【正文】 通過這樣既總結(jié)又學(xué)習(xí)的畢業(yè)設(shè)計，我對以前所學(xué)的知識記得更加牢固，理解得更加透徹。總之，萬事開頭難，知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。經(jīng)過認(rèn)真選擇和反復(fù)設(shè)計，確定了利用三菱公司生產(chǎn)的 PLC 對全自動洗衣機進行控制，重點對軟硬件進行了設(shè)計和討論。 （ 5） 除了具有輸入輸出 16256 點的一般用途，還有模擬量控制、定位控制等特殊控制。 CPU、電源、輸入輸出三位一體。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費用。 如： GEI 型 美國通用電氣（ GE）公司 TI100 美國德洲儀器公司 F、 F F2 日本三菱 電氣公司 C20 C40 日本立石公司（歐姆龍） S7200 德國西門子公司 EX20 EX40 日本東芝公司 SR20/21 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司 中型 PLC 的 I/O 點數(shù) 2562048 點；雙 CPU，用戶存儲器容量 28K。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。這種模塊式 PLC 的特點是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展和維修。整體式 PLC 由不同 I/O 點數(shù)的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成。目前， PLC 接點的響應(yīng)快 、速度高，每條二進制指令執(zhí)行時間約 s，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)，同時，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如 C， Basic 等，以滿足特殊控制場合的控制要求。PLC 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式： PC 為主站，多臺同型號 PLC 為從站，組成簡易 PLC 網(wǎng)絡(luò)； 1 臺 PLC 為主站，其他同型號 PLC 為從站，構(gòu)成主從式 PLC 網(wǎng)絡(luò)；PLC 網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型 DCS 中作為 DCS 的子網(wǎng)；專用 PLC 網(wǎng)絡(luò)（各廠商的專用 PLC 通信網(wǎng)絡(luò)）。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運算。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或 RAM的智能 I/O 模塊、高速計數(shù)模塊、遠程 I/O 模塊等專用化模塊。大趨勢是功能越來越多，集成度越來越高，網(wǎng)絡(luò)功能越來越強。產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價格則不斷下降。 被控對象 被控對象PLCPLC PLC上位機被控對象 被控對象 被控對象被控對象天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 級專科生畢業(yè)論文 9 圖 24 PLC 分布式控制 圖 由于本次設(shè)計的系統(tǒng)只有 1臺被控電機以及數(shù)量不是很多的其他被控對象，采用PLC集中控制方法，單臺 PLC進行多個對象的控制，只要適當(dāng)?shù)倪x用 PLC，完全能夠完成任務(wù)。 PLC 被控對象天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 級專科生畢業(yè)論文 8 圖 22 PLC 單機控制 圖 （ 2） PLC構(gòu)成的集中控制系統(tǒng) 這 種系統(tǒng)的被控對象通常是數(shù)臺機器或數(shù)臺流水線構(gòu)成，該系統(tǒng)的控制單元由單臺 PLC構(gòu)成，每個被控對象與 PLC指定的 I/O相連。 （ 6） 此外按排水按鈕可實現(xiàn)手動排水；按停車按扭可停止進水、排水、脫水及報警。波輪式全自動洗衣機的實物示意圖如圖 21 所示 。進水時，通過電控系統(tǒng)使進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入到外桶。 研究的具體內(nèi)容包括： （ 1） 深入了解洗衣機的發(fā)展、結(jié)構(gòu)及控制要求。 （ 2） 配套齊全，功能完善，適用性強 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 傳統(tǒng)的洗衣機采用繼電器控制的優(yōu)點是裝置結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、抗干擾能力強。這種發(fā)源于歐洲的洗衣機是模仿棒錘擊打衣物原理設(shè)計，利用電動機的機械做功使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)，衣物在滾筒中不斷地被提升摔下，再提升再摔下，做重復(fù)運動，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗滌干凈。最不會損耗衣物的方式 。這樣就形成了洗滌捅內(nèi)上 下 翻滾的流場。 普通型波輪洗衣機 ： 結(jié)構(gòu)：由洗衣桶、電動機、定時器、傳動部件、箱體、箱蓋及控制面板等組成。再由人工把洗凈的衣物放入甩干桶中脫水。 ② ． 波輪式（渦卷式）洗衣機 （ 也稱日本式洗衣機 ） ： 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，操作方便，耗電量少，洗凈率高。