【正文】 制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。（4） 系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造，PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 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控制、離合器控制、進排水電磁閥控制、循環(huán)控制、保護和聯(lián)鎖。（2） 控制系統(tǒng)設計。 （3） 對編寫好的編譯程序進行實際調(diào)試。對工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強，平均無故障時間長。 3）編程簡單，PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨特的，多種面向廣大工程設計人員的編程語言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序簡潔，明了適合各類技術人員的傳統(tǒng)習慣，即使是沒有計算機知識的人員也很統(tǒng)一掌握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動態(tài)監(jiān)測效果逼真，且與計算機控制容易。2）編程和PLC相比難以學習，主要是單片機采用匯編語言或者是C語言，這些高級語言和PLC語言相比，難以學習。但是，它結構簡單，處理速度快。在半自動洗衣機中，這四個過程分別用相應的按扭開關來控制。此次全自動洗衣機控制系統(tǒng)設計利用了西門子S7200系列PLC的特點,對按鈕,電磁閥,開關等其他一些輸入/輸出點進行控制,實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。圖2控制系統(tǒng)框圖 控制系統(tǒng)對應設備及功能根據(jù)控制過程中的進水、洗滌、脫水、報警等控制要求，對控制所需的外部設備初步設計如表11表21對應設備及功能表對應的外部設備對應的輸出設備啟動按扭進水電磁閥停止按扭排水電磁閥水位選擇開關（高水位）洗滌電動機正轉繼電器水位選擇開關（中水位）洗滌電動機反轉繼電器水位選擇開關（低水位）脫水桶手動排水開關報警器手動脫水開關高水位傳感器中水位傳感器低水位傳感器水排空傳感器自動洗衣機的進水，洗衣，排水，脫水是通過水位開關，電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制，從而實現(xiàn)自動控制的，水位開關用來控制進水到洗衣機內(nèi)高中低水位，電磁進水閥起著通斷水源的作用。 第三章 硬件電路的設計 PLC的選擇 I/O點數(shù)統(tǒng)計I/O點數(shù)是PLC的一項重要指標。PLC的輸入輸出總點數(shù)和種類應根據(jù)被控對象所需控制的模擬量、開關量、輸入輸出設備情況來確定，一般一個輸入輸出元件要占用一個輸入輸出點。[該系統(tǒng)有11個數(shù)字輸入點6個數(shù)字輸出點，具體的輸入輸出見表31. [7]表31 I/O點數(shù)統(tǒng)計表輸入點輸出點啟動按扭進水電磁閥停止按扭排水電磁閥水位選擇開關（高水位）洗滌電動機正轉繼電器水位選擇開關（中水位）洗滌電動機反轉繼電器水位選擇開關（低水位）脫水桶手動排水開關報警器手動脫水開關高水位傳感器中水位傳感器低水位傳感器水排空傳感器 I/O儲存器容量的估算PLC常用的內(nèi)存有EPROM、EEPROM和帶鋰電池供電的RAM。用戶應用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結構等。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關功能元件占用的內(nèi)存量大致如下：開關量輸入元件：10—20B/點開關量輸出元件：5—10B/點定時器/計數(shù)器：2B/個 模擬量：100—150B/個通信接口：一個接口一般需要300B以上[8]根據(jù)上面算出的總字節(jié)數(shù)再考慮增加25%左右的備用量，就可估算出用戶程序所需的內(nèi)存容量，從而選擇合適的PLC內(nèi)存。 CPU功能與結構的選擇PLC的功能日益強大，一般PLC都具有開關量邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些PLC還可擴展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時可考慮以下幾點：功能與任務相適應，PLC的處理速度應滿足實時控制的要求、PLC結構合理、機型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。該控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU224（AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進行。[9]綜上所述此次設計選用西門子S7200型PLC。圖3 PLC外部接線圖 PLC外部接線圖如圖22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，當選擇好水位后，YV1打開開始進水，當水位到達相應水位時，相應的傳感器送出ON信號否則為OFF,只有當水上升到與選擇水位相開關一致時，YV1關閉停止進水，開始洗衣。表41輸入地址分配表輸入地址對應的外部設備啟動按扭停止按扭水位選擇開關（高水位）水位選擇開關（中水位）水位選擇開關（低水位）手動排水開關手動脫水開關高水位傳感器中水位傳感器低水位傳感器水排空傳感器 輸出地址分配表 列出全自動洗衣機的輸出分配表，見表42。表43內(nèi)部地址分配表定時器/計時器對應的作用T37 進水暫停計時T38正洗計時T39正洗暫停計時T40反轉計時T41反轉暫停計時T42脫水計時T43報警計時C50正反洗循環(huán)計數(shù)C51大循環(huán)計數(shù) 系統(tǒng)流程圖圖4 強制停止流程圖全自動洗衣機正常運行時即洗衣機按照程序設定依次完成依次洗衣過程，從選擇水位，按下啟動按扭，開始進水直到水滿（即水位達到高水位）時停止進水開始洗滌正轉，洗滌時，正轉30秒，停兩秒，然后反轉30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒開始排水，水位下降到低水位時開始脫水并繼續(xù)排水，脫水30秒，開始清洗，重復以上過程，清洗兩遍，清洗完成，報警3秒并自動停機。圖5 正常運行流程圖 程序設計 PLC控制順序功能圖順序功能圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，順序功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術，他是一種通用的技術語言。[11]圖6 PLC控制狀態(tài)流程圖 系統(tǒng)梯形圖一、梯形圖的特點 梯形圖是PLC模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。畫梯形圖時，從左母線開始，經(jīng)過觸點和線圈（或功能方框），終止于右母線。觸點閉合可以使能量流過，直到下一個元件；觸點斷開將阻止能量流過。實際上，梯形圖是CPU仿真繼電器控制電路圖，使來自“電源”的“電流”通過一系列的邏輯控制條件，根據(jù)運算結果決定邏輯輸出的模擬過程。 觸點：代表邏輯控制條件。觸點分常開觸點和常閉觸點兩種形式。能量流到，則該線圈被激勵。能量流通過方框時，則執(zhí)行方框所代表的功能。 梯形圖中，每個輸出元素可以構成一個梯級。 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。每一個邏輯行起于左母線，然后是觸點的連接，最后終止于繼電器線圈或右母線。(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。 (3) 在每個邏輯行中，串聯(lián)觸點多的支路應放在上方。 (4) 在每個邏輯行中，并聯(lián)觸點多的支路應放在左邊。(5) 梯形圖中，不允許一個觸點上有雙向“電流”通過。當相同條件復雜時，這對儲存容量小的PLC很有意義。因此，也建議盡可能用輸入