【正文】 21 圖 4－ 2 主電氣原理圖 （ PLC 接線圖） 數(shù)字輸入供電由 24V直流電源，輸出除了繼電器 KM1 由 220V電網(wǎng)供電外，其余也均用 24V直流電供電。如圖 4－ 3 所示。 軟件設(shè)計(jì) 在硬件電路上如何實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，這就是軟件的任務(wù)。通過(guò)這些程序控制 PLC 的輸出，使相應(yīng)的執(zhí)行元件如電磁閥、電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 22 洗衣各過(guò)程參數(shù)設(shè)置 洗衣機(jī)洗凈衣物的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是在化學(xué)力和機(jī)械力的共同作用下，將衣物上的污垢從衣物表面及纖維孔隙中拉 擠出來(lái)的過(guò)程。因此，把機(jī)械力、洗滌液（水與洗滌劑）、溫度看作洗滌過(guò)程的三要素。只有將機(jī)械力、洗滌液、溫度三者合理配置，洗衣機(jī)才能實(shí)現(xiàn)最快又最有效的洗凈衣物。 不同的洗衣過(guò)程，三要素的配合也不相同，有些不用加熱也不用加洗滌劑，有些則需要，洗衣機(jī)常見洗衣過(guò)程如下： （ 1）預(yù)洗：常加入濕潤(rùn)劑等預(yù)洗劑預(yù)處理一下衣物，為主洗階段做準(zhǔn)備。 （ 2）主洗：常加入洗衣粉等來(lái)徹底去除污物。通常清洗 3 次才能清洗掉大部分污物。有時(shí)主洗等過(guò)程結(jié)束時(shí)，也要脫水，只是最后一次清洗完后要徹底脫水，將衣物甩干。漂白劑沒有清潔作用，并且漂白應(yīng)對(duì)不同的衣物分類進(jìn)行。 表 4－ 5 洗衣各過(guò)程中的洗滌參數(shù) 是否加洗滌劑 進(jìn)水 水位 要求達(dá)到的溫度（℃） 正反洗滌時(shí)間（ min） 純棉類 化纖類 羊毛類 弱洗 標(biāo) 準(zhǔn) 強(qiáng)洗 參 數(shù) 過(guò) 程 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 23 （沖洗） 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 預(yù)洗 加 中 40 40 40 2 3 5 主洗 加 低 90 60 40 10 15 20 （漂白） 加 低 60 40 40 3 8 12 一次清洗 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 二次清洗 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 三次清洗 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 三類織物最高脫水轉(zhuǎn)速也不一樣，同一脫水轉(zhuǎn)速脫水時(shí)間不一樣，那么脫水后衣物的干濕程度也不同，合理安排各脫水參數(shù)，來(lái)達(dá)到相應(yīng)的效果，表 4－ 6為各過(guò) 程脫水參數(shù)表。順序功能圖是將系統(tǒng)的一個(gè)控制過(guò)程分為若干個(gè)順序相連的階段，這些分階段稱為步，也稱為狀態(tài)，并用編程元件來(lái)代表它。如圖 4－ 4 所示：在 CPU在轉(zhuǎn)為RUN 狀態(tài)時(shí)， 接通一個(gè)掃描周期，轉(zhuǎn) 到步 ，此時(shí)激活順控繼電器 ，這時(shí)調(diào)用初始化子程序 SBR_0，用于傳遞用戶選擇數(shù)據(jù)、 對(duì)相關(guān)變量賦值等，初始化子程序 SBR_0 調(diào)用返回后，開始等待用戶指定工作方式：全自動(dòng)（ SB1）、單排水（ SB2）、單脫水（ SB3）。如何用戶沒有按 SB1，不進(jìn)行相關(guān)操作，那么 PLC 還是如此循環(huán)掃描，只是永遠(yuǎn)停留在步 ，直到有相關(guān)指令輸入才會(huì)跳出 。?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 25 主 程 序 O B 1S 0 . 