plc控制全自動洗衣機畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p>　　設計（論文）題目： PLC控制全自動洗衣機</p><p>　　系 別： 汽車與電氣工程系 1</p><p>　　專 業(yè)： 機電一體化 1</p><p>　　班 級： 07 機電（3）班 1</p><p&g

2、t;　　指導教師： </p><p>　　完成時間： 2010年5月 </p><p><b>　　指導</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　自從全自動洗衣機誕生以來，其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進。設計方法也開始多種

3、多樣，從而使全自動洗衣機顯得更加智能化。</p><p>　　可編程控制器(PLC)以微處理器為核心，普遍采用依據(jù)繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖編制的梯形圖語言進行程序設計，編程容易，功能擴展方便，修改靈活,而且結(jié)構簡單，抗干擾能力強。西門子可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴充設備，有豐富的特殊擴展設備，其中的模擬輸入設備和通信設備更是符合全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求與特點。</p><

4、p>　　本文選擇西門子可編程控制器S7-200為核心部件，著重進行硬件接口設計，利用梯形圖和語句表進行編程，實現(xiàn)了全自動洗衣機控制系統(tǒng)的自動化。</p><p>　　關鍵字 PLC 輸出 輸入</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><

5、;p><b>　　第一章前言4</b></p><p><b>　　1.1課題背景4</b></p><p>　　1.2ＰＬＣ控制全自動洗衣機的研究意義4</p><p>　　1.3本文的主要工作5</p><p>　　第二章可編程程序控制器（PLC）7</p><

6、;p>　　2.1 PLC概述7</p><p>　　2.1.1 PLC的發(fā)展歷程7</p><p>　　2.1.2 PLC的發(fā)展趨勢8</p><p>　　2.1.3 PLC的應用9</p><p>　　2.2 PLC的硬件結(jié)構10</p><p>　　2.3 PLC的工作原理11</p&g

7、t;<p>　　2.4本章小結(jié)12</p><p>　　第3章 系統(tǒng)設計13</p><p>　　3.1程序控制要求13</p><p>　　3.2硬件設計13</p><p>　　3.2.1 PLC的選型13</p><p>　　3.2.2 PLC的地址分配14</p>&

8、lt;p>　　3.2.3 PLC的接線形式15</p><p>　　3.3 系統(tǒng)程序設計16</p><p>　　3.3.1系統(tǒng)的梯形圖16</p><p>　　3.3.2語句表20</p><p>　　3.3 本章小結(jié)22</p><p>　　第4章 系統(tǒng)檢測與調(diào)試23</p>&l

9、t;p>　　4.1檢測與調(diào)試23</p><p>　　4.2本章小結(jié)23</p><p><b>　　結(jié) 論24</b></p><p><b>　　致 謝25</b></p><p><b>　　參考文獻26</b></p><p>

10、;　　附錄１ S7-200PLC的CPU的I/O規(guī)范27</p><p>　　附錄２ S7-200PLC的CPU的輸入規(guī)范28</p><p>　　附錄３ S7-200PLC的CPU的輸出規(guī)范29</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b&

11、gt;</p><p>　　全自動洗衣機就是將洗衣的全過程(泡浸-洗滌-漂洗-脫水)預先設定好N個程序,洗衣時選擇其中一個程序,打開水龍頭和啟動洗衣機開關后洗衣的全過程就會自動完成,洗衣完成時由蜂鳴器發(fā)出響聲。</p><p>　　目前市場上出售的全自動洗衣機大體分為三類。</p><p>　　發(fā)明最早的是前置式側(cè)開門滾筒式洗衣機，這種洗衣機是歐洲發(fā)明的，擅長洗滌真

12、絲、棉毛等面料，不纏繞無磨損，在洗滌時保證衣物不受損害，而且有良好的加溫措施。但也有它不好的一面，由于不纏繞無磨損洗滌方式等因素，這種洗衣機洗滌時間長、洗凈度差、用水用電量大，是其它洗衣機的幾倍，尤其是采用了不銹鋼內(nèi)筒，產(chǎn)生的噪音較大。這種洗衣機適用于生活水平較高，穿著大體以真絲、純毛、棉毛之類較高檔的面料為主，而且更換衣服較勤的家庭。</p><p>　　發(fā)明最晚的洗衣機是亞洲人發(fā)明的波輪上開門洗衣機。市場上有

