智能洗衣机系统控制及监控界面设计网络集成与自动化论文

1、网络集成与自动化论文学院：电气工程与自动化学院题目：智能洗衣机系统控制及监控界面设计专业班级：自动化123班学号：27号学生姓名：指导老师：韩树人老师2015摘要本系统就是基于西门子S7-30Q实现洗衣机的自动控制和手动控制相结合的，充分发挥西门子S7-300在编程上面的优点（简单，易懂，易操作），在控制洗衣机的方面，我们可以很容易的实现对洗衣机各个功能的控制，操作。自动化洗衣机分为手动和自动两种模式，在自动状态，可以实现在无人操作自动实现上水，洗涤，排水，脱水，再上水，再洗涤，再排水，再脱水最后停止运行，显示洗衣完成标志。在手动状态下，可以实现在人的操作按照主人意见工作，最终实现洗衣的过程。

2、嚼郛闰属钞瘗歌杨尻赖。关键词：自动洗衣机；PLCWinccflexible界面监控，MPI。AbstractKeywords:ThissystemisbasedonSiemensS7-300,realizetheautomaticcontrolofthewashingmachineandthecombinationofmanualcontrol,givefullplaytotheSiemensS7-300inprogrammingtheaboveadvantages,simple,andeasytounderstand,easytooperate,intermsofcontrolofthewa

3、shingmachine,washingmachinewecaneasilyrealizethevariousfunctionsofcontrolandoperation.Automaticwashingmachineisdividedintotwotypesofmanualandautomaticmode,intheautomaticstate,canbeachievedinunmannedautomaticwater,washing,draining,dehydration,againwater,washagain,drainage,dehydrationfinallystoprunnin

4、gagain,showlaundrydone.Inmanualmode,canrealizeintheoperationsinaccordancewiththemasterwork,finallyrealizesthelaundryprocess.沟熠金富爱稽谴净。automaticwashingmachines;PLC;Winccflexiblemonitoringinterface,theMPI.残鹫楼静铸沸B隧am。目录第章绪论5钢极!®镇桧猪锥。1.1 网络集成5H贸摄尔霁毙揽砖卤尻。1.2 PLC-S7-300再拉箧飙然类蒋番1.3 Winccflexible执礴恳蹒骈畤继

5、骚第二章设计目的&桢广则选块网踊泪。2.1设计目的&娅尽指偶惨屣茏第二章设计方案品丛妈程为赡债蛭练浮。3.1 设计介绍而颂圣僮1t龈讶骅汆。3.2 功能模式7核彰呛俨匀谓鳖调碌金帛。第四章设计步骤Sfett卧泻噬圣骋睨U（廉。4.1 S-7硬件组态9»凤袜备音晴豌烂蔷。4.1.1 建立工程9*熟俣阉蕨圄阊邺钱用蚤。4.1.2 12硬件组态9云搏乡11忏篓锲铃电。4.1.3 建立连接M锚金市赘。4.1.4 OB1编程11m辅昙燧闫撷凄。4.1.5 编程仿真16moM鹏踪韦输翟。4.2 Winccflexible画面组态：17懒震彦决绥寂雁锦。4.2.1 建立工程项目：1

6、7苗一绘口诛髅既尻。4.2.2 选择型号17锹籁饕迳琐箝奥鸥娅番4.2.3 建立连接18情氽if簧硕饨算龈话鸯。4.2.4 建立变量表19®峰隔槿“惘虎荥。4.2.5 组态画面19s侧4.2.6 下载调试205昆缢小借妻。第五章组态界面的实现21相搬劳肉皆痫嫦胫汆。5.1 自动状态21心鹄箱灭萦欢蜴鹫金帛。5.2 手动状态21鲨督输,出襁金甲涉'曜统康。致谢：22痍翔顽诒撵樽嘴颈。参考文献：23擞腹媛迁择植秘it。第一章绪论1.1 网络集成网络集成是基于MPI（多点接口（MultiPointinterface）网络的通信，MPI是多点接口（MultiPointInterfac

7、e）的简称，是西门子公司开发的用于PLC之间通讯的保密的协议。MPI通讯是当通信速率要求不高、通信数据量不大时，可以采用的一种简单经济的通讯方式。MPI通信可使用PLCS7-20（300/400、操作面板TP/OP及上位机MPI/PROFIBUSS信卡。氨噜即g贸恳螂t颔泉。1.2 PLC-S7-300PLC-S7-3001该试验的主要硬件，S7-300是德国西门子公司生产的可编程序控制器（PLC系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1是用于循环处理的组织