0S 0 . 1I 0 . 2 全 自 動(dòng) （ S B 1 ）I 0 . 1 帶 沖 洗 功 能S 0 . 2調(diào) 用 沖 洗子 程 序 S B R _ 1S 0 . 3調(diào) 用 預(yù) 洗子 程 序 S B R _ 2S 0 . 4S 0 . 5S 0 . 6S 0 . 7調(diào) 用 主 洗子 程 序 S B R _ 3調(diào) 用 漂 白子 程 序 S B R _ 4調(diào) 用 清 洗子 程 序 S B R _ 5S 6 . 2S 7 . 3I 0 . 1 帶 漂 白 功 能不 帶 漂 白S 8 . 3S 1 . 2不 帶 沖 洗S 1 . 0Q 0 . 5 S 1 . 0 M 1 2 . 0排 水 開 始開 始 排 水 ，同 時(shí) 控 制 電 機(jī)S 9 . 3T 5 0流 量 為 0V W 3 6 = 0T 5 2 6 1 0 0I 0 . 3 單 排 水 （ S B 2 ） I 0 . 4 單 脫 水 （ S B 3 ）調(diào) 用 初 始 化子 程 序 S B R _ 0S M 0 . 1S 5 . 2Q 1 . 1報(bào) 警 提 示 洗 完 圖 4－ 4 主程序 OB1 順序功能圖 在主程序中使用子程序的優(yōu)點(diǎn)：可 以節(jié)約掃描時(shí)間，同時(shí)可多次被調(diào)用，減少程序冗繁，更加簡(jiǎn)明易讀懂。如圖 4－ 5 所示：通過(guò)設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位 ，表示其開始。?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 26 然后判斷調(diào)用前設(shè)置的標(biāo)志位 ，確定是不是需要加熱，要加熱的話同時(shí)給出加熱的溫度，再調(diào)用加熱子程序，當(dāng)加熱子程序 SBR_12 加熱到預(yù)設(shè)值后，便置位加熱完成標(biāo)志位 ，通過(guò)檢測(cè) 的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)步 的跳轉(zhuǎn)。 T38 時(shí)間到后轉(zhuǎn)至下一步，復(fù)位 T38，并且使洗滌時(shí)間 VW34 變量減少一個(gè)正反周期（ 30 s），比較 VW34 還大于 0 的話便繼續(xù)正反洗滌，直到洗滌時(shí)間到為止。如洗滌 10min，那么 VW34 的值為 20。圖 4－ 6 所示：調(diào)用該子程序前，先設(shè)置需要脫水的標(biāo)志位 ，這樣洗?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 27 后脫水子程序 SBR_13運(yùn)行時(shí)通過(guò)檢測(cè) 。均 布 1 分 鐘脫 水 結(jié) 束T 4 3 圖 4－ 6 洗后脫水子程序 SBR_13 順序功能圖 由于衣物在洗衣機(jī)內(nèi)不均勻分布，所以洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)筒的重心不在轉(zhuǎn)軸上，這樣在極高的工作轉(zhuǎn)速下會(huì)產(chǎn)生很大的偏心激振，從而引起整體結(jié)構(gòu)的劇烈振動(dòng)。在脫水子程序中進(jìn)行一分鐘的 70rpm（轉(zhuǎn) /分）的均布過(guò)程，然后以最高轉(zhuǎn)速 VW2 進(jìn)行脫水 VW40 分鐘。脫水時(shí)間的長(zhǎng)短決定了衣物的干濕程度，由于最后一次清洗要求將衣物脫干，所示脫水時(shí)間比相對(duì)較長(zhǎng)，而主洗、漂白時(shí)要求衣物稍微脫一下，所以時(shí)間較短，不同的脫水時(shí)間在調(diào)用脫水子程序前，通過(guò)對(duì)變量 VW40 來(lái)賦值便可。 4)沖洗子程序 SBR_6 沖洗的目的是濕潤(rùn)衣物，同時(shí)使不溶性污垢脫離衣物沉淀下來(lái)，水溶性污垢溶解脫離衣物，減少主洗階段使用洗滌劑量，這一步并不是必須的，在衣物太臟時(shí)才進(jìn)行，并且沖洗時(shí)不加入洗滌劑，而且不用脫水。