【正文】 Q 1 . 0 Q 1 . 1 D C 0 VD C 2 4 VD C 0 VD C 2 4 VSA1SA2SB1SB2SB3SQ1SQ2SQ3M I 2 . 0E M 2 2 3L Q 2 . 0M L +E M 2 3 1R A A + A R B B + B L 1NY V 1 Y V 2 Y V 3 Y V 4 Y V 5K M 1 溫度傳感器 流量傳感器SB4HL1HL4HL3HL2SA3SA4沖洗開(kāi)關(guān)漂白開(kāi)關(guān)全自動(dòng)單排水單脫水低水位中水位高水位弱洗標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)洗純棉類化纖類羊毛類停止預(yù)洗液電磁閥進(jìn)水電磁閥主洗液電磁閥漂白液電磁閥排水電磁閥電源指示燈全自動(dòng)指示燈單排水指示燈單脫水指示燈揚(yáng)聲器加熱輸出溫度傳感器流量傳感器圖 4－ 3 控制電路電氣原理圖 — CPU224 AC/DC/Relay 接線圖 “ CPU224 AC/DC/Relay”中， AC 表示 CPU 電源為 220V交流電源， DC 表示輸入 口的電源類型為直流， Relay 表示輸出口器件的類型為繼電器輸出電路。下面通過(guò)對(duì)洗衣過(guò)程各種參數(shù)設(shè)置，然后用順序功能圖來(lái)表明軟件設(shè)計(jì)流程，最后用部分梯形圖實(shí)現(xiàn) PLC 對(duì)變頻器 MM440 的程序控制。其中洗滌劑具有活化作用，而一定溫度的水起吸收污垢的媒介作用，機(jī)械力起揉搓作用。有時(shí)在預(yù)洗前常加入沖洗階段，是因?yàn)閷?duì)于一些太臟的衣物， 能夠 沖去一些水溶性污垢，沉淀大部分不溶性污垢。 （ 4）脫水：通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，使衣物中的水其甩干 。洗衣各過(guò)程中的洗滌參數(shù)配置如表 4－ 5所示。 下面介紹編寫的程序工作過(guò)程，用順序功能圖表示如下： 參 數(shù) 過(guò) 程 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 24 1) 主程序 OB1 PLC 的工作過(guò)程就是一個(gè)循環(huán)掃描的過(guò)程。 由于 PLC 是循環(huán)掃描的，同時(shí)掃描時(shí)間很短，一般在 10ms~100ms 之間，所以當(dāng)你按按鈕的時(shí)候 PLC 剛掃描過(guò) 這一步，你完全不用擔(dān)心 PLC 沒(méi)采集到這一輸入信號(hào)，因?yàn)槿藗兺ǔ０匆幌掳粹o的時(shí)間比 PLC 循環(huán)掃描的時(shí)間大得多。程序開(kāi)始時(shí)，先暫停 2s，使剛進(jìn)完水后，關(guān)閉電磁閥有一個(gè)緩沖時(shí)間。 VW34 洗滌時(shí)間變量存儲(chǔ)的是一個(gè)整數(shù)，它表示洗洗滌多長(zhǎng)時(shí)間，是 30s 的倍數(shù)。 洗 后 脫 水 子 程 序S B R _ 1 3S 4 . 0S 4 . 2S 4 . 1T 4 2 、 T 4 3T 4 1T 4 1M 0 . 1 上 升 沿以 最 高 轉(zhuǎn) 速 V W 2 進(jìn) 行 脫 水 V W 4 0 分 種 ，然 后 停 止 ， 延 遲 T 4 3 = 1 0 s 后 關(guān) 排 水 閥 。由于衣物不同，所允許的最高脫水轉(zhuǎn)速也不同，所以用一個(gè)變量 VW2 來(lái)代替，它的值在初始化子程序中早已根據(jù)輸入的信息賦值。 如圖 4－ 7 所示：沖洗第一步是進(jìn)水，當(dāng)進(jìn)到高水位時(shí)，便將沖洗這一洗滌過(guò)程將要洗滌的時(shí)間傳到洗滌子程序 SBR_11，以便調(diào)用洗滌子程序。洗衣機(jī)常安排低水位或中水位進(jìn)行洗滌，這是因?yàn)橹飨措A段要加熱，大量的水會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間加熱，而 且衣物之間的摩擦也不充分，以致洗滌效果不好，同時(shí)大量的水對(duì)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩要求也很高。