电气控制与PLC应用课程设计报告-全自动洗衣机.doc

江南大学物联网工程学院电气控制与plc应用课程设计报告课 题 全自动洗衣机 姓 名 班 级 自动化0703 学 号 0704070325 指导老师 目录1、设计内容及要求-32、设计目的-43实验仪器及设备-44、设计原理及注意要点-45、设计流程框图-46、设备选型-67、端口说明及硬件接线图-78、编制梯形图控制程序-89、调试说明及模拟运行结果-1110、设计总结及体会-11课程设计：全自动洗衣机（plc控制）一、 控制要求：（1） 按下启动按钮，根据称重传感器的重量信号自动选择水位自动进水；（2） 进水直到高（中、低）水位关水；（3） 2s后开始洗涤；（4） 洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s；（5） 如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s；（6） 开始清洗，重复（1）（4），清洗两遍（清洗过程也要有排水和脱水过程）；（7） 清洗完成，报警3s并自动停机；（8） 若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。二、 课题要求：1、设计流程框图；2、完成设备的选型；3、分别指出输入输出端口并画出输入输出端的硬件接线图；4、根据控制要求编制梯形图控制程序并调试成功；5、完成课程设计说明书。一、设计目的通过具体小型测试系统的设计，来实践plc应用系统的设计及调试的全过程，以加深对西门子s7-300plc的内部结构、功能和指令系统的理解，并进一步学习plc开发系统的应用、i/o元件地址分配方法和梯形图控制编程方法，初步掌握西门子plc系统的硬、软件设计技术及调试技巧。二、 设计仪器及设备硬件：siemens s7-300 plc软件：siemens编程软件step7三、 设计原理及注意要点1设计原理：利用定时器指令来控制洗衣机的进水、正反转、排水及脱水时间，用计数器来实现洗衣机的循环洗涤和清洗。2 注意要点：（1）选择合适的定时器，并注意各自的编号；（2）注意计数器在simens s7-300与s7-200中的区别，并能正确使用计数器计数；（3）合理的使用自锁与互锁功能，简化梯形图，同时避免逻辑错误；（4）同一输出端不能出现在不同程序模块中，防止逻辑混淆。四、设计流程框图选择水位并进水达到水位后关水计时器33计满2s后开始洗涤正转30s后计时器t39停止计时洗衣机停止2s后t41计时结束反转30s后计时器t40停止计时停止转动2s后t42计时结束计数器c20是否计满5次否计满5次满5次n启动总控制按钮i0.0排水，排空后t37开始计时，计满30s后脱水结束y计数器c21是否计满2次报警3s后自动停机yn五，设备选型一号槽：电源模板ps307 5a二号槽：cpu模板cpu314 v2.0三号槽：空置四号槽：数字输入模板sm321di16xdc24v(1bh02-0aa0)五号槽：数字输出模板sm322do8xrel（1bh01-0aa0）六、端口说明及硬件接线图端口说明：输入启动 sb1 i0.0停止 sb2 i0.1输出 开始洗涤km1 q4.0电机正转km2 q4.1电机反转km3 q4.3排 水km4 q4.5脱 水km5 q4.6报 警km6 q4.7硬件接线图：1l q4.0 q4.1 q4.2 q4.3 q4.4 q4.5 q4.6 q4.7im i0.0 i0.1 sb2km1km2km3km4km5km6八、调试说明及模拟运行结果调试说明：通过对相关按钮的置1或置0，依次实现洗衣机的进水洗涤正转反转循环排水脱水循环清洗报警停机的流程，并反复调试，查找是否出现逻辑混乱或逻辑冲突，对程序中出现的相关问题进行改进，以求能达到最优设计。模拟运行结果：基本实现了洗衣机从进水到报警停机的流程控制，但在自动和手动转换间出现了点问题，由于时间的关系，虽然作了相关改进，但最终未能有机会调试，留下了遗憾。九、设计总结及体会设计总结：这次设计实验，选择了日常生活中经常使用的自动全洗机的简化模型作为我们实验的对象，使我们大致了解了洗衣机的洗衣原理，并能够运用所学的相关plc编程指令来简单地实现洗衣机的整个洗衣流程。我们小组设计的梯形图控制程序，在经过反复修改、优化及调试后基本实现了洗衣的整个控制流程，然而，美中不足的是，和大部分小组一样，我们组在手动环节出现了问题，经过多次和老师以及同学的讨论后，作了很多改进，但因时间关系，未能给老师做最后验收，这也成了此次实验一个的缺憾。设计体会：应该说，此次的设计实验难度并不大，实验所用的原理以及相关指令都是我们所熟知的，实验的设计目标和要达到的目的都很清晰明了，所以在进行仿真前，大家都各自设计了一套方案，个个都踌躇满志，以为一个上午便能完成。然而，真正进行仿真时，一个个都出现了各种各样的问题。其中三个问题最为普遍：第一个问题就是计数器的使用，因为我们所熟悉的是s37-200里的计数器，设计时也都采用的是s7-200里的计数指令，而实验所用的是s7-300的plc，计数器原理的不同，导致大家一时的束手无策，后来，在老师的提示下，加上查阅课本，再结合第一次实验的内容，终于使这个问题得以解决；而第二个问题，暴露了大家理论知识学的不够扎实。这个问题就是同一个输出端出现在不同的程序模块里，关于这一点，其实老师在课堂上进行梯形图举例时已经强调过了，但犯这个错误的人依然不在少数；第三个问题是出现最后一步，绝大部分同学都是使用的两个编号不同但意义相同的输出端，即出现了一个自动排水端口和一个手动排水端口（脱水端口也与之类似），而实际上这两个端口本身就是同一个端口，也就说无需在自建一个输出口，只要把手动排水（脱水）切换模块与自动排水（