13、多種品牌，如“小天鵝”、“海棠”、“榮事達”等，這種洗衣機的特點是洗滌時間短，用水量小，洗凈度高，是滾筒式的很多倍，由于內(nèi)筒是塑料材料制成，噪音小，而且上開蓋，能使洗滌液反復利用，價格也比較經(jīng)濟。這種洗衣機適用于居住在綠化較差，空氣塵埃量較大，平均每2至3天換一次衣服的家庭，主要以洗凈度為主，服裝面料以化纖、腈綸為主。</p><p>　　另外一種是美洲人發(fā)明的“攪拌式”洗衣機，由于美洲風沙比較大，人們主要穿著牛

14、仔服裝之類粗厚面料的服裝，所以他們適用攪拌式洗衣機，這種洗衣機洗凈度非常高，是波輪式洗衣機的十幾倍，但由于洗凈度和磨損率成正比，所以很損傷衣物，這種洗衣機市場上很少見。</p><p>　　1.2ＰＬＣ控制全自動洗衣機的研究意義</p><p>　?。校蹋每刂迫詣酉匆聶C的編程語言容易掌握，是電控人員熟悉的梯形語言，使用術語依然是＂繼電器＂一類術語，大部分與繼電器觸頭的連接相對應，使電控人

15、員一目了然．ＰＬＣ控制使用簡單，他的Ｉ／Ｏ已經(jīng)做好，輸入輸出信號可直接連接，非常方便，而輸出口具有一定驅(qū)動能力，其輸出觸頭容易達２２０Ｖ．２Ａ．ＰＬＣ是專門應用手工業(yè)現(xiàn)場自動控制裝置，再系統(tǒng)軟硬件上采用抗干擾措施．當工作程序需要改變時，只需改變ＰＬＣ的內(nèi)部，驚醒重新編程而無需對外圍進行重新改動．從這些方面突出了使用ＰＬＣ控制全自動洗衣機的優(yōu)越性．</p><p>　　1.3本文的主要工作 </p&g

16、t;<p>　　第一章，回顧全自動洗衣機的歷史，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，采用可編程程序控制器來代替中間繼電器和過程控制的微型機，設計開發(fā)全自動洗衣機系統(tǒng)，才會滿足穩(wěn)定可靠的洗衣機控制系統(tǒng)需求。</p><p>　　第二章，敘述了可編程程序控制器的產(chǎn)生、發(fā)展、應用的歷程，通過論述可編程程序控制器的各種優(yōu)點、 卓越性能、結(jié)構、原理，有一個感性的總體認識。</p><p>　　第三章，

17、結(jié)合全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，進行硬件、程序設計，從主要部件的選擇、流程的分析、程序思路的產(chǎn)生來完成本次設計任務。</p><p>　　第四章，通過對系統(tǒng)的調(diào)試和檢測，再進行系統(tǒng)性梳理，將隱藏的不足之處加以修正和完善，確保系統(tǒng)能順利運行。</p><p>　　第二章可編程程序控制器（PLC）</p><p><b>　　2.1 PLC概述</b&g

18、t;</p><p>　　可編程序控制器（Programmabie Logic Controller,縮寫PLC）是以微處理器為基礎，綜合計算機、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動控制技術而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破魇请S著技術的進步與現(xiàn)代社會生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應多品種.小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn).發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC從1969年問世以來，雖然至今還不到40年，但由于其具有通用靈活的控制性能.簡單方

19、便的使用性能，可以適應各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動化各領域取得了廣泛的應用。有人將它與數(shù)控技術、CAD/CAM技術工業(yè)機械人技術并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化技術的四大支柱。可編程序控制器在我國的發(fā)展與應用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個工業(yè)生產(chǎn)領域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術能力的重要設備和強大支柱。隨著全球一體化經(jīng)濟的發(fā)展，努力發(fā)展可編程序控制器在我國的大規(guī)模應用，形成具有自主知識產(chǎn)權的可編程序控制器技術，應

20、該是廣大技術人員努力的方向。</p><p>　　2.1.1 PLC的發(fā)展歷程</p><p>　　在可編程控制器出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領域中，繼電器控制占主導地位，應用廣泛。但是電器控制系統(tǒng)存在體積大、可靠性低、查找和排除故障困難等缺點，特別是其接線復雜、不易更改，對生產(chǎn)工藝變化的適應性差。</p><p>　　1968年美國通用汽車公司（G.M）為了適應汽車型號

21、的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。于是就設想將計算機功能強大、靈活、通用性好等優(yōu)點與電器控制系統(tǒng)簡單易懂、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。</p><p>　　1969年美國數(shù)