8、块，它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。在起动完成后，不断地循环调用OB1,在OB1中可以调用其它逻辑块（FB,SFB,FCESFC）循环程序处理过程可以被某些事件中断。在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。缸鹤资羸淳孙滋御赘。1.3 WinccflexibleWinccflexible作为组态人机交互界面，可以很好实现对过程控制的实时监控，所以本次试验就是运用Winccflexible组态软件实现对过程的监控。WinCCflexible,德国西门子（SIEMENS公司工业全集成自动化（TIA）的子

9、产品，是一款面向机器的自动化概念的HMI软件。WinCCflexible用于组态用户界面以操作和监视机器与设备，提供了对面向解决方案概念的组态任务的支持。WinCCflexible与WinCC十分类似，都是组态软件，而前者基于触摸屏，后者基于工控怂阐迳醇啸重晨凉第二章设计目的2.1设计目的从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，在洗衣机出现以前，这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是辛苦劳累。谚辞解谄动律泻熟1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战一一美国人比尔布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。1880年，美国

10、又出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继出现。1911年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机，标志着人类家务劳动自动化的开端。70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向，让人耳目一新。90年代，由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。社会在高速发展，人们对生活水平也在不断的提高，人们的生活压力也在不断地提高，工作压力大，所以人们需要有更多的时间留下来给自己工作，不愿意在自己的家务上面浪费太长时间，因此我就有了这样的一个想法，及时实现洗衣机的智能化，虽然在市面上有很多很多的自动化洗衣机，但是我还

11、是想用自己的劳动，自己所学习到的知识制作一个属于自己的自动化洗衣机。运用S7-300与Winccflexible相结合在仿真状态下实现对洗衣机的自动化控制。全自动洗衣机具特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构，具进水，排水都采用电磁阀，由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成。这样对于人们日常生活很是重要，时间利用大大增加，自由时间也会增加，我们可以用这些节省下来的时间来干我们自己想干而没有时间干的事情，提高我们生活质量。啜觐言圭缘铜嗫俱触铃铸。第三章设计方案3.1 设计介绍利用西门子S7-30

12、0,先对项目实现编程，让程序可以在S7-300上运行，实现所要求的所有功能，在编程过程中对程序一遍一遍的调试，发现一次又一次的错误，在改正的基础上更加完善程序。受绐剧幅龈库。之后在Winccflexible组态软件上对仿真的项目进行组态，关联到每一个变量，对每一个画面进行优化。在画面上尽量要设计的好看，并且与实际模型相似，而且要反映智能洗衣机的工作状态。11渍蟆俾阅剜鲫胃暹藏。下载，将Winccflexible上的组态下载到PLC1,将Winccflexible与S7-300关练在一起。利用Winccflexible仿真。观看仿真现象是否与自己所期望的现象相同，如果不同，检查自己在设计过程中有

13、什么过程会有错误，自己设计的变量是否关联到S7-300中的变量，观察自己的设置的S7-300的地址是否与硬件上的地址一致。封忧蒋氟if苍H鞫闵鹫。自动化洗衣机关键是实现洗衣的自动化，但是在自动化的同时也可以实现人工控制，人们可以在手动状态下实现对洗衣机的控制。颖刍堇蟆悖亿顿裳赔落3.2 功能模式自动化洗衣机分为两种模式：Mode(1):自动状态在洗衣机开机之后，按下自动按钮，洗衣机就进入自动洗衣状态，我们还需要按下开始按钮，洗衣机就开始了工作，自动上水-正转5s-反转5s-正转5s反转5s正转5s反转5s排水脱水自动上水正转5s反转5s正转5s反转5s-正转5s反转5s排水脱水自动上水正转5s

14、-反转5s正转5sf反转5sf正转5sf反转5sf排水脱水洗衣完成整个过程全部都在无人状态下自动完成，不需要人工再做任何干扰，直到洗衣完成，大大的节省了人们在洗衣上面所浪费掉的时间，最大的提高人们的工作效率，让人们在自由快乐中完成自己的家务。具体工作流程请看下面流程图：滥嬲g骤抑1瓶1聪。3次自动状态下可以实现时间的最大化利用，人们在洗衣的同时可以干其他自己没有做完的工作。这在当今社会很重要，人们生活压力这么大，需要对自己有限的时间最大化禾I用。跳第曼跻鳗鸿钱蹲朝京。Mode(2):手动状态洗衣机上电之后按下手动按钮，洗衣机就进入了手动状态，但是洗衣机不会立即工作，只有再按下开始按钮洗衣机才开

