【正文】 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 14 硬件設計 (1)地址分配 ①數(shù)字量輸入部分： 分配如表 31所示 表 31輸入地址分配 符號 輸入地址 功能 SB1 啟動按扭 SA1 高水位選擇 SA2 低水位選擇 S1 高水位到位 S2 低水位到位 SA3 高溫選擇按鈕 SA4 低溫選擇按鈕 T1 高溫到度按鈕 T2 低溫到位按鈕 ②數(shù)字量輸出部分： 分配如表 32所示 表 32輸出地 址分配 符號 對應地址 功能 YA1 進水閥 HL1 高水位選擇指示燈 HL2 低水位選擇指示燈 YA2 加洗衣粉控制 R 加溫控制 HL3 高溫選擇指示燈 HL4 低溫選擇指示燈 專科生畢業(yè)設計（論文） 15 HL5 洗滌指示燈 KM1 電機正轉(zhuǎn) KM2 電機反轉(zhuǎn) YA3 排水控制 HL6 漂洗指示燈 YA4 脫水指示燈 YA5 加柔順劑控制 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 16 （ 2）接線圖 33 接線圖 EEEEE ?？粕厴I(yè)設計（論文） 17 第 5章 系統(tǒng)程序設計及常見的故障與檢修 軟件設計 (1)編程軟件 以西門子公司生產(chǎn)的 S7200PLC 為模塊，用戶使用的每一個輸入輸出、內(nèi)部存儲單元、定時器和計數(shù)器等都稱為軟元件。采用 226 模塊，它控制著整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地運行。 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的選型 S7200PLC 是德國西門子公司生產(chǎn)的一種超小型 PLC， S7200 CPU22X 系列 PLC（它是 S721X 系列的 替代產(chǎn)品）， S7 系列還有 S7300 和 S7400 系列，它們完全可以替代西門子早期的 S511X 系列的 PLC， S7系列 PLC的編程均可使用 STEP7 編程語言。 5 系統(tǒng)可靠性的要求 對于一般系統(tǒng) PLC 的可靠性均能滿足。然而對于某些個別場合，則要求考慮 PLC 的響應速度。 4 響應速度的要求 PLC 的掃描工作方式引起的延遲可達 2－ 3 個掃描周期 ????。 對于控制較復雜，要求實現(xiàn) PID 運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復雜程度，選用中檔或高檔 PLC。具有加減算術(shù)運算。 3 相當?shù)墓δ芤? 一般小型（低檔） PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，對于只需要開關(guān)量控制的設備都可滿足。大型系統(tǒng)經(jīng)常采用遠程 I／ O 式，因為它們的裝置分布范圍很廣，遠程 I／ O 可以分散安裝在 I 專科生畢業(yè)設計（論文） 12 ／ O 裝置附近， I／ O 連線比集中式的短，但需要增設驅(qū)動器和遠程 I／ O 電源。 2 安裝方式的選擇 根據(jù) PLC 的安裝方式，系統(tǒng)分為集中式、遠程 I／ O 式和多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式。維修時只要更換模塊，判斷故障的范圍也很方便。 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 11 全自動洗衣機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 脫水桶洗滌電動機電磁排水閥電磁進水閥水位檢測設備（高 中 低）水位選擇（高 中 低）手動脫水開關(guān) 手動排水開水停止按扭啟動按扭 圖 32全自動洗衣機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 PLC 的機型選擇 機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭最佳的性能價格比。 ①“正常運行”方式具體控制要求如下： 按下啟動按鈕，開始注入清水（水位選擇高或低） —— 水到位，按下 S1 或S2 按鈕 —— 停水 —— 加洗衣粉（ 3s） —— 加溫（加溫選擇高或低） —— 水溫到（按下 T1 或 T2 按鈕） —— 洗滌 30s（電動機正反轉(zhuǎn)） —— 排水（ 10s） —— 脫水 3s（電動機正轉(zhuǎn)） —— 進水 —— 水位到 —— 第一次漂洗 30s（電動機正反轉(zhuǎn)） ——排水（ 10 s） —— 脫水 3s（電動機正轉(zhuǎn)） —— 進水 —— 水位到 —— 加柔順劑 3s—— 第二次漂洗 30s（電動機正反轉(zhuǎn)） —— 排水（ 10s） —— 脫水 6s（電動機正轉(zhuǎn)）—— 結(jié)束 ②強制停止： “強制停止”方式具體控制要求如下：若按下“停止”按扭，洗衣過程停止。當脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時，從脫水桶噴射出來的水作用于壓電傳感器上，根據(jù)這個壓力變化，自動停止脫水運轉(zhuǎn)。若 水的透明度低，接收管獲得的光能小，說明衣物較臟。衣物的臟污程度是通過水的透明度來判斷的。通過分析脈沖個數(shù)和脈沖寬度。其方法是：在洗衣桶內(nèi)注入一定量水后使電機低速運轉(zhuǎn)，平穩(wěn)后快速斷電，洗衣桶在慣性作用下帶動電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動。當水注入洗衣桶后，貯氣室口很快被封閉，隨水位上升，貯氣室的水位也上升，被封閉的空氣壓強亦增大，水位開關(guān)中的波紋膜片受 壓而脹起，推動頂桿運動而使觸點改變，從而實現(xiàn)自動通斷。 水位開關(guān)實際上是一個壓力開關(guān)。