全自动洗衣机PLC控制

1、全自动洗衣机 PLC控制目录第一章 绪论 1全自动洗衣机的概述 2 第章2.1 全自动洗衣机的应用现状 22.2 设计全自动洗衣机的意义 2第三章 全自动洗衣机的设计要求与功能实现 33.1 全自动洗衣机控制系统的控制要求 33 3.1.1 全自动洗衣机的工作原理 3.1.2 设备控制要求 33.2 全自动洗衣机控制系统的 PLC选型和资源配置 43.2.1 控制系统构成图 3.2.2 PLC 硬件接线图 章 全自动洗衣机控制系统程序设计和调试4.1 编程软件 4.2 程序的流程图，构成和相关设置4.2.1 流程图 4.2.2 程序的构成 4.2.3 程序的下载，安装和调试 章 全自动洗衣机控

2、制系统 PLC程序 4 5 第四 6. 6 66. 7 7第五 85.1 系统资源配置 85.1.1 数字量输入部分 85.1.2 数字量输出部分 85.2 源程序 95.2.1 辅助继电器 95.2.2 进水 115.2.3 洗衣 125.2.4 排水 135.2.5 排水 145.2.6 洗完报警 15六章 设计小结 17 参考文献 18PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制第一章 绪论随着生活水平的日益提高，人们已经不再满足半自动洗衣机的洗涤方式，改为 选用全自动洗衣机。全自动洗衣机通过可编程序控制器来实现洗涤过程，省时省 力。一下是我采用的西门子公司 S7-200系列的 PLC，

3、设计一个简单的全自动洗衣 机控制系统。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤。脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的( 由于单片模块，集中了驱动电路，检测电路和保护电路以及通讯联网功能( 因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系机控制系统指令相对复杂，编程脱水，洗涤 也比较复杂，其次，在设计系统硬件时，要多种电路保护装置，电压保护，过载保 护，过热保护以及欠压保护等等 ; 这样会增加硬件的复杂性，隐含较高的故障率 ; 无 形的增加的维修成本费用 ( 在工业控制系统中广泛运用的 , 能克服单片机的缺点， 它是整体统的可靠性 ( 另外它的编程语言也相对简单 (可编程控制功能强大，可靠性 高，应用面广，使用方

4、便，在现代自动控制领域应用极其广泛 ( 现行全自动洗衣机 只要选好水位，打开水龙头，放人衣物，洗涤剂，接通操作开关自行运行了 ( 因 此，我们选用 , 来代替控制，下面主要是说明 , 控制的原理及特色 (- 1 -设计者: 李凯 学号: 39第二章 全自动洗衣机的概述2.1 全自动洗衣机的应用现状目前洗衣机是一种耳熟能详的家用电器，随着科技的进步和人们生活质量的提 高，以及人们对精神文明的高度追求，那么全自动洗衣机也揭开了面纱，现在做的 比较好的，国内有小天鹅、海尔、荣事达等等，国外有西门子，博世等等。这些厂 家所生产的全自动洗衣机还是比较好的，但所谓物以稀为贵，所以相对来说价格还 存在很大的

5、异议。而人们追求的高质量生活，也就对这些不是很过问了，只要买来 好用就可以了，所以目前市场上还是有很大的发展空间。 2.2 设计全自动洗衣机 的意义全自动洗衣机以其固有的优点还是赢得了很多的消费者的信赖，应用而生，它 将是现在到未来的星星产品，所以有必要开发和改善现有的全自动洗衣机。应用最先进的科技技术 ，投入最少的资金，你便拥有了更广阔的市场竞争 力，而现在 plc 价格也在下降，所以可以应用该产品进行研发，从而达到自动化控 制，更多的赢得消费者的青睐。2PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制第三章 全自动洗衣机的设计要求与功能实现 3.1 全自动洗衣机控制系统的控 制要求3.1.1