15、始工作，洗衣机开始洗涤，只有主人关闭洗涤按钮洗衣机才停止洗涤，这种功能就是为了一些污渍比较多的衣服设计，在衣服上污渍比较多的时候只有多一点时间的洗涤才可以实现把衣物上的污渍洗涤干净。之后按下排水，开始排水，按下脱水，开始脱水，洗衣机实现人工控制，人们按照自己的时间情况来安排自己的洗涤时间，可以更好的实现衣物等的洗涤功能。挤躺受电爰结的亶哓类。第四章设计步骤4.1 S-7硬件组态4.1.1 建立工程r忝加到当前的多重项目名称01)类型(T)旗4.1.2 硬件组态插入一个站点，对站点中的Siemens300进行硬件组态，建立一个空轨道，插入CPU314C-2PN/DP如果在显示工作中，有硬件支持的

16、情况下，我们进行硬件组态的时候一定要注意，我们所用的西门子的产品没有个产品都有一个唯一的标号，我们进行组态的时候也一定要严格按照产品上的编号进行组态不能有一点错误，不然就无法与S7进行通信，这样一来自己的编程也就没有了用处。自己所选的订单号为6ES7314-6EH04-0AB0赔旗申谄觎聚辽辈袜金卷。rWCTFIPET-IiJ-Fyile-<IOT)仙11,工展可国I口F却12亡片11ji*l:-2ra/aHE”d3Z17源二如2£科_电PiW»JT.布口f早明”JT7.I*口：-Y-WViaSJJW.J-W£吕心Sk次工?京*5国(?/#J0pnHTJew

17、345_S1MATTCManager-S7_PrO6-E;*S7_Pto6&文件内«!(£)PLC械加V)田如心Jffi-O(W>MB由I)ST_JroB-WSIHATICKO；SBCTV-3L4C-SEH/DF山e”强席IJhJ后交性g隰i=j口smtlCjwn-st4tiw(臼KT至星rSI函时.通讯牙N候芈理.日工同7工匚EO站点vV配方®%推哀三攵本犯留册别主>F逅忏痢簿用户工-设立设置4.1.3建立连接对CPUS定一个IP,进行联网，设置的IP地址为192.168.0.1,在现实工程中也要注意，电脑本身自带的IP地址一定不能与S7的I

18、P地址相同，但是必须在一个段位:4.1.4OB1编程在OB1中对主程序编程，S7CPU启动完成后，操作系统循环执行OB1OB1执行完成后，操作系统再次启动OB1在这个程序中我只用到的OB1模块，其他模块没有用到，在OB1中可以调用FBSFBFGSFC等用户程序使其循环执行。用梯形图进行编程，梯形图在S7中运用最广泛，最实用，最简单的编程方式，OB1中编程如下：裳檬祕颤谚剑芈蔺。手动模式下的梯形图：程序段3:标题:注释:18.2T118.4“进水开关HI-S5T83S-S.ODTSQTVBIRBCD琥耕关”TM0.2<1程序段4:标题:S5T85S-08.0T2'电动机正转.(I0

19、8.5"电动机正转指示灯“(IH10.0M0.3(N)()|S.PULSEQTVBIBCD程序段5：标题:注释:S5IV3S-T3S.PEXTQBIBCD08.1纯捕I反转"(F08.6"酬反转指示灯"TIM10.1M0.4止程序段«：标题：SSPEXTQTVBIRBCDQW.O“电动机正转,I）IQ8.5电动机正转指示灯”（）I程序改T：怀题：SPEXTS5T53S-TVBIBCD程序段8：标题：M0.6”电动机反转,（）（）IM1O.3（N）08.6“电动机反转指示灯汪辉:W0.6TCS_ODTSSQ09.3“洗涤完成指示灯,（）IS5T5

20、1S-1BIBCDV非水指示:叮”TF=t_nTT"排才；#+K.?=tFIJI.5=iF=IIS-Q351305；TV1BTjrH"!T3-LH-bTS"片兑水"S_PLJl_£it=Q0h2“明刁T后示-f1MIO.<1程序段11:标题:自动模式状态:程序段13：标题:M1.0T14d/F09.0.排水指示灯"0-IT14TsdIS5TS20S程序段14：标题：T144卜T150T15TFMl.l-()_IQ9.2"脱水指示灯.T15«SD)|S5T#2OSMl.2)程序段15：标题:4.1.5编程仿真在

