增加。单片机的可维护性：一旦单片机系统出现故障，很难诊断出故障元件，最简单的方法是更换整个系统，这样维修成本增加了。操作：现在国内单片机系统的操作均采用自设计的键盘，设定数据用拨码开关，显示用LED，整个面板显得繁锁，而且为了减少操作键，设计时往往一键多用，操作人员很难脱开说明书操作。特别是故障显示只能显示故障代码，一旦发生故障，操作人员必须翻阅说明书方能发现故障所在，最终按说明书指示排除故障，这样排除故障的时间相对较长。总之，这样的人机对话不够友善。特点：不可靠，价格便宜。可编程控制器（PLC）： 所谓PLC系统就是采用目前市场上各大工业控制厂家生产的可编程控制器，根据要求选用不同的模块，在此基础上设计程序以达到所设计的功能。这种形式目前在工业现场应用最为广泛。我公司生产的GZPK100系列高速旋转式压片机就采用PLC的控制方式。PLC的可靠性：进口PLC采用的CPU都是生产厂家专门设计的工业级专用处理器，其余各元件也是直接向生产厂家购买的，经过严格挑选的工业级元件，另外它的电源模块也是集各大公司工业控制的经验而特别设计的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力有很大提高，即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正常工作。PLC的可扩展性：要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而PLC的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。PLC的可维护性：PLC本身有很强的自诊断功能，一旦系统出现故障，根据自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修，如果故障由于程序设计不合理引起，由于它提供完善的调试工具，要找出故障也较为简单。操作：PLC的操作采用触摸式操作终端，人机界面，全屏显示，上面设计了很详尽的操作指南，即使第一次使用，也能根据提示顺利操作，这就降低了对操作人员的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系统发生故障，画面自动切换到故障提示画面，提示故障原因和排除方法。甚至可以显示故障在机器上的位置，维修人员可以根据提示很快排除故障。 特点：价格与前二种控制器相比略贵，可靠性好，操作简单。综合以上的分析和比较，最终决定采用PLC。6.3用PLC做系统的洗衣机的特性洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，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和世界领先水平同步。纵观省会的洗衣机市场，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。 市场需要什么样的洗衣机洗衣机无论在质量、技术、功能还是在外观上面，谁能接近于为人们的生活服务这一主题，谁就能得到长足的进步和发展。今后一段时间，以下几种洗衣机将是市场和消费者的最爱。 高度自动化从最初的单桶洗衣机到双桶、套桶洗衣机、全自动洗衣机，再到智能全模糊控制洗衣机。总之，每一次技术的进步都极大地推动了洗衣机自动化程度的提高。 品种多样化波轮式、滚筒式和仿生搓洗式洗衣机满足了不同偏好的消费者的需求。 节能和健康化现在的消费者在节能方面对家电提出了更高的要求，对于健康型洗衣机更是人们趋之若骛的首选。 大容量和微型化大容量洗衣机满足了人们洗大件衣物的需求。同时，微型化洗衣机也备受青睐，如市场上出现的15公斤、25公斤不等的海尔小小神童洗衣机，可以满足少量衣物即时洗的需要。 组合化荣事达集团最近推出的子母分洗式洗衣机，正好迎合了这部分消费者的需求，它的大桶容量为55公斤，小桶容量为25公升，两桶并列，缩小了较大一部分空间，而且具有人工智能模糊控制功能。满足了不同衣物分开洗、大量衣物同时洗、小件衣物即时洗的需求，开创了健康洗涤新概念，深受消费者的喜爱，组合化的另一个体现就是把洗涤、漂洗、脱水和烘干功能集于一身。 全自动洗衣机：大品牌当霸主近年来，根据对全自动洗衣机销售的品牌监测情况看，两大主导品牌占据主要市场地位。海尔进军家用全自动洗衣机市场后，凭借品牌优势，迅速打开市场。小天鹅作为国内最早出现的家用全自动洗衣机品牌，牢牢地占据一定的市场份额。两大品牌高居前10位品牌之先，市场综合占有率分别为2744和2357。 国外品牌的实力不可忽视。虽然目前国外品牌市场综合占有率还不很高，但在前10位品牌中已占据了5位，他们分别是三洋、松下、LG、惠而浦和三星，其中三洋和松下位居前5之列。一些国外品牌根据中国市场的情况改变了价格策略，在定价上充分参考了国产品牌的价格，有些甚至比国产品牌还要低，而在功能上又比较先进，因此吸引了一部分消费者的目光。 洗衣机：个性最时髦我国家用电动洗衣机产品的发展已进入成熟期，全国家用电动洗衣机年产量超过10万台的企业超过100家。就品种而言，波轮式、搅拌式、滚筒式洗衣机满足了不同消费者的需求。 在今后一个时期内，家用电动洗衣机的产品性能质量将是企业竞争的焦点，开发新型的产品是竞争获胜的主要手段。今后，家用电动洗衣机将朝着多功能、节电、节水方向发展。多功能主要表现在以下几个方面：1、去污能力的多样化。如去除蛋白质、皮脂、血渍、奶渍、咖啡、果汁的能力。2、洗涤容量的多样化。洗涤容量可以从05kg到13kg。3、控制方式的多样化。如机械定时器、电动程控器、电子程控器、模糊电脑控制。4、外观造型多样化。为适应不同消费层次的需求，洗衣机的外观形状及颜色将是各种各样的。 节电、节水是今后我国家用电动洗衣机发展的主流。目前，我国正在修订的国标GB4288已将用电量、用水量指标列入了其考核的主要指标。另外，为了引导消费和指导洗衣机制造企业的设计和制造，新国标GB4288将洗净比、用电量、用水量、噪声、含水率、寿命这6个主要性能指标进行分等级考核，即以上6个指标分别分为A、B、C、D4个级别。消费者可根据自己的需要选择不同级别的产品。 结束语通过本系统的设计，对全自动洗衣机的控制系统有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了西门子PLC的特点，对按钮、电磁阀、开关等其他一些输入输出点设备进行控制，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。只要稍作改变,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩的羊毛类衣物以
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