【正文】 在此特別感謝我們組的指導(dǎo)老師孫老師，他在我們做畢業(yè)論文期間做出了很大的努力，爭(zhēng)。因此作為二十一世紀(jì) 的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握 PLC 的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。使我意識(shí)到今后不論遇到什么情況都要分析原因，列出可能的情況后，沉著應(yīng)對(duì)，必然能“化險(xiǎn)為夷”。當(dāng)時(shí)我心里是非常焦急的，這一出錯(cuò)也意味著前功盡棄。 在總體設(shè)計(jì)階段，由于課題分析做的比較全面，很快就對(duì)系統(tǒng)的功能，控制機(jī)制有了充分的認(rèn)識(shí)，形成了裝備流水線的控制 最后，在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)，對(duì)已完成的程序和硬件系統(tǒng)相結(jié)合。對(duì)指導(dǎo)老師提供的資料必須要吃透。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 39 致謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的努力我的課程設(shè)計(jì)終于完成了 ,但是現(xiàn)在回想起來(lái)做課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，頗有心得 ，其中有苦也有甜，艱辛同時(shí)又充滿樂(lè)趣 ,不過(guò)樂(lè)趣盡在其中！ 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制，自行設(shè)計(jì)這對(duì)我將來(lái)踏上工作崗位是非常有幫助的。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。設(shè)計(jì)中，我們遇到不懂或不明白的地方。在一個(gè)學(xué)期的設(shè)計(jì)過(guò)程中學(xué)到了許多東西，不僅僅是畢業(yè)設(shè)計(jì)中的。只要稍作改變 ,就可以設(shè)計(jì)出諸如要多洗多甩的牛仔類衣物 ,輕洗輕甩的羊毛類衣物以及通用的標(biāo)準(zhǔn)洗滌程序 ,充分表其實(shí)用性。由于每遍的洗滌 ,排水 ,脫水的時(shí)間由PLC 內(nèi)計(jì)數(shù)器控制 ,所以只要改變計(jì)數(shù)器參數(shù)就可以改變時(shí)間。 通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)有了深入的理解。它的靈活性、操作方便性也方便測(cè)試者隨時(shí)輸入、調(diào)試和修改控制程序。隨著除菌功能將成為洗衣機(jī)的 “ 必配功能 ” ， 今后 的洗衣機(jī)市場(chǎng)，將成為以除菌技術(shù)為代表的健康洗滌的市場(chǎng)。高效加熱技術(shù)又細(xì)分為熱泵熱水技術(shù)、可再生能源加熱整合技術(shù)、高效加 熱器技術(shù)、絕熱技術(shù)四個(gè)內(nèi)容。消費(fèi)者可根據(jù)自己的需要選擇不同級(jí)別的產(chǎn)品。目前，我國(guó)正在修訂的國(guó)標(biāo)GB4288 已將用電量、用水量指標(biāo)列入了其考核的主要指標(biāo)。為適應(yīng)不同消費(fèi)層次的需求，洗衣機(jī)的外觀形狀及顏色將是各種各樣的。如機(jī)械定時(shí)器、電動(dòng)程控器、電子程控器、模糊電腦控制。洗滌容量可以從 0． 5kg到 13kg。如去除蛋白質(zhì)、皮脂、血漬、奶漬、咖啡、果汁的能力。今后，家用電動(dòng)洗衣機(jī)將朝著多功能、節(jié)電、節(jié)南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 37 水方向發(fā)展。滿足了不同衣物分開(kāi)洗、大量衣物同時(shí)洗、小件衣物即時(shí)洗的需求，開(kāi)創(chuàng)了健康洗滌新概念，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)，組合化的另一個(gè)體現(xiàn)就是把洗滌、漂洗、脫水和烘干功能集于一身。同時(shí)，微型化洗衣機(jī)也備受青睞，如市場(chǎng)上出現(xiàn)的 1． 5 公斤、 2． 5公斤不等的海爾小神童洗衣機(jī)，可以滿足少量衣物即時(shí)洗的需要。 節(jié)能和健康化：現(xiàn)在的消費(fèi)者在節(jié)能方面對(duì)家電提出了更高的要求，對(duì)于健康型洗衣機(jī)更是人們趨之若騖的首選?？傊?，每一次技術(shù)的進(jìn)步都極大地推動(dòng)了洗衣機(jī)自動(dòng)化程度的提高。今后一段時(shí)間，以下幾種洗衣機(jī)將是市場(chǎng)和消費(fèi)者的最愛(ài)?？v觀省會(huì)的洗衣機(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師 孫 老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。怎樣使自己學(xué)有所成，在微型計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，要學(xué)的實(shí)在太多，僅大學(xué)生涯所學(xué)實(shí)在有限。