22、字設備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺可編程控制器，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用，取得很好的效果。從此這項技術迅速發(fā)展起來。</p><p>　　早期的可編程控制器僅有邏輯運算、定時、計數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller ）。隨著微電子技術和計算機技術的發(fā)展，20世紀70年代

23、中期微處理器技術應用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術運算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能。</p><p>　　20世紀80年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強，同時可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使PLC真正成

24、為具有邏輯控制、過程控制、運動控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實的多功能控制器。</p><p>　　PLC的發(fā)展過程大致可以分為如下幾個階段：</p><p>　　1970—1980年：PLC的結(jié)構定型階段。在這一階段，由于PLC剛誕生，各種類型的順序控制器不斷出現(xiàn)（如邏輯電路型、1位機型、通用計算機型、單板機型等），但迅速被淘汰。最終以微處理器為核心的現(xiàn)有PLC結(jié)構形成，取得了市

25、場的認可，得以迅速發(fā)展.推廣。PLC的原理、結(jié)構、軟件、硬件趨向統(tǒng)一與成熟，PLC的應用領域由最初的小范圍、有選擇使用、逐步向機床、生產(chǎn)線擴展。</p><p>　　1980—1990年：PLC的普及階段。在這一階段，PLC的生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，價格不斷下降，PLC被迅速普及。各PLC生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的價格.品種開始系列化，并且形成了固定I/O點型、基本單元加擴展塊型、模塊化結(jié)構型這三種延續(xù)至今的基本結(jié)構模型。PLC的

26、應用范圍開始向順序控制的全部領域擴展。比如三菱公司本階段的主要產(chǎn)品有F.F1.F2小型PLC系列產(chǎn)品,K/A系列中、大型PLC產(chǎn)品等。</p><p>　　1990—2000年，PLC的高性能與小型化階段。在這一階段，隨著微電子技術的進步，PLC的功能日益增強，PLC的CPU運算速度大幅度上升、位數(shù)不斷增加，使得適用于各種特殊控制的功能模塊不斷被開發(fā)，PLC的應用范圍由單一的順序控制向現(xiàn)場控制拓展。此外，PLC的

27、體積大幅度縮小，出現(xiàn)了各類微型化PLC。三菱公司本階段的主要產(chǎn)品有FX小型PLC系列產(chǎn)品，AIS/A2US/Q2A系列中，大型PLC系列產(chǎn)品等。</p><p>　　2000年至今：PLC的高性能與網(wǎng)絡化階段。在本階段，為了適應信息技術的發(fā)展與工廠自動化的需要，PLC的各種功能不斷進步。一方面，PLC在繼續(xù)提高CPU運算速度，位數(shù)的同時，開發(fā)了適用于過程控制，運動控制的特殊功能與模塊，使PLC的應用范圍開始涉及工

28、業(yè)自動化的全部領域。與此同時，PLC的網(wǎng)絡與通信功能得到迅速發(fā)展，PLC不僅可以連接傳統(tǒng)的編程與通入/輸出設備，還可以通過各種總線構成網(wǎng)絡，為工廠自動化奠定了基礎。三菱公司本階段的主要產(chǎn)品有FX小型PLC系列產(chǎn)品（包括最新的FX3u系列產(chǎn)品），Qn,QnPH系列中，大型PLC系列產(chǎn)品等。</p><p>　　2.1.2 PLC的發(fā)展趨勢</p><p>　　從當前產(chǎn)品技術性能來看，PLC發(fā)

29、展趨勢仍然主要體現(xiàn)在體積的縮小與性能的提高兩大方面。</p><p>　?、袤w積小型化。電子產(chǎn)品體積的小型化是微電子技術發(fā)展的必然結(jié)果?，F(xiàn)代PLC無論從內(nèi)部元件組成還是硬件、軟件結(jié)構都已經(jīng)與早期的PLC有了很大的不同，PLC體積被大幅度縮小。</p><p>　　②性能的提高。PLC的性能主要包括CPU性能與I/O性能兩大方面。</p><p>　　可編程序控制器在

30、我國的發(fā)展狀況如下：</p><p>　　(1) 我國可編程序控制器的發(fā)展與國際上的發(fā)展有所不同，國際上可編程序控制器的發(fā)展是從研制、開發(fā)、生產(chǎn)到應用，而我國則是從成套設備引進、可編程序控制器引進應用、消化移植、合資生產(chǎn)到廣泛應用。大致可劃分為下述三個階段：</p><p>　?、倏删幊绦蚩刂破鞯某跫壵J識階段（70 年代后期到 80 年代初期）國際上可編程序控制器的發(fā)展，首先引起了國內(nèi)工程