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 28 沖 洗 子 程 序S B R _ 6S 5 . 0S 5 . 2S 5 . 1置 M 0 . 0 = 1 , M 0 . 2 = 0調(diào) 洗 滌 子 程 序 S B R _ 1 1I 0 . 7 高 水 位 開 關(guān)M 1 0 . 0S 0 . 2 上 升 沿S 2 . 5 （ S B R _ 1 1 洗 完 標(biāo) 志 ）開 進(jìn) 水 電 磁 閥 同 時(shí)傳 送 洗 滌 時(shí) 間 參 數(shù)沖 洗 過(guò) 程 結(jié) 束 圖 4－ 7 沖洗子程序 SBR_6 順序功能圖 5)預(yù)洗子程序 SBR_7 預(yù)洗 常加入預(yù)洗劑，常用的如 濕潤(rùn)劑，對(duì)衣物不太臟時(shí)，常常是沖洗和預(yù)洗合在一個(gè)步驟來(lái)洗。 預(yù) 洗 子 程 序S B R _ 7S 6 . 0S 6 . 2S 6 . 1置 M 0 . 0 = 1 , M 0 . 2 = 0調(diào) 洗 滌 子 程 序 S B R _ 1 1I 0 . 6 中 水 位 開 關(guān)M 1 0 . 1 、 Q 0 . 1S 0 . 3 上 升 沿S 2 . 5 （ S B R _ 1 1 洗 完 標(biāo) 志 ）開 進(jìn) 水 和 預(yù) 洗 液 電 磁 閥同 時(shí) 傳 送 洗 滌 時(shí) 間 參 數(shù)預(yù) 洗 過(guò) 程 結(jié) 束 圖 4－ 8 預(yù)洗子程序 SBR_7 順序功能圖 6)主洗子程序 SBR_8 主洗 應(yīng)根據(jù)衣物類型與臟污程度憑借人的經(jīng)驗(yàn)加入不同的適量洗滌劑（如洗衣粉等），同時(shí)配合不同的溫度和洗滌時(shí)間。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 29 如圖 4－ 9 所示：洗滌階段與預(yù)洗差不多，只是進(jìn)水時(shí)是打開的主洗液電磁閥，將洗衣粉均勻沖入滾筒中，但洗后要脫水。這樣便調(diào)用脫水子程序進(jìn)行脫水操作。 主 洗 子 程 序S B R _ 8S 7 . 0S 7 . 2S 7 . 1置 M 0 . 0 = 1 , M 0 . 2 = 1調(diào) 洗 滌 子 程 序 S B R _ 1 1I 0 . 5 低 水 位 開 關(guān)M 1 0 . 2 、 Q 0 . 2S 0 . 4 上 升 沿S 2 . 5 （ S B R _ 1 1 洗 完 標(biāo) 志 ）開 進(jìn) 水 和 主 洗 液 電 磁 閥 同時(shí) 傳 送 洗 滌 時(shí) 間 溫 度 參 數(shù)S 4 . 2 （ S B R _ 1 3 脫 完 標(biāo) 志 ）S 7 . 3主 洗 過(guò) 程 結(jié) 束置 M 0 . 1 = 1 ， 傳 送 脫 水 時(shí) 間 。如圖 4－ 10 所示： ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 30 漂 白 子 程 序S B R _ 9S 8 . 0S 8 . 2S 8 . 1置 M 0 . 0 = 1 , M 0 . 2 = 1調(diào) 洗 滌 子 程 序 S B R _ 1 1I 0 . 5 低 水 位 開 關(guān)M 1 0 . 3 、 Q 0 . 3S 0 . 6 上 升 沿S 2 . 5 （ S B R _ 1 1 洗 完 標(biāo) 志 ）開 進(jìn) 水 和 漂 白 液 電 磁 閥 同時(shí) 傳 送 洗 滌 時(shí) 間 溫 度 參 數(shù)S 4 . 2 （ S B R _ 1 3 脫 完 標(biāo) 志 ）S 8 . 3漂 白 過(guò) 程 結(jié) 束置 M 0 . 1 = 1 ， 傳 送 脫 水 時(shí) 間 。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)清洗 3 次，同時(shí)應(yīng)用大量的水。如圖 4－ 11 所示：清洗過(guò)程只需進(jìn)水，然后調(diào)用 SBR_11 子程序進(jìn)行清洗，隨后調(diào)用 SBR_13 進(jìn)行脫水，只是最后一次要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間脫水，將衣物甩干。