當電磁線圈通電后，移動鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。電磁進水閥起著通、斷水源的作用。在湍流的作用下，衣物做無規(guī)則地運動并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性。其次，當衣物被放進洗滌液之后，由于慣性作用運 動緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對運動，水流與衣物便發(fā)生相對摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，又使得洗滌液流回波輪附近。洗衣機的洗 滌過程主要是在機械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實現(xiàn)洗凈的目的。排水電磁鐵主要用來控制自動型洗衣機排水閥的開閉 ,在套桶式自動型洗衣機中同起到改變減速離合大的洗滌、脫水狀態(tài)、排水電磁鐵主要由線圈、磁軛、靜鐵芯、銜鐵和短路銅環(huán)等組成。 全自動洗衣機的排水系統(tǒng)由程序來控制排水電磁閥，牽引排水閥。通過一定的機構(gòu)，橡皮氣膜壓簧被壓縮而產(chǎn)生壓力 P1，壓迫氣膜。此時主電機導通，進水閥斷開（原來中觸片與下閉合），并開始洗衣。漂洗時，它能讓洗滌液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。 進水與排水系統(tǒng) 全自動洗衣機的進 水系統(tǒng)采用水位壓力開關(guān)和進水閥，由程序控制器調(diào)節(jié)。洗衣機具有蓋的帶鎖裝置，該鎖定裝置， 包括洗衣機蓋板、洗衣機箱體，還包括控制開關(guān)，與控制脫水的開關(guān)聯(lián)動；電磁鐵，與控制開關(guān)連接；洗衣機蓋板翻口端內(nèi)面在對應洗衣機箱體內(nèi)壁處設有凹緣，凹緣上設有鎖孔，洗衣機箱體上端設有所述電磁鐵，電磁鐵銜鐵的伸縮口位于洗衣機箱體內(nèi)壁，而且電磁鐵通電后其銜鐵伸出端正好位于蓋好的洗衣機蓋板凹緣的鎖孔內(nèi)。 洗滌系統(tǒng)的傳動部分由風葉、皮帶、皮帶輪、和洗衣軸體組成。套桶式全自動洗衣機的脫水桶（甩干籃）既要保證能離心脫水，又要能容納洗滌的衣物，全自動洗衣機的洗滌桶其上部略大，下部略小，呈圓錐形。 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 7 第 3章 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu) 全自動洗衣機的工作系統(tǒng) 洗滌與脫水系統(tǒng) 全自動洗衣機主要是通過波輪對衣物的翻 滾達到洗滌目的。 （ 7）智能模塊的種類和數(shù)量 智能模塊是指能完成模擬量控制、遠程控制以及通信等功能模塊。種類和數(shù)量越多， PLC 的功能就越強大。 （ 5） 內(nèi)部寄存的種類和數(shù)量 內(nèi)部寄存器主要包括定時器、計數(shù)器、中間 繼電器、數(shù)據(jù)寄存器和特殊寄存 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 6 器等。 PLC 用戶手冊一般給出執(zhí)行指令所用的時間。 I/O 點數(shù)越多，說明需要控制的器件和設備就越多。一般中小型 PLC的存儲器容量在 16KB 以下，大型的 PLC 可達到 2MB 左右。 可編程控制器的主要技術(shù)指標 （ 1）存儲器容量 存儲器用來存儲程序和系統(tǒng)參數(shù)等，其容量是由用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器組成的。而 PLC 則不同，它采用循環(huán)掃描技術(shù)，只有該線圈通電或斷電，并且必須當程序掃描到該線圈時，該線圈觸點才會動作。 可編程控制器的工作原理 PLC 的工作原理與繼電器構(gòu)成的控制裝置一樣，但是工作方式不太一樣 。 （ 1）整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 由中央處理器（ CPU）、存儲器、 I/O 單元、電源電路和通信端口等組成，并將這些組裝在一起。 可編程控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理 可編程控制器的結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與 微型計算機相 ?？粕厴I(yè)設計（論文） 5 同。它具有強大的軟件硬件功能、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能，它可以構(gòu)成三級通信網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。它除了具有小型機所能實現(xiàn)在功能外，還具有強在的網(wǎng)絡通信功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，它可以據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)以及各種應用指令。 PLC 及其有關(guān)的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。在 1987 年國際電工委員會（ International Electrical Committee）頒布的 PLC 標準草案中對 PLC 做了如下定義： “ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 現(xiàn)在已經(jīng)有廠家開發(fā)出了不需要使用洗滌劑的洗衣機，還有的廠家開發(fā)出了更迷你的旅行洗衣機，小到可以在出外旅行的時候隨身攜帶，為了更方便的操作有的廠家還開發(fā)出了可以遠程控制的洗衣機，這么樣？是不是看到的眼花繚亂，將來的洗衣機會朝著使用方便、更加節(jié)能、更加個性化 的方向發(fā)展。其二是可以在脫