雖然結(jié)束了，但這只能是一個(gè)開(kāi)始。一些好的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)網(wǎng)站，需要隨時(shí)記錄下來(lái)，以便日后繼續(xù)使用。 細(xì)心 :模型公式編輯、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、文章各段格式等，都需要細(xì)心。 交流、討論 :文章的大致內(nèi)容寫完后，一定要和老師、其他同學(xué)多交流，讓 他們多提點(diǎn)建議。一步步地做下去之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)要做出來(lái)并不難，只不過(guò)每每做一會(huì)兒會(huì)發(fā)現(xiàn)一處錯(cuò)誤要修改，就這樣在不斷的修改調(diào)試，再修改再調(diào)試。 第四，有了研究方向，就要?jiǎng)邮謱?shí)現(xiàn)?？傊?，不管通過(guò)哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來(lái)以備后用。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目 . 第二，題目確定后就是找資料了。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 35 第六章 總結(jié)與展望 下面是我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。 在整個(gè)仿真過(guò)程中，按鈕需要手動(dòng)復(fù)位，否則無(wú)輸出或輸出混亂。 （二）仿真結(jié)果分析過(guò)程 在實(shí)際操作中相當(dāng)于按下啟動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)開(kāi)始準(zhǔn)備正常運(yùn)行將水位能夠通過(guò)水位開(kāi)關(guān)設(shè)在合適的位置（高、中、低），按下“啟動(dòng)”按鈕，進(jìn)水閥打開(kāi)，開(kāi)始進(jìn)水，到達(dá)設(shè)定的水位（高、 中、低）后，以高水位為例，高水位傳感器傳出數(shù)據(jù)，進(jìn)水電磁閥關(guān)閉，停止進(jìn)水，進(jìn)水停止 2秒以后，洗衣過(guò)程開(kāi)始 ......洗衣時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)20 秒，停 2 秒，然后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) 20 秒，停 2 秒；如此循環(huán)共 5 次，總共 220 秒后開(kāi)始排水，當(dāng)水排空以后，脫水電動(dòng)機(jī)脫水 30 秒，在此過(guò)程中，排水電磁閥一直打開(kāi)，第一次大循環(huán)結(jié)束。 仿真結(jié)果圖如下圖所示。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 30 下載框如圖 522所示。 然后在 S7200 仿真軟件中使用工具欄的下載按鈕即可將導(dǎo)出的文件下載到仿真軟件當(dāng)中進(jìn)行仿真測(cè)試。如圖 521 所示。 開(kāi)關(guān)面板下方的 SMB28,SMB29 是兩個(gè)直線電位器，分別是 CPU224 的兩個(gè) 8位模擬量輸入電位器對(duì)應(yīng)的特殊存儲(chǔ)器字節(jié)，可左右拖動(dòng)滑塊來(lái)設(shè)置它的值，范圍在0255 之間。 CPU224 的右邊空白方框是擴(kuò)展模塊的位置，雙擊空白方框即可進(jìn)行模塊配置選擇，根據(jù)需要可選擇各種數(shù)字量和模擬量的擴(kuò)展模塊。軟件的主界面如圖 51所示。仿真程序提供了數(shù)字信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)、兩個(gè)模擬電位器和 LED 輸出顯示，仿真程序同時(shí)還支持對(duì) TD200文本顯示器的仿 真，在實(shí)驗(yàn)條件尚不具備的情況下，完全可以作為學(xué)習(xí) S7200 的一個(gè)輔助工具。 圖 413 報(bào)警梯形圖 如圖 413 所示程序段落，排水過(guò)程進(jìn)行 3次，即洗衣大循環(huán) 3 次后，開(kāi)始報(bào)警過(guò)程， 3秒后停止報(bào)警，這樣整個(gè)洗衣過(guò)程結(jié)束。 圖 411 排水梯形圖 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 412 脫水梯形圖 如圖 412所示程序段落是脫水梯形圖，水排空后，水排空輔助繼電器 接通并 自鎖 ，洗衣機(jī)開(kāi)始進(jìn)行脫水，脫水 30 秒即 T40 計(jì)時(shí) 30秒后停止脫水。洗衣過(guò)程完畢，正反轉(zhuǎn)大循環(huán)達(dá)到 5 次后，即 C50計(jì)滿 5 次時(shí)，進(jìn)入排水過(guò)程。