6、全自动洗衣机的工作原理图 1-1 全自动洗衣机系统框图全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时， 通过电控系统把进水阀打开，经进水管将水注人外桶，排水时，通过电控系统使排 水阀打开，将水又外桶排到机外。洗衣机正转，反转由洗涤电机驱动波轮正反来实 现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动 内桶正转进行甩干 ; 高低水位开关分别用来测高低水位 ; 启动按钮用来启动洗衣机工 作;停止按钮用来实现紧急工况下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。3.1.2 设备控制要求 全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制

7、停止”两种控制 方式。1 正常运行“正常运行”方式具体控制要求如下 : 将水位通过水位选择开关设在合适的位置 （高，中，低 ） ，按下“启动”按钮， 开始进水，达到设定的水位 （ 高，中，低 ） 后，停止进水 ;进水停止 2S后开始洗涤 ;洗涤时，正转 30秒，停 2秒，然后反转 30秒，停 2秒;如此循环 5 次，总共 320 秒后开始排水，排空后脱水 30秒;- 3 -设计者: 李凯 学号: 39 开始清洗，重复 (1) (4) ，清洗两遍 ;清洗完成，报警 3 秒并自动停机。2. 强制停止“强制停止”方式具体控制要求如下 : 若按下“停止”按钮，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转，进水电

8、磁阀和 排水电磁阀全部闭合 ;可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。 3.2 全自动洗衣机 控制系统的 PLC选型和资源配置 3.2.1 控制系统构成图1 控制系统图 控制系统图如图 1-2 所示。启动按钮 电磁进水阀停止按钮电磁排水阀P 手动排水开关 LC 洗涤电动机 手动脱水开关 水位选择开关 (高，中，低 ) 脱水桶 水位检测设备 ( 高，中，低 ) 图 1-2 全自动洗衣机控制系统图2 PLC 框架配置图 全自动洗衣机控制采用西门子公司的 S7-200 系列整体式 PLC。PLC框架配置图如图 1-3 所示3 I/O 地址分配由于 CPU模块有 14 点数字量输入，有 10

9、 点数字量输出，所以不再需要输入 / 输出模块。采用 I/O 分配采用自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是 I0.0-I1.5 ，输出端子对应的输出地址是 Q0.0-Q1.1 。4PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制CPU 模块CPU-224 （AC/DC/继电器 ） 图 1-3 PLC 框架配置图3.2.2 PLC 硬件接线图图 1-4 PLC 硬件接线图设计者: 李凯 学号: 39第四章 全自动洗衣机控制系统程序设计和调试4.1 编程软件编程软件采用西门子公司为其生产的 PLC而设计的编程软件STEP7-MICRO/WIN3。2流程图4.2 程序的流程图，构成和相关设置

10、4.2.1 (1) 强制停止流程图开始正常运行按动停止按钮 洗涤电机和脱水桶停止转动， 进水和排水电磁阀闭合 打开手动脱水开关 脱水打开手动排水开关排水结束 强制停止流程图如图 1-5 所示6PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制(2) 正常运行流程图正常运行流程图如图 1-6 所示4.2.2 程序的构成这个程序有自动方式和手动方式。再自动方式下， PLC将运行已经设置好的程 序如参数 （适用于机械一切都工作正常的情况下 ） 。在手动方式下是紧急停止情况 下，可以手动进行排水和脱水。4.2.3 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

11、 成硬件的安装。全自动洗衣机程序是由 STEP7-MIRCO/WIN3软2 件的指令完成，正常 工作时程序存放在存贮卡中，若要修改程序，先将 PLC设定在 STOP状态下，运行 STEP7-MIRCO/WIN3编2 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。- 7 -设计者: 李凯 学号: 39第五章 全自动洗衣机控制系统 PLC程序 5.1 系统资源配置5.1.1 数字量输入部分这个控制系统的输入由启动按钮，停止按钮，水位选择开关 （ 高水位，中水 位，低水位 ） ，手动排水开关，自动排水开关，高水位浮球开关，中水位浮球开 关，低水位浮球开关，水排空浮球开关共 11