31、技術界的極大興趣，所以我國對可編程序控制器的認識始于 70 年代后期到 80 年代初期的成套設備引進中，當時的上海寶鋼一期工程中有多項工程引進了十幾種機型約 200 多臺可編程序控制器。這些可編程序控制器用于原料碼頭到高爐、軋鋼、鋼管等整個鋼鐵冶煉以及加工生產(chǎn)線上，取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯系統(tǒng)，并部分取代了模擬量控制和小型 DDC 系統(tǒng)。繼寶鋼一期工程后，國內(nèi)許多廠家陸續(xù)引進的設備和生產(chǎn)線大都配備了可編程序控制器，其應用范圍包括電站、石油

32、化工、汽車制造、港口和碼頭等各領域。正是在成套設備引進過程中，我們打開了眼界，了解認識了可編程序控制器，這也促進了可編程序控制器在我國的發(fā)展。</p><p>　?、诳删幊绦蚩刂破鞯囊M應用和消化移植階段（80 年代初期到90年代初期）80年代初期開始，隨著我國改革開放的不斷深入，在成套設備引進的同時，國外原裝的可編程序控制器開始涌入國內(nèi)市場。許多部門和單位相繼引進可編程序控制器并自己設計組成控制系統(tǒng)，其應用范圍

33、也擴大到建材、輕工、煤炭、水處理、食品、制藥、造紙、橡膠和精細化工等工業(yè)領域。</p><p>　?、?可編程序控制器的廣泛發(fā)展階段（90 年代初期到現(xiàn)在） 進入90年代，我國的可編程序控制器進入了廣泛發(fā)展階段，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p><b>　　(2) 政府重視</b></p><p>　　可編程序控制器的發(fā)展得到了政府的

34、高度重視，在當時機械電子工業(yè)部的領導下，于 1991 年成立了可編程序控制器行業(yè)協(xié)會?？删幊绦蚩刂破餍袠I(yè)協(xié)會在政府和企事業(yè)之間起到了橋梁作用，溝通了情況，為做出決策提供了依據(jù)。同時可編程序控制器的標準化工作也受到了有關部門的重視，于 1993 年成立了可編程序控制器標準化技術委員會，為我國可編程序控制器的進一步發(fā)展打下了基礎。</p><p>　　2.1.3 PLC的應用</p><p>

35、　　1 PLC的應用領域</p><p>　　PLC的初期由于其價格高于繼電器控制裝置，使得其應用受到限制。但最近十多年來，PLC的應用面越來越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片幾有關元件的價格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增強，它也能解決復雜的計算和通信問題。目前PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。PL

36、C的應用范圍通常可分成以下5種類型：</p><p>　?。?）順序控制 這是PLC應用最廣泛的領域，也是最適合PLC使用的領域。它用來取代傳統(tǒng)的 繼電器順序控制。PLC應用于單機控制、多機群控、生產(chǎn)自動線控制等。例如：注塑機械、印刷機械、、包裝機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。</p><p>　　(2)運動控制 PLC制造商目前已提供了拖動步進電機或伺

37、服電機的單軸或多軸位置控制模塊，在多數(shù)情況下，PLC把描述目標位置的數(shù)據(jù)送給模塊，其輸出移動一軸或數(shù)據(jù)到目標位置。每個軸移動時，位置控制模塊保持適當?shù)奈恢煤图铀俣?，確保運動平滑。</p><p>　?。?）過程控制 PLC還能控制大量的過程參數(shù)，例如：溫度、流量、壓力、液位和速度。PID模塊提供了使PLC具有閉環(huán)控制的功能，即一個具有PID控制能力的PLC可用于過程控制。當過程控制中某個變量出現(xiàn)偏差時，PID控制

38、算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設定植上。</p><p>　　（4）數(shù)據(jù)處理 在機械加工中，PLC作為主要的控制和管理系統(tǒng)用于CNC和NC系統(tǒng)中，可以完成大量的數(shù)據(jù)處理工作。</p><p>　　（5）通信網(wǎng)絡 PLC的通信包括主機與遠程I/O之間的通信、多臺PLC之間的通信、PLC和其他智能控制設備（如計算機、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。PLC與其他智能控制設備一起，可以組成“集