波輪式洗衣機的特點是洗凈率天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 級?？粕厴I(yè)論文 2 高 ,但對衣服的磨損很大 ,隨著人們生活水平不斷地提高，絲綢 、 毛料 、 羊毛等大量走進普通家庭 ,廠商又適時地推出了滾筒洗衣機 ,它最大的優(yōu)點是磨損率小 ,但洗凈率比波輪式低 、 價格高。 1880 年， 美國發(fā)明了蒸氣洗衣機，蒸氣動力開始取代人力?；谌詣酉匆聶C在日常生活中廣泛運用，本設(shè)計具有廣泛的推廣價值。 洗衣機的全自動化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向。 本次設(shè) 計 采 用 置位復(fù)位 控制 指令編程，根據(jù) 工藝要求編程簡單， PLC采樣按鈕及限位開關(guān)外部輸入信號的變化，執(zhí)行相應(yīng)的程序，然后輸出控制電機正反轉(zhuǎn)及脫水處理。本設(shè)計以操作簡單、使用可靠、維護修理方便作為主要設(shè)計方向。 1955 年，在引進英國噴流式洗衣機的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機。 （ 2） 按洗滌方式／結(jié)構(gòu)原理分 ： ① . 滾筒式洗衣機 ： 衣物半浸沒于水中，滾筒作有規(guī)律的間歇的正反轉(zhuǎn)動，滾筒內(nèi)凸筋把衣物帶至高處再跌下，起揉搓作用，進行洗滌。 ② ．半自動型洗衣機： （ 1）半自動單筒型：洗滌、漂洗、進出水均自動按設(shè)定程序與時間進行，沒有脫天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 級?？粕厴I(yè)論文 3 水機。按其額定洗滌容量分為家用和集體用兩類。軸向分力可以減少衣物與波輪的摩擦 ；切向分力使洗滌液產(chǎn)生水平方向的渦流；徑向分力將洗滌液甩向桶壁 。 適合洗滌衣物：除需要特別洗滌之外的所有衣物。因為衣物在洗滌過程中不纏繞、洗滌均勻、磨損小，所以就連羊絨、羊毛、真絲衣物也能在機內(nèi)洗滌，做到真正的全面洗滌性能。北美普遍使用 。 采用 PLC 控制比繼電器控制好的多，我們采用 PLC 來控制。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩水）用。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作。 即完成一次從進水到脫水的工作循環(huán)過程。 （ 1） PLC構(gòu)成的單機系統(tǒng) 這種系統(tǒng)的被控對象是單一的機器生產(chǎn)或生產(chǎn)流水線，其控制器是由單臺 PLC構(gòu)成，一般不需要與其他 PLC或計算機進行通信。 圖 23 PLC 集中控制 圖 （ 3） PLC構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng) 這類系統(tǒng)的被控對象通常比較多，分布在一個較大的區(qū)域內(nèi)，相互之間比較遠，而且，被控對象之間經(jīng)常的交 換數(shù)據(jù)和信息。該主電路既實現(xiàn)短路或過載保護。目前，世界上有 200 多個廠家生產(chǎn) PLC，較有名的： 美國：通用電氣、莫迪康公司； 日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工 等； 德國：西門子公司； 法國：施耐德公司； 韓國：三星、 LG 公司等。 ② PLC 在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛。 ⑦ 追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在 PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機或上位機的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。通信協(xié)議應(yīng)符合 ISO/IEEE 通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。在線編程方式： CPU 和編程器有各自的 CPU，主機 CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個 掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。 ⑥ 處理速度 PLC 采用掃描方式工作。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 級?？粕厴I(yè)論文 14 根據(jù) PLC 的結(jié)構(gòu)形式，可將 PLC 分為整體式和模塊式兩類。 模塊式 PLC 是將 PLC 各組成部分，分別作成若干個單獨的模塊，如 CPU 模塊、 I/O模塊、電源 模塊（有的含在 CPU 模塊中）以及各種功能模塊。 ② 按功能分類。 ③ 按 I/O 點數(shù)分類。 選擇 PLC 時 ，應(yīng)考慮性能價格比。具有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 內(nèi)置 8000 步 RAM 存貯器，安裝存儲盒后，最大可以擴展到 16000 步。 圖 26 PLC 接線圖 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020 級?？粕厴I(yè)論文 20 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序流程圖 全自動洗衣機 PLC 控制程序流程圖如圖 31 所示。 ④ 對程序梯形圖進行了說明及三菱公司的 FXGPWIN 編程軟件進行了簡介。同時我們也學(xué)會了思考問題的全面性，要把握住問題的重點