【正文】 her control system hardware and the software design, finally realizes the control washer to plete each to wash clothes independently the process, enters the water time, the washing clo thes time, draining water and the dehydrated time and washes clothes the number of times and so on, causes to wash clothes the process to be more convenient quickly. Key words： PLC automatic washing machine control system 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 I 目 錄 摘 要 ................................................................ II ABSTRACT ............................................................... I 緒論 ................................................................... 1 選題背景 ...................................................... 1 全自動洗衣機(jī)發(fā)展概況 .......................................... 1 2 系統(tǒng)需求分析 ........................................................ 2 設(shè)計任務(wù) ...................................................... 2 控制系統(tǒng)的選擇 ................................................ 3 3 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計 .................................................. 5 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 .................................... 5 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟 ........................................ 6 提高 PLC 控制系統(tǒng)可靠性的措施 ................................. 6 4 控制系統(tǒng) 總體設(shè)計 .................................................... 9 主要元器件介紹 ................................................ 9 S7200PLC 基本概念介紹 .................................. 9 S7200 系列 CPU 性能比較 ................................ 10 可編程序控制器的工作原理 ............................... 10 硬件控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ............................................. 14 I/O 地址分配 ................................................. 17 5 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................... 19 主程序設(shè)計 ................................................... 19 部分子程序設(shè)計 ............................................... 21 洗衣子程序設(shè)計 ......................................... 21 清洗子程序設(shè)計 ......................................... 22 洗衣模式選擇 ................................................. 23 結(jié)論 .................................................................. 24 致 謝 ................................................................ 25 參考文獻(xiàn) .............................................................. 26 附 錄 ................................................................ 27 附錄 1 ............................................................. 27 附錄 2 ............................................................. 28 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 1 緒論 選題背景 洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的家用電器。 全自動洗衣機(jī)是一種除放、取衣物和開 洗衣機(jī)這三道手續(xù)外，其余 各 洗衣程序全部自動完成的家用 電器 。 本 設(shè)計 闡述了應(yīng)用西門子公司生產(chǎn)的具有高性能價格比的可編程控制器 S7200 系列 PLC， 設(shè)計實(shí)現(xiàn)全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用也十分廣泛。自動化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動洗衣機(jī)，又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。 1911 年美國人又研 制了世界上第一臺電動洗衣機(jī)。歐洲國家研究成功了噴流式洗衣機(jī)和滾筒式洗衣機(jī)。 近幾十年，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，全自動洗衣 機(jī)制造技術(shù)得到 了 迅速發(fā)展 。生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)工藝日趨完善，產(chǎn)品質(zhì)量 穩(wěn)步提高，已生產(chǎn)出技術(shù)性能優(yōu)良的多種牌號的全自動洗衣機(jī)供應(yīng)市 。其中，洗衣 的方式（標(biāo)準(zhǔn)或是柔和）、洗衣中的水位選擇（高水位洗衣、低水位洗衣）等兩個方面需要在人們將衣服放入洗衣機(jī)洗衣服之后手動來選擇，并且是必須選擇的洗衣參數(shù)。 （ 2）控制功能： 進(jìn)水 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 排水 排水 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 進(jìn)水 脫水 完成 圖 21 全自動洗衣機(jī)工作流程 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)需求分析 3 （ a） 控制進(jìn)水、洗衣、排水、清洗、脫水等洗衣機(jī)的動作； （ b）控制洗衣、清洗、脫水等的時間長短； （ c）控制洗衣清洗等的次數(shù)； （ d）控制在洗衣機(jī)完成一個動作后到下一個動作的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換； （ e）控制完成洗衣時的信號提示。這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率，無形地增加了 成本 維修 費(fèi)用。 PLC 是一種新型的具有極高可靠性的通用自動化控制裝置。 (2） 編程方便。 (4） 維護(hù)方便。 (6） 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 通過以上分析、說明可知全自動洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)是有多樣性的，雖然各種控制系統(tǒng)均可運(yùn)用，但是必須考慮它的結(jié)構(gòu)和成本。有時需要設(shè)置 PLC 之外的手動的或機(jī)電的連鎖裝置來防止危險的操作。 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中最重要的一條原則。 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。 一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和 社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。 由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。 (3)選擇 PLC： PLC 選擇包括對 PLC 的機(jī)型、容量、 I/O 模塊、電源等的選擇。 (5) 程序設(shè)計 ： 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，采用合適的設(shè)計方法來設(shè)計 PLC 程序。 (1)環(huán)境溫度適宜 通常 PLC 允許的環(huán)境溫度約在 0~55176。濕度太大也會影響模擬量輸入 /輸出裝置的精度。 (4)遠(yuǎn)離振動和沖擊源 安裝 PLC 的控制柜應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離有強(qiáng)烈振動和沖擊場所，尤其是連續(xù)、頻繁的振動。 PLC 系統(tǒng)的電源有兩類：外部電源和內(nèi)部電源。因此，對外部電源的要求不高。一般 PLC的內(nèi)部電源都采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源或原邊帶低通濾波器的穩(wěn)壓電源。 交流線與直流線、輸入線與輸出線最好分開走線。 與 PLC 安裝在同一控制柜內(nèi)，雖不是由 PLC 控制的感性元件，也應(yīng)并聯(lián)ＲＣ或二極管消弧電路。同時，接地電阻要小于 100Ω，接地線的截面應(yīng)大于 2mm2。 主要元器件介紹 現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn) 設(shè)備和自動化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具備極高的可靠性和靈活性，可編程控制器正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。可編程控制 器是一種新型的工業(yè)控制設(shè)備，因?yàn)槿菀缀蛡€人電腦 PC(personal puter)混淆，依然稱之為 PLC。在實(shí)際應(yīng)用中通常都按 I/O 點(diǎn)數(shù)來分類。中型 PLC 在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上模擬量處理、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)通信等功能，可以完成既有開關(guān)量又有模擬量的復(fù)雜控制。 S7200 系列 CPU 性能比較 S7200 系列 CPU 型號多樣，性能各異，應(yīng)用于不同領(lǐng)域，可在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能， 可以滿足從替代繼電器的簡單控制到復(fù)雜的自動化控制： CPU221：集成 6 輸入 /4 輸出共 10 個數(shù)字量 I/O 點(diǎn)。1 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力?？蛇B接 7 個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 168 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O 點(diǎn)。增加了通信接口數(shù)量，可以分別進(jìn)行設(shè)置，同時與兩個設(shè)備進(jìn)行通信而互不干擾。 圖 41 PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 從圖中可以看出， PLC 由中央處理器（ CPU）、存儲器、輸入 /輸出單元、編程器、電源和外部設(shè)備等組成，內(nèi)部通過總線連接。編程器用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試檢查和工作