39、中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。</p><p>　　2 PLC在我國的應用</p><p>　　雖然我國在PLC生產(chǎn)方面比較弱，但在PLC應用方面，我國是很活躍的，近年來每年約新投入10萬臺套PLC產(chǎn)品，年銷售額30多億人民幣，應用的行業(yè)也很廣。</p><p>　　在我國，一般按I/O點數(shù)將PLC分為以下級別（但不絕對，國外分類有些區(qū)別）：</p>

40、;<p>　　微型：32 I/O </p><p>　　小型：256 I/O </p><p>　　中型：1024 I/O </p><p>　　大型：4096 I/O </p><p>　　巨型：8192 I/O</p><p>　　在我國應用的PLC系統(tǒng)中，I/O64點以下PLC銷售額占整個PLC的4

41、7%，64點~256點的占31%，合計占整個PLC銷售額的78%。</p><p>　　2.2 PLC的硬件結(jié)構</p><p>　　PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機其硬件結(jié)構基本上與微型計算機從結(jié)構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、

42、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。其結(jié)構如圖2-1所示。</p><p>　　中央處理單元(CPU)是PLC 的控制中樞，它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲器I/O以及警戒定時器的狀態(tài)；并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中

43、逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行直到停止運行。</p><p>　　圖2-1 PLC的結(jié)構圖</p><p>　　2.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC的CPU則

44、采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。</p><p>　　考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式---掃描技術。這樣在對于I/O響應要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝

45、置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。</p><p>　　當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。</p><p><b>　　1輸入采樣階段</b></p><p>　　在輸入采樣階段，PLC以

46、掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。</p><p><b>　　2用戶程序執(zhí)行階段</b></p

47、><p>　　在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。</p>&l

48、t;p><b>　　3輸出刷新階段</b></p><p>　　當掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應的外設。</p><p>　　PLC的掃描工作過程如圖2-2、圖2-3所示 </p><p>　　圖2-2 PLC的掃描工作過程圖&l

49、t;/p><p>　　圖2-3 PLC的掃描周期圖</p><p><b>　　2.4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹的是PLC的產(chǎn)生、發(fā)展及應用，通過這些基礎知識，更好地理解PLC的控制，基于PLC在全自動洗衣機控制系統(tǒng)上應用這一范疇，使下一步PLC的程序設計開發(fā)和實際需要有機地融合在一起。</p><p>

50、<b>　　第3章 系統(tǒng)設計</b></p><p>　　3.1全自動洗衣機的工作原理</p><p>　　全自動洗衣機的工作流程示意圖如圖3-1所示 </p><p>　　圖3-1 全自動洗衣機工作流程圖</p><p>　　洗衣機的工作流程由進水、洗衣、排水和脫水4個過程組成。在半自動洗衣機中，著四個過程分別用相應的

51、按鈕開關來控制。全自動洗衣機中，這4個過程可做到全自動依次運行，直至洗衣結(jié)束。</p><p>　　自動洗衣機的進水、洗衣、排水和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。進水時，電磁進水閥打開，將水注入；排水時，電磁排水閥打開，將水排出；洗衣時，洗滌電動機啟動；脫水時，脫水桶啟動。</p>

52、<p>　　3.1.2設備控制要求</p><p>　　全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求是能實現(xiàn)“正常運行”和“強制停止”兩種控制方式。</p><p><b>　　1.正常運行</b></p><p>　　“正常運行”方式具體控制要求如下：</p><p>　　（1）將水位通過水位選擇開關設在合適的位置（高、中

53、、低），按下“啟動”按扭，開始進水，達到設定的水位（高、中、低）后，停止進水；</p><p>　?。?）進水停止2s后開始洗衣；</p><p>　?。?）洗衣時，正轉(zhuǎn)20s，停2s，然后反轉(zhuǎn)20s，停2s；</p><p>　?。?）如此循環(huán)共5次，總共220s后開始排水，排空后脫水30s；</p><p>　　（5）然后再進水，重復（1

54、）～（4）步，如此循環(huán)共三次；</p><p>　?。?）洗衣過程完成，報警3s并自動停機。</p><p><b>　　2.強制停止</b></p><p>　　“強制停止”方式具體控制要求如下：</p><p>　?。?）若按下“停止”按扭，洗衣過程停止，即洗滌電機和脫水桶轉(zhuǎn)、進水電磁閥和排水電磁閥全部閉合；<