只需檢測(cè)洗后脫水子程序 SBR_13 最后一步 的狀態(tài)，當(dāng) 為 1 時(shí)，表明已脫完。調(diào) 洗 后 脫 水 子 程 序 S B R _ 1 3 圖 4－ 10 漂白子程序 SBR_9 順序功能圖 8)清洗子程序 SBR_10 清洗，又稱漂洗，是將主洗和漂白等過(guò)程加入的洗滌劑和洗下的污垢全部清透干凈。 清 洗 子 程 序S B R _ 1 0S 8 . 0S 8 . 2S 8 . 1置 M 0 . 0 = 1 , M 0 . 2 = 0調(diào) 洗 滌 子 程 序 S B R _ 1 1I 0 . 7 高 水 位 水 位 開(kāi) 關(guān)M 1 0 . 4S 0 . 7 上 升 沿S 2 . 5 （ S B R _ 1 1 洗 完 標(biāo) 志 ）開(kāi) 進(jìn) 水 電 磁 閥 同 時(shí)傳 送 洗 滌 時(shí) 間 參 數(shù)S 4 . 2 （ S B R _ 1 3 脫 完 標(biāo) 志 ）S 8 . 3清 洗 過(guò) 程 結(jié) 束置 M 0 . 1 = 1 ， 傳 送 脫 水 時(shí) 間 。當(dāng) PLC 進(jìn)入 RUN 狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入全局中斷禁止?fàn)顟B(tài)，采樣子程序 INT_0 需要開(kāi)放全局中斷，所示在主程序一開(kāi)始就用全局中斷允許指令（ ENI）開(kāi)放全局中斷，如圖 413 所示，它應(yīng)先放在主程序最前面。 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 32 S M 0 . 0│ │M O V _ B E N E N OI N O U TS M B 3 41 0 0A T C H E N E N OI N T E V N T I N T _ 0( E N I )1 0 圖 4－ 13 采樣子程序 INT_0 的初始化梯形圖 如圖 4－ 14 所示：采樣子程序 INT_0 中，將采樣到的溫度值賦給 VW32，采樣到的流量值賦給 VW36，以供其它子程序調(diào)用這兩個(gè)參數(shù)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我深刻地體會(huì)到，在動(dòng)手設(shè)計(jì)以前，應(yīng)該進(jìn)行充分調(diào)查研究，根據(jù)所收集的資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，在腦海中形成一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行有計(jì)劃的實(shí)施。在以后的學(xué)習(xí)中我會(huì)時(shí)時(shí)提醒自己在以后的實(shí)踐里會(huì)做到精益求精，不求最好，只求更好。我現(xiàn)在深深體會(huì)到，自己要想在專業(yè)方面有所作為，不僅要有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，注重實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度，還要有較為全面系統(tǒng)和先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)。 此次設(shè)計(jì)還有許多不足，首先在洗滌時(shí)省去了許多檢測(cè)，比如滾筒內(nèi)泡沫多少、混濁度等，這樣會(huì)導(dǎo)致有時(shí)洗滌劑過(guò)量而浪費(fèi)、有些衣物沒(méi)洗凈等現(xiàn)象發(fā)生；其次控制系統(tǒng)中沒(méi)有顯 示屏來(lái)顯示洗衣機(jī)所處的狀態(tài)信息；再次洗衣機(jī)在脫水時(shí)，程序設(shè)置不現(xiàn)實(shí)，還不能實(shí)現(xiàn)在最短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)地脫干。