【正文】 論文的完成，不僅在于最后一段時間的搜集和整理，更主要是在四年中學(xué)習(xí)知識的積累，所以我在此首先要重點感謝四年來教授我們每門課程的老師們，正因為他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和樸實的教學(xué)，才能最終讓我們走向碩果的終點。然而，在指導(dǎo)老師的分析與鼓勵下，我重新糾錯找到了錯誤并改正。這是關(guān)鍵，從查閱資料、提出問題，到慢慢一一解決問題，老師給了我很大的幫助?？傊?，這次設(shè)計為我們打開了以后面向?qū)嶋H應(yīng)用的大門，為我們以后做各項工作和進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。除了查閱相關(guān)資料， 孫老師也給了我們很多的指導(dǎo)，教研室里的其他老師也給予了很多的幫助 。 在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。全自動洗衣機控制系統(tǒng)利用了西門子 PLC 的特點，對按鈕、電磁閥、開關(guān)等其他一些輸入輸出點設(shè)備進(jìn)行控制，實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 結(jié) 語 該系統(tǒng)采用 PLC 為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測試方法可靠，它具有較強的靈活性，提高了設(shè)備運行的可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，保證新產(chǎn)品各項技術(shù)開發(fā)的同步性，提高了勞動效率，達(dá)到了良好的經(jīng)濟(jì)效果；此外， PLC 可以重復(fù)使用，降低了測試經(jīng)費。 高效加熱技術(shù)也是洗衣機節(jié)電領(lǐng)域重要一方面，主要考核加熱過程中的耗電量。 節(jié)電、節(jié)水是今后我國家用電動洗衣機發(fā)展的主流。 控制方式的多樣化。 多功 能主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 去污能力的多樣化。 組合化：榮事達(dá)集團(tuán)最近推出的子母分洗式洗衣機，正好迎合了這部分消費者的需求，它的大桶容量為 5． 5 公斤，小桶容量為 2． 5 公升，兩桶并列，縮小了較大一部分空間，而且具有人工智能模糊控制功能。 品種多樣化：波輪式、滾筒式和仿生搓洗式洗衣機滿足了不同偏好的消費者的需求。 洗衣機無論在質(zhì)量、技術(shù)、功能還是在外觀上面，誰能接近于為人們的生活服務(wù)這一主題，誰就能得到長足的進(jìn)步和發(fā)展。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難 和成功時的喜悅。我們只有對自己有了更 高的要求，才能作為動力不斷取得新的成績 ! 不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。 我的心得也就這么多了，總之，這次畢業(yè)設(shè)計讓我學(xué)習(xí)到很多。一些計量軟件使用方法，可以向?qū)W長們請教。編寫源代碼的時候最好是編寫一個小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計的最后出現(xiàn)太多的錯誤而亂成一團(tuán)糟。查資料是做畢業(yè)設(shè)計的前期準(zhǔn)備工作，到圖書館、書店、資料室去雖說是比較原始的方式，但也有可取之處的。各水位傳感器需要手動使其置 位，當(dāng)水位開始下降時，需要進(jìn)行手動進(jìn)行復(fù)位，否則，洗衣機不能完全按照自動方式進(jìn)行工作。 531 洗衣機通電準(zhǔn)備啟動 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 532 洗衣機開始進(jìn)水 533 洗衣機進(jìn)水達(dá)到指定位置后停止進(jìn)水并且洗衣機正傳 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 534 洗衣機正傳后停 2秒 535 洗衣機開始反轉(zhuǎn)；此后洗衣機進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng) 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 536 按下洗衣機的手動脫水按鈕洗衣機 537 按下洗衣機的急停按鈕 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 （一 )仿真界面顯示過程 由 中仿真結(jié)果圖可以得知（以高 水位為例）：單擊面板中的按鈕 0 后，手動復(fù)位；單機 CPU 面板上的開關(guān) 2 使其 CPU面板上的模擬 LED 燈 0對應(yīng)亮，再單擊面板上的開關(guān) 7（高水位傳感器）使其 CPU 面板上的模擬 LED 燈 0 熄滅，模擬 LED 燈 2對應(yīng)亮 ,20 秒以后模擬 LED 燈 2熄滅，停 2秒以后， CPU 面板上的模擬 LED 燈 3亮， 20秒以后又熄滅，停 2秒以后 ,CPU 面板上的模擬 LED燈 2對應(yīng)亮 20 秒 ......