調(diào) 洗 后 脫 水 子 程 序 S B R _ 1 3清 洗 完 三 次 （ V W 3 6 = 0 ）V W 3 6 0 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 31 圖 4－ 11 清洗子程序 SBR_10 順序功能圖 9) 加熱子程序 SBR_12 如圖 4－ 12 所示：程序開始時(shí)便判斷采樣值 VW30 是否小于預(yù)期要加熱到的溫度值 VW32，小于便開始加熱；大于便停止加熱，同時(shí)置位加熱結(jié)束標(biāo)志位 ，以便調(diào)用本加熱程序的程序?qū)崿F(xiàn)順序控制。對(duì)于 PLC 的應(yīng)用程序的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，任何時(shí)候都響應(yīng)內(nèi)部及外部的所有中斷稱為全局開中斷，任何時(shí)候都不響應(yīng)各種中斷稱為全局禁止中斷。 定時(shí)中斷用于定時(shí)采樣溫度與流量這兩個(gè)模擬量，而中斷連接指令 ATCH 在定時(shí)器 0 產(chǎn)生的中斷時(shí)（定時(shí)器 0 中斷事件號(hào)為 10），連接采樣子程序 INT_0。定時(shí)器的增量為 1ms。 S M 0 . 0│ │M O V _ W E N E N OI N O U TV W 3 2A I W 0V W 3 6A I W 2M O V _ W E N E N OI N O U T 圖 4－ 14 采樣子程序 INT_0 梯形圖 第五章 總結(jié) 在本次設(shè)計(jì)中， 對(duì)三種織物進(jìn)行針對(duì)性的洗滌，這樣可以根據(jù)織物的特性，采取不同的溫度和脫水方案；通過(guò)加熱功能設(shè)置不同的水位洗滌，則可以節(jié)省大量的水資源和洗滌劑；西門子 S7200 系列 PLC 通過(guò) USS 協(xié)議，數(shù)字量方式控制MM440 變頻器，在硬件上只需一根電纜連接，在軟件上編程方便，而且調(diào)整易實(shí)現(xiàn)，調(diào)整范圍廣，另外變頻器的使用可簡(jiǎn)化洗衣機(jī)傳動(dòng)裝置，減少機(jī)械故障，?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 33 還可省電。 以后的工業(yè)洗衣機(jī)將更加智能，通過(guò)各種傳感器檢測(cè)衣物布質(zhì)、布量、洗滌方式、混濁度等相關(guān)參數(shù)信號(hào)傳入 PLC，然后經(jīng)過(guò)模糊決策的方法得出最佳洗滌策略，這樣可以實(shí)現(xiàn)水、溫度和洗滌強(qiáng)度最佳配合來(lái)合理洗滌，在洗凈的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)最大可能節(jié)約水、電、洗滌劑等資源。 在三年的 學(xué)習(xí)中，我現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)我對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，專業(yè)知道方面范圍太小。 從某一方面來(lái)說(shuō)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以認(rèn)為順利成功，但是，我能力有限，其中肯定有一些不足和欠缺的地方。 參考文獻(xiàn) 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 34 【 1】 張萬(wàn)忠，劉明芹．電器與 PLC 控制技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 【 2】 陳浩，保和平．洗衣機(jī)原理與維修技術(shù) [M].鄭州：河南科學(xué) 技術(shù)出版社 【 3】 馬銹坤等． S7200PLC 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