T43 計(jì)時(shí)時(shí)間到， C50 計(jì)數(shù)一次，同時(shí)洗衣返回 接通，重復(fù)以上從正洗開(kāi)始的全部動(dòng)作， 直到 C50 計(jì)滿 5次數(shù)時(shí)， 接通并自保，開(kāi)始排水， C50 復(fù)位，準(zhǔn)備下次循環(huán)時(shí)再計(jì)數(shù)。 T39 計(jì)時(shí)時(shí)間到， 接通，反洗， T40 開(kāi)始計(jì)時(shí)。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 410 洗衣梯形圖 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 26 如圖 410 所示程序段落， T37 計(jì)時(shí)時(shí)間到， 接通開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗衣， T38 計(jì)時(shí)開(kāi)始。洗衣前根據(jù)衣物多少選擇好水位，按下水位選擇開(kāi)關(guān) (、 、 )任意一個(gè)，再按下啟動(dòng)按鈕， 接通， 接通，開(kāi)始進(jìn)水。當(dāng)水位到設(shè)定水位后停止進(jìn)水，等待 2秒進(jìn)入洗衣過(guò)程。當(dāng)水位與設(shè)定水位不一致時(shí)， 輸出；反之， 輸出。 圖 47 輔助繼電器梯形圖（一） 圖 48 輔助繼電器梯形圖（二） 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 24 如圖 47和圖 48所示程序段落， 是按下按鈕的輔助繼電器， 是判斷洗衣機(jī)水位是否和設(shè)定水位不一致的輔助繼電器， 是判斷洗衣機(jī)水位是否和設(shè)定水位一致的輔助繼電器， 是停止自動(dòng)洗衣的輔助繼 電器。編譯結(jié)束，在輸出窗口顯示編譯結(jié)果信息，顯示無(wú)錯(cuò)誤。 在指令樹(shù)中選擇需要的編程元件 ,在指令工具條中選擇輸入連接 線，完成梯形圖的編寫。子程序的指令放在獨(dú)立的程序塊中，僅在被程序調(diào)用時(shí)才執(zhí)行。編程時(shí)可以點(diǎn)擊編輯窗口下方的選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)切換以完成不同程序結(jié)構(gòu)的程序編輯。 編程軟件可實(shí)現(xiàn) 3種編程語(yǔ)言之間的任意切換，執(zhí)行菜單【查看】→【梯形圖】或【 STL】或【 FBD】選項(xiàng)便可進(jìn) 入相應(yīng)的編程環(huán)境。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 22 （ 3）程序的結(jié)構(gòu)及編寫 S7200 系列 PLC 支持的指令集有 SIMATIC 和 IEC11313兩種。 在本設(shè)計(jì)中選用了 CPU224 的 PLC，需要在對(duì)話框中選擇正確的 CPU 版本。 設(shè)置與讀取 PLC 的型號(hào)的方法是：執(zhí)行菜單【 PLC】→【類型】選項(xiàng)，在出現(xiàn)的對(duì)話框中，選擇 PLC 型號(hào)和 CPU 版本。項(xiàng)目以擴(kuò)展名為 的文件格式保存。 在進(jìn)行控制程序編程之前，首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目。如果某些信號(hào)只能用常閉觸點(diǎn)輸入，可以按輸入設(shè)備全部常開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器觸點(diǎn)取反。 7) 設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)全部按相應(yīng)的輸入設(shè)備為常開(kāi)狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)更為合適，不易出錯(cuò)。 6) 梯形圖中，當(dāng)多個(gè)邏輯行都具有相同條件時(shí)，為了節(jié)省語(yǔ)句數(shù)量，常將這些邏輯行合并。如果將并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路放右邊，則語(yǔ)句增多，程序變長(zhǎng)。如果將串聯(lián)觸點(diǎn)多的支路放下方，則語(yǔ)句增多，程序變長(zhǎng)。有些 PLC，在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。 注意：左母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈與右母線之間不能有任何 點(diǎn)，應(yīng)直接連接。每個(gè)繼電器器線圈為一個(gè)邏輯行，即一層階梯。每個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或多個(gè)梯級(jí)組成。方框所代表的功能有很多種，例如：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)運(yùn)算等。 方框：代表某種特定功能的指令。 線圈：通常代表邏輯“輸出”的結(jié)果。觸點(diǎn)閉合時(shí)表示能量可以流過(guò)。 