如此循環(huán)下去 5 次，等到這 5次循環(huán)結(jié)束后， CPU面板上的模擬 LED 燈 1亮，同時將 CPU面板上的開關(guān) 7 復(fù)位，此時，單機 CPU 模擬面板上的開關(guān) （水位排空 傳感器）， CPU面板上的模擬 LED 燈 4 也開始亮起， 30 秒以后 CPU 面板上的模擬 LED燈 1 和燈 4 熄滅，至此第一個大循環(huán)結(jié)束；還回到 CPU 面板上的模擬 LED 燈 0對應(yīng)亮 ......新的一輪大循環(huán)即將開始，如此循環(huán) 3 次以后， CPU面板上的模擬 LED 燈 5 亮 3秒， 3秒以后，整個 CPU 面板上的模擬 LED 燈全部熄滅，整個運行過程結(jié)束。 加載成功后，在仿真軟件中的 AWL 和 KOP 觀察窗口中就可以分別觀察到加載的語句表程序和梯形圖程序。 仿真測試 （ 1） CPU 選型 執(zhí)行圖中菜單命令“ configuration”→“ CPU Type”，在 CPU 型號對話框中選擇自己對應(yīng)的 CPU 型號， CPU224。 圖 51 S7200 仿真軟件主界面 圖中灰色部分為是 CPU 224類型的 PLC面板可顯示 CPU運行狀態(tài)和 I/O點的狀態(tài)，燈亮為 1，燈滅為 0。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 第五章 系統(tǒng)仿真 S7200 的仿真軟件 該仿真軟件可以仿真大量的 S7200 指令（支持常用的位觸點指令、定時器指令、計數(shù)器指令、比較指令、邏輯運算指令和大部分的數(shù)學(xué)運算指令等，但部分指令如順序控制指令、循環(huán)指令、高速計數(shù)器指令和通訊指令等尚無法支持。當(dāng)水排空后停止排水。 T40 計時時間到， 斷開，反洗暫停， T43 開始計時。當(dāng)水位上升到與選 擇的水位相一致時，相一致的水位傳感器 (、 、 )傳出信號， 斷開停止進(jìn)水， T37 開始計時。 圖 49 進(jìn)水梯形圖 如圖 49 所示程序段落，按下啟動按鈕或者脫水完畢（ T40 定時時間到），而且洗衣大循環(huán)未到 3 次時，開始進(jìn)水。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 梯形圖重點程序段落分析 輔助繼電器梯形圖如圖 47,48 所示。中斷程序的指令也放在獨立的程序塊中，用來處理預(yù)先規(guī)定的中斷事件，在中斷事件發(fā)生時操作系統(tǒng)調(diào)用中斷程序。 圖 45 設(shè)置 PLC 的型號 簡單的數(shù)字量控制程序一般只有主程序，系統(tǒng)較大、功能復(fù)雜的程序除了主程序外，可能還有子程序、中斷程序。 CPU 選型對話框如圖 45所示。 （ 2）設(shè)置與讀取 PLC的型號 在對 PLC 編程之前，應(yīng)正確地設(shè)置其型號，以防止創(chuàng)建程序時發(fā)生編輯錯誤。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 梯形圖編寫 打開 STEPMicro/Win32編程軟件，軟件主界面如圖 44 所示。當(dāng)相同條件復(fù)雜時，這對儲存容量小的 PLC 很有意義。 4) 在每個邏輯行中，并聯(lián)觸點多的支路應(yīng)放在左邊。 2) 一般情況下，在梯形圖中某個編號繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器觸點可無限引用。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 二、梯形圖繪制原則 1) 梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。能量流通過方框時，則執(zhí)行方框所代表的功能。觸點分常開觸點和常閉觸點兩種形式。 3)梯形圖中各編程元件的常開觸點和常閉觸點均可以無限多次地使用。 2)根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的ON/OFF 狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。 1)PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器 (即硬件繼電器 )，而是在軟件中使用的編程元件。 圖 422 正常運行流程圖 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 程序設(shè)計 PLC 控制流程圖 控制流程圖 ，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形。手動方式是在緊急停止情況下，可以手動進(jìn)行排水和脫水。 表 43 內(nèi)部地址分配表 定時器 /計時器 對應(yīng)的作用 T37 進(jìn)水暫停計時 2秒 T38 正洗計時 20秒 T39 反轉(zhuǎn)計時 20秒 T40 脫水計時 30秒 T41 報警計時 3秒 T42 正洗暫停計時 2秒 T43 反轉(zhuǎn)暫停計時 2秒 C50 正反洗循環(huán)計數(shù) 5 次 C51 大 循環(huán)計數(shù) 3 次 程序流程圖設(shè)計 PLC 采用計算機控制技術(shù)，其程序設(shè)計同樣可遵循軟件工程設(shè)計方法，程序工作過程可用流程圖表示。