12、 个输入点。具体的输入分配表如表 11 所示。表 1-1 输入地址分配输入地址 对应的外部设备I0.0 启动按钮I0.1 停止按钮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5.1.2 数字量输出部分 这个控制系统需要控制的外部设备有进水电磁阀，排水电磁阀，洗涤电动机， 脱水桶，报警器共 5 个设备。但是由于洗涤电动机由正转和反转两个状态，分别都 应正转继电器和反转继电器，所以输出点应该有 6

13、个。具体的输出分配如表 1-2 所 示。表 1-2 输出地址分配输出地址 对应的外部设备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8PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制5.2 源程序5.2.1 辅助继电器在本程序中， M0.0 是按下启动按钮的辅助继电器 ;M0.1 是判断洗衣机水位 是否和设定水位不一致的辅助机继电器 ;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。NETWORK 1/ 按下启动按钮，开始洗衣/LD I0.0O M0.0A

14、N 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= M0.1NETWORK 3/ 洗衣机水位与设定水位相一致辅助继电器 /LD I0.2A I0.7LD I0.3- 9 -设计者:李凯 学号: 39A I1.0OLD= M0.2NETWORK 4/ 停止自动洗衣辅助继电器 /LD I0.1O M0.3AN Q0.0= M0.3所对应的梯形图如图 17 所示。10PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制5.2.2 进水3 次时，。在强制在正常情况下，按下启动按

15、钮后者脱水完毕，而且洗衣大循环未到 开始进水，当水位到设定水位后停止进水，等待 2S 后进入洗衣过程 停止情况下，当停止按钮按下时立即停止进水。它的助记符程序如下NETWORK 5/ 进水到设定的水位/LD M0.0LD T40AN C51OLDO Q0.0A M0.1AN I0.1= Q0.0NETWORK 6/ 进水到设定的水位后等待 2S/LD M0.2AN Q0.1AN Q0.2AN Q0.3TON T37,+20 所对应的梯形图如图 1-8 所示。- 11 -设计者: 李凯 学号: 395.2.3 洗衣进水到设定水位 2S 后，开始洗衣，先正转 20S，然后再反转 20S，这样循环5

16、 次后进入排水过程。 NETWORK 7/ 洗涤电动机正转 30S /LD T37LDN C50A T39OLDQ Q0.2AN T38= Q0.2TON T38,+300 NETWORK 8/ 洗涤电动机反转 30s /LD T38O Q0.3PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制AN T39= Q0.35.2.4 排水TON T39,+300 所对应的梯形图如图 1-9 所示。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NETWORK 9/ 洗衣小循环 5 次/LD Q0.3LD Q0.1CTU C50,+5 NETWORK 10/ 排水，直至水排空/LD C50

17、O Q0.1AN I0.1AN I1.2- 13 -设计者: 李凯 学号: 39LD M0.3A I0.5OLD= Q0.1所对应的梯形图如图 1-10 所示。5.2.5 排水水排空后，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 :NETWORK 11 / / 排水完毕辅助继电器/LD Q0.1O M0.4AN Q0.4= M0.4NETWORK 12 / 脱水 30S /LD I1.214PLC设计题目 :全自动洗衣机 PLC控制A M0.4O Q0.4AN T40AN I0.1O I0.6 = Q0.4TON T40

18、,+300 所对应的梯形图如图 1-11 所示5.2.6 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，这样整个洗衣过 程结束。它的助记符程序为 : NETWORK 13/ 洗衣大循环 3 次/LD Q0.4LD Q0.5CTU C51,+3 NETWORK 14/ 报警 3S- 15 -设计者: 李凯 学号: 39/LD C51O Q0.5AN T41AN I0.1= Q0.5TON T41,+30 所对应的梯形图如图 1-12 所示PLC设计题目 : 全自动洗衣机 PLC控制第六章 设计小结通过本系统的设计，对西门子 S7-200系列 PLC的特点有了深入的了解。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。可编程控制器 (PLC) 技术是一门实践性很强的专业课，可编程控制器技术在当 今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的 通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强