將采樣周期 100ms 寫入 SMB34，使定時(shí)到 100ms 時(shí)便產(chǎn)生相應(yīng)的中斷，這時(shí) ATCH便將控制權(quán)交給采樣子程序 INT_0，進(jìn)行采樣。 V W 3 0│ I │V W 3 2Q 2 . 0( S )1V W 3 0│ = I │V W 3 2Q 2 . 0( R )1M 0 . 3( S )1 圖 4－ 12 加熱子程序 SBR_12 梯形圖 10) 采樣子程序 INT_0 中斷對(duì)于計(jì)算機(jī)為應(yīng)對(duì)緊急事件而設(shè)立的一種運(yùn)行機(jī)制，但是并不一定在計(jì)算機(jī)的任何 運(yùn)行時(shí)間點(diǎn)上都可以允許中斷的發(fā)生。因此洗衣機(jī)常用高水位洗滌。調(diào) 洗 后 脫 水 子 程 序 S B R _ 1 3 圖 4－ 9 主洗子程序 SBR_8 順序功能圖 7)漂白子程序 SBR_9 應(yīng)對(duì)不同的衣物 進(jìn)行分類 漂白 ，同時(shí)溫度、水量也要適度，常用低水位。脫水前先置位 ，并且將脫水時(shí)間傳給脫水子程序。圖 4－ 8 所示：預(yù)洗過(guò)程，與沖洗類似，只是進(jìn)水的同時(shí)，將預(yù)洗液電磁閥打開(kāi)，讓水把事先倒入洗滌盒中預(yù)洗格子里的預(yù)洗液均勻沖進(jìn)滾筒中。 脫水完畢后，延遲 10s 讓水流完，再關(guān) 閉排水閥。所以在高速脫水前 先進(jìn)行一段時(shí)間的低速脫水過(guò)程即通常所說(shuō)的均布排水過(guò)程。 3)洗后 脫水子程序 SBR_13 對(duì)于主洗、漂白、清洗過(guò)程洗后要進(jìn)行脫水，所以也將脫水這一過(guò)程設(shè)為一個(gè)子程序。 洗 滌 子 程 序S B R _ 1 1S 2 . 0S 2 . 2M 0 . 3 加 熱 完 成調(diào) 用 加 熱程 序 S B R _ 1 2S 2 . 3循 環(huán) 次 數(shù) V W 3 4 = 0M 0 . 2 = 0 不 加 熱洗 滌 結(jié) 束S 2 . 1 Q 0 . 5M 0 . 2 = 1 要 加 熱T 3 7T 3 7M 0 . 0 上 升 沿T 3 8 ( 一 個(gè) 正 反 周 期 完 成 )S 2 . 4S 2 . 5正 轉(zhuǎn) 1 2 s ， 停 3 s ； 反 轉(zhuǎn) 1 2s ， 停 3 s ， 對(duì) 電 機(jī) 進(jìn) 行 控 制T 3 8T 3 8 復(fù) 位 ， V W 3 4 減 1V W 3 4 0調(diào) 用 前 進(jìn) 水在 此 暫 停 2 s 圖 4－ 5 洗滌子程序 SBR_11 順序功能圖 接下來(lái)通過(guò) T38 來(lái)定時(shí) 30 s，用于控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn) 12s 后停 3 s，然后反轉(zhuǎn) 12 s，停 3 s，完成一個(gè)正反周期。 2)洗滌子程序 SBR_11 不 管沖洗、預(yù)洗、主洗、漂白、清洗都要用經(jīng)過(guò)洗滌這一過(guò)程，所以將其設(shè)為一個(gè)子程序，減少編程麻煩。按相應(yīng)的按鈕便激活相應(yīng)步序，其它兩步不激活，如按 SB1（ ）便激活步 ，激活步 的同時(shí)復(fù)位順控繼電器 ，使其變?yōu)椴换顒?dòng)步，當(dāng)?shù)诙€(gè)掃描周期到來(lái)時(shí)由于 不導(dǎo)通，步 便不能被激活，便屏蔽步 中的內(nèi)容，直接轉(zhuǎn)到步 （因?yàn)樵摬绞羌せ顮顟B(tài)，同 時(shí)又沒(méi)轉(zhuǎn)到下一步），繼續(xù)往下掃描。 表 4－ 6 洗衣各過(guò)程中的脫水參數(shù) 洗滌轉(zhuǎn)速 (rpm) 均布轉(zhuǎn)速 (rpm) 均布時(shí)間 (min) 最高脫水轉(zhuǎn)速（ rpm） 脫水時(shí)間（ min） 純棉類 化纖類 羊毛類 （沖洗） 40 70 1 1200 800 600 不脫 預(yù)洗 40 70 1 不脫 主洗 40 70 1 3 （漂白） 40 70 1 2 一次清洗 40 70 1 3 二次清洗 40 70 1 3 三次清洗 40 70 1 10 各子程序介紹 順 序功能圖上是順序控制程序組織的重要工具，由于它的編程方法規(guī)范，條理清楚，且易于化解復(fù)雜控制間的交叉聯(lián)系，使編程變得容易，在 1994 年 5 月公布的 IEC 可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)中，順序功能圖被確定為可編程控制器首位的編程語(yǔ)言。 