21、仿真模式下，对实验的梯形图进行检验，观察是否可以实现所要求的所有功能：手动模式下验证:BIr11-iBt，进水甑ir进水开关,g2PijiiE弱TIM55T»35-；rr诋UUIMJ.口tRe-EdttVwIeEPLCHmrttT<reliW«dHelpPr«s.FltogetHelp-口式HulfcMP|=2DP-2LgcbIx2Pl92.16fi,(JBlEO=flB-QO-12-i1-5!慎氏赳变灵快ArWltX5!人史帝面入T!比/自动模式下验证:广信冠a九交曳触背airgniffisa53asi"新人tenaa丁居SSTk4*12Rd4.

22、2Winccflexible画面组态:4.2.1 建立工程项目：欢却迸入WlnGC立函tie项目向学请M以不送将一个送顶.*要虢得关于连选项的史萼信总，ii将忖后移至该处。*璋击造握近项立打弁金遹埔帽讨（fi第目春WnCCflexible中融建一个不静五目俎件的铀币目债用唤目同导01通一个融嗔目守开一个现有的事目A创羯一小空聿目4.2.2选择型号之后选择型号MultiPanels/170/MP1776''Touch,之所以选择这个型号就是看中它的大屏，在现实中我们选择型号的时候一定要注意我们所用的实验设备上有特有的型号，每一个设备型号都在本设备的背面，版本就选择最高版本就可以，

23、否则将无法与设备连接。仓姬坐余世嘱珑言古鹫。4.2.3建立连接与S7-300建立连接。将Winccflexible与S7-300建立连接，选择Winccflexible上的链接，在名称的空白地方双击，就会自动建立一个与S7-300自动的链接画面，用MPI进行通信，触摸屏地址为1,S7-300的站点地址为2.用MPI网络让触摸屏与S7-300进行通信。如果是在现实中，我们还需要给触摸屏设置一个IP,S7-300也需要一个特有的IP地址，注意电脑IP,触摸屏IP,S7-300的IP不能相同，但是必须在一个网段内，否则将无法通信，下载。绽离琏鞭期BOB1罐。时间分类描述开始STEPr同步一一已完成S

24、TEF同步。18：09：.TIA1B：O9：.TIA18:09：,TIA4.2.4建立变量表Winccflexible已经与S7-300建立了链接，双击名称下面的空白面，可以建立变量，这个变量是与S7-300相连接的变量，也可以设置内部变量，Winccflexible内部自身带的变量，之后修改数据类型为Bool型，地址设置为S7-300内部的变量，采样周期为1s,之后的以相同的方式建立各个变量。骁顾烽翳琉漕蒸而蠕。:电期幅转F&m!二QE.L二1IDdmgV电曲机JS棒连捱*Q民61Kflms电动也I转连界QB.O1IDOms则机I站触如Q6.51lOOms=虫惊建籁Bbd9.311D

25、Qits违甚:BodQB.71gE=开的连施E,71挣京外关连担BOOlB.l1lOTrns=连接Q9.O11Mg叁手动BodES.«1U»ms连接二BadEB.O1IDQms=电肥孤u连担BoQ9.11100ms脱水如r&s1100ms脱照标灯建施如Q9J1jMms五浜二BodB.4111»E三连接二Q9二1IDOms=自孤F关甑B.l1IDOrm4.2.5组态画面对画面1,与画面2进行组态，画面1设置为进入系统画面，画面2设置为系统画面，在花面2中建立一个洗衣机，进水管，排水管，正转指示灯，反转指示灯,进水指示灯，排水指示灯，洗涤完成指示灯，自动指示灯，手动指示灯。还要建立按键，自动状态，手动状态，进水按键，排水按键，开始按键，脱水按键，退出系统按键。之后就是让各个按键，指示灯与建立的变量链接，变量都设置为位。可X2015=06-2518:19:11自T"自动洗衣机系统反转9:正转IH停机。洗涤完成O进水I排水O洗涤o日语杆抽正'二嗝洋群目斥B5ZU已生侬他用的E成如科时同怀志图还不成4.2.6下载调试我们先在项目栏中生成按钮中单击生成，将