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 PLC 外部接線圖 根據(jù)全自動洗衣機的控制要求，對系統(tǒng)控制的 I/O 點數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計和 PLC 型號進(jìn)行了選擇，現(xiàn)根據(jù)以上的統(tǒng)計和選擇對控制系統(tǒng) PLC 的外部接線設(shè)計如下圖 32 圖 32 PLC 外部接線圖 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 意圖 如圖 33 所示為洗衣機示意圖，在圖中 ST4 為高水位傳感器， ST5 為中水位傳感器， ST6 為低水位傳感器， ST7 位水排盡傳感器，當(dāng)選擇好水位后， YV1 打開開始進(jìn)水，當(dāng)水位到達(dá)相應(yīng)水位時，相應(yīng)的傳感器送出 ON 信號否則為 OFF,只有當(dāng)水上升到與選擇水位相開關(guān)一致時， YV1關(guān)閉停止進(jìn)水，開始洗衣。 若該控制系統(tǒng) CPU 模塊可采用 CPU226 模塊，該模塊采用交流 220V 供電，自帶24個數(shù)字量輸入點和 16個數(shù)字量輸出點，能完全滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，但浪費太多的輸入輸出接口，而且價格昂貴。該系統(tǒng)有 11 個數(shù)字輸入點 6個數(shù)字輸 出點，需內(nèi)存 280B，有定時器 6 個，計時器 2 個，需內(nèi)存 16B，考慮余量后需要內(nèi)存370B。一般微型和小型 PLC的存儲容量是固定的， 介于 1— 2KB 之間。合理選擇 I/O 點數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求，又可使系統(tǒng)總投資最低。在半自動洗衣機中，這四個過程分別用相應(yīng)的按扭開關(guān)來控制。 洗衣過程完成，報警 3 秒并自動停機。 進(jìn)水停止 2秒后開始洗衣。根據(jù)以上要求 PLC 的控制系統(tǒng)框圖如下圖 22所示： 圖 22 控制系統(tǒng)框 圖 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 控制系統(tǒng)對應(yīng)設(shè)備及功能 根據(jù)控制過程中的進(jìn)水、洗滌、脫水、報警等控制要求，對控制所需的外部設(shè)備初步設(shè)計如表 21 與表 22 表 21對應(yīng)設(shè)備及功能表 對應(yīng)的輸入設(shè)備 對應(yīng)的輸出設(shè)備 啟動按扭 進(jìn)水電磁閥 停止按扭 排水電磁閥 水位選擇開關(guān)（高水位） 洗滌電動機正轉(zhuǎn)繼電器 水位選擇開關(guān)（中水位） 洗滌電動機反轉(zhuǎn)繼電器 水位選擇開關(guān)（低水位） 脫水電機繼電器 手動排水開關(guān) 報警器 手動脫水開關(guān) 高水位傳感器 中水位傳感器 低水位傳感器 水排空傳感器 表 22 其 它器件 定時器 /計數(shù)器 對應(yīng)的作用 定時器 T37 進(jìn)水暫停計時 定時器 T38 正洗計時 定時器 T39 反轉(zhuǎn)計時 定時器 T40 脫水計時 定時器 T41 報警計時 定時器 T42 正洗暫停計時 定時器 T43 反轉(zhuǎn)暫停計時 計數(shù)器 C50 正反洗循環(huán)計數(shù) 計數(shù)器 C51 大循環(huán)計數(shù) 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 全自動洗衣機的進(jìn)水，洗衣，排水，脫水是通過水位開關(guān)，電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)自動控制的，水位開關(guān)用來控制進(jìn)水到洗衣機內(nèi)高中低水位，電磁進(jìn)水閥起著通斷水源 的作用。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 典型的 PLC 控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖 21所示： 圖 21 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖 控制系統(tǒng)框圖 此次設(shè)計根據(jù)全自動洗衣機的工作原理 , 洗衣機的工作流程由進(jìn)水，洗衣，排水，和脫水四個過程組成。其次，它能實現(xiàn)脫機手動工作，聯(lián)機自動就地工作，上機控制的單周期運行方式，自動啟動、自動停機控制方式 單片機系統(tǒng)的特點： 1）要求環(huán)境，單片機對環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差。 全自動洗衣機采用 PLC 控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。 （ 4）系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。 （ 2）配套齊全，功能完善，適用性強。 （ 3） 對編寫好的編譯程序進(jìn)行實際調(diào)試。 本課題研究的主要內(nèi)容 本課題需研制出可靠性高、易于操作的全自動洗衣機控制方法，該系統(tǒng)采用 PLC控制，主要包括電動機正反轉(zhuǎn)控制、離合器控制、進(jìn)排水電磁閥控制、循環(huán)控制、保護(hù)和聯(lián)鎖。 （ 4） 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造， PLC 用存儲