4)輸入繼電器的狀態(tài)唯一地取決于對(duì)應(yīng)的外部輸入電路的通斷狀態(tài)，因此在梯形圖中不能出現(xiàn)輸入繼電器的線圈 5)梯形圖中的基本編 程元素有觸點(diǎn)、線圈和方框。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。邏輯解算是按梯形圖中從上到下、從左至右的順序進(jìn)行的。該存儲(chǔ)單元如果為 1狀態(tài)，對(duì)應(yīng)編程元件的線圈 “ 通電 ” ，其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，稱該編程元件為 l狀態(tài)，或稱該編 程元件為 ON(接通 )。每一編程元件與 PLC 存儲(chǔ)器中元件映像寄存器的二個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。畫梯形圖時(shí)，從左母線開(kāi)始，經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)和線圈（或功能方框），終止于右母線。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng) PLC 控制流程圖見(jiàn)圖 431 圖 431 PLC 控制流程圖 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 19 系統(tǒng)梯形圖 一、梯形圖的特點(diǎn) 梯形圖是 PLC 模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 17 按照以上的工作流程，作出全自動(dòng)洗 衣機(jī)的正常運(yùn)行工作流程圖見(jiàn)圖 422。 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 16 強(qiáng) 制停止流程圖 全自動(dòng)洗衣機(jī)強(qiáng)制停止流程圖如圖 421所示。 在自動(dòng)方式下， PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)（適用于機(jī)械一切都正常的情況下），按照用戶設(shè)定好的程序來(lái)進(jìn)行工作。由于 PLC 的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式，因而與計(jì)算機(jī)程序框圖不同點(diǎn)是， PLC程序框圖在進(jìn)行輸出刷新后，再重新開(kāi)始輸進(jìn)掃描，循環(huán)執(zhí)行。 表 42輸出地址分配表 輸出地址 對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備 進(jìn)水電磁閥 排水電磁閥 洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器 洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器 脫水 報(bào)警器 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 15 內(nèi)部元件地址分配表 全制動(dòng)洗衣機(jī)控制時(shí)，需用到 PLC內(nèi)部的計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器對(duì)其進(jìn)行過(guò)程控制，現(xiàn)對(duì)控制中要用到的內(nèi)部位元件地址分配表歸納如表 43。 圖 33 洗衣機(jī)示意圖 南京工程學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 14 第四章 軟件的設(shè)計(jì) I/O 分配表 輸入地址分配表 列出全自動(dòng)洗衣機(jī)的輸入分配表，見(jiàn)表 41。 綜上所述此次設(shè)計(jì)選用西門子 S7200CPU224（ AC/DC/繼電器）模塊型 PLC。 該控制系統(tǒng) CPU 模塊可采用 CPU224（ AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個(gè)系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進(jìn)行。 若該控制系統(tǒng) CPU 模塊可采用 CPU222 模塊，該模塊采用交流 220V 供電，自帶8個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)和 6個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，不能完全滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求，需要進(jìn)行模塊擴(kuò)展，不方便。 CPU 功能與結(jié)構(gòu)的選擇 PLC 的功能日益強(qiáng)大，一般 PLC 都具有開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些 PLC 還可擴(kuò)展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)：功能與任務(wù)相適應(yīng)， PLC 的處理速度應(yīng)滿足實(shí)