上述過(guò)程只是洗凈衣物，但有時(shí)為了衣物的美觀，洗滌時(shí)也常加入一些特殊的洗滌劑，最常見(jiàn)的是漂白，它常安排在主洗階段之后，通過(guò)加入相應(yīng)的漂白劑，來(lái)去除污垢洗去后留下的色斑，并增加衣物的觀賞感。 （ 3）清洗：又稱漂洗，是把主洗所洗下的污物從衣物上清透干凈。機(jī)械力和洗滌液變化不大，經(jīng)常是提高溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同的類型的衣物，所能適應(yīng)的溫度不盡相同，在能適應(yīng)的最高溫度 下洗滌，這樣可以更快的洗滌，同時(shí)潔凈效果好。在這一過(guò)程中，通過(guò)水、洗滌劑和機(jī)械力三者結(jié)合溫度的作用，降低、削弱和破壞了污垢與織物間的所形成表面附著、機(jī)械附著、分子間引力結(jié)合和化學(xué)結(jié)合，使污垢脫離衣物，達(dá)到洗凈的目的。軟件設(shè)計(jì)就是對(duì)控制器 PLC 編寫相應(yīng)的程序。 CPU224 可以直接安裝在板上，也可以安裝在 DIN導(dǎo)軌上，利用總線連接電纜，將 CPU與擴(kuò)展模塊 EM22 EM231 連接起來(lái)。加熱管中的電阻絲用 KM1控制其是否加熱，而 KM1又由 PLC 控制其線圈通電。 由于洗衣機(jī)容量為 300kg，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩理論上為： ? ? ? ? ? ? ? ?LT F r m g D k g N k g m N m11 3 0 0 9 .8 / 2 1 4 7 044 式中： TL為負(fù)載轉(zhuǎn)矩， N對(duì)于洗衣機(jī)的運(yùn)行指示選用 24V的指示燈便可。進(jìn)水與出水都可以使用電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，洗滌液也是通過(guò)電磁閥來(lái)打開(kāi)閥門，用水將其沖入洗衣機(jī)的。電磁式繼電器是用來(lái)接通與分?jǐn)嘭?fù)荷電流的電磁式電器，用于控制加熱電源的開(kāi)與斷。對(duì)于帶沖洗與帶漂洗這兩種功能的輸入控制可以選用開(kāi)關(guān)來(lái)做主令器件。當(dāng)水注入外桶時(shí)，貯氣室被封閉，隨著水位的升高，密閉室內(nèi)的空氣氣壓隨水壓成正比例增大，密閉室內(nèi)的空氣壓力也隨之增大，到一定水位后，空氣壓力使橡膠氣模片發(fā)生形變而推動(dòng)電觸點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)接通，從而使洗衣機(jī)檢測(cè)到相應(yīng)的水位。在沒(méi)有按動(dòng)按鈕時(shí)，接在常開(kāi)觸頭接線柱上的線路是斷開(kāi)的，常閉觸點(diǎn)接線柱的線路是接通的；當(dāng)按下按鈕時(shí)，兩種觸點(diǎn)狀態(tài)改變，同時(shí)也使與之相連的電路狀態(tài)改變。 元件選型 根據(jù)控制要求確定，相應(yīng)的輸入與輸出，主要選擇 PLC、變頻器和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。 S7200 系列 PLC 安裝的是標(biāo)準(zhǔn)的 9 針“ D 型”插頭 /座，為了解方便設(shè)備的連接，西門子公司提供了專 用的網(wǎng)絡(luò)連接器，用于連接 RS— 485 接口設(shè)備。主站根據(jù)通訊報(bào)文中的地址字符來(lái)選擇要傳輸數(shù)據(jù)的從站。 （ 3） 外輸入端子模擬量頻率選擇操作方式 MM440 設(shè)有模擬量輸入端子，當(dāng)接在這些端子上的電流或電壓量在一定的范圍內(nèi)平滑變化時(shí)，變頻器的輸出頻