55、/p><p>　　（2）可用手動排水開關和手動脫水開關進行手動排水和脫水。</p><p>　　3-2.1控制系統(tǒng)構成圖</p><p><b>　　1.控制系統(tǒng)圖</b></p><p>　　展開系統(tǒng)圖如圖6-2所</p><p>　　圖6-2全自動洗衣機控制系統(tǒng)圖</p><p

56、>　　3.2.2 PLC的地址分配</p><p>　　列出全自動洗衣機PLC的輸入/輸出點分配表，見表3-2。</p><p>　　定時器 T=PT×S; 定時實際時間=設定值×精度</p><p>　　1ms: T32,T96 </p><p>　　10ms: T33~T36, T97~T100 &l

57、t;/p><p>　　100ms: T37~T63, T101~T255</p><p>　　輸入地址 對應的外部設備</p><p>　　I0.0 啟動按鈕</p><p>　　I0.1 停止按鈕&l

58、t;/p><p>　　I0.2 水位選擇開關（高水位）</p><p>　　I0.3 水位選擇開關（中水位）</p><p>　　I0.4 水位選擇開關（低水位）</p><p>

59、　　I0.5 手動排水開關</p><p>　　I0.6 高水位浮球開關</p><p>　　I0.7 中水位浮球開關</p><p>　　I1.0

60、 低水位浮球開關</p><p>　　I1.1 自動排水開關</p><p>　　I1.2 水排空浮球開關</p><p>　　Q0.1 進水電磁閥</p><p>　　Q0

61、.2 洗滌電動機正轉(zhuǎn)繼電器和脫水桶</p><p>　　Q0.3 洗滌電動機反轉(zhuǎn)繼電器</p><p>　　Q0.4 排水電磁閥</p><p>　　Q0.5

62、 報警器 </p><p>　　表3-2 Ｉ／Ｏ分配</p><p>　　3.2-3 程序的流程圖、構成和相關設置</p><p><b>　　1.流程圖</b></p><p>　?。?）正常運行流程圖</p><p>　　正常運行流程圖如圖6-4所示。</p>

63、;<p>　　圖6-4 正常運行流程圖</p><p>　　3.3.1系統(tǒng)的梯形圖</p><p><b>　　3.3.2語句表</b></p><p>　　NETWORK 1     //開始洗滌//開始洗滌，M0.1為洗滌狀態(tài)；M0.2為每次洗滌（共四次）的狀態(tài)；M0.3為進水閥控制；LD  

64、; I0.0AN   C2AN   I0.1=     M0.1NETWORK 2     //進水閥控制// //進水閥控制// LD   M0.1EULD   I0.5EUOLDO     M0.3AN   M0.2</p><p>　　=     M

65、0.3NETWORK 3LD   I0.2AN   I0.6LD   I0.3AN   I0.7OLDLD   I0.4AN   I1.0OLDA     M0.3=     Q0.1NETWORK 4LD   Q0.1EDTON   T37, +20NETWORK 5LD &#

66、160; T37O     M0.2AN   C1A     M0.1=     M0.2NETWORK 6     //正轉(zhuǎn)及脫水控制//正轉(zhuǎn)及脫水控制LD   M0.2AN   T38AN   Q0.3A     M0.1LD   I0.5AN  

67、T40AN   Q0.3A     M0.1OLDLD   I1.2AN   M0.1OLD=     Q0.2NETWORK 7LD   M0.2AN   T39TON   T38, +200NETWORK 8     //反轉(zhuǎn)控制//反轉(zhuǎn)控制LD   T38AN 

68、0; T39AN   I0.5A     M0.1=     Q0.3NETWORK </p><p><b>　　3.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹S7-200系列PLC全自動洗衣機控制系統(tǒng)的應用設計,關鍵是系統(tǒng)總體設計,核心則是控制程序設計。重點要掌握PLC系統(tǒng)設計的基本原則和設計的一

69、般流程,要有一個整體的概念。在滿足控制要求、環(huán)境要求和性價比等條件下，合理選擇PLC的機型和硬件配置，正確地進行估算，合理選擇輸入/輸出模塊，完成PLC的硬件與軟件的設計。</p><p>　　通過這次可編程控制器的課程設計，終于發(fā)現(xiàn)腦海里有了工程的思想。以前單方面的學習了電子硬件知識和軟件知識。有人說只懂硬件，那是一個技術員，只懂軟件的，那是程序員。系統(tǒng)結(jié)合，要軟硬兼施，才能具備一個工程師綜合素質(zhì)。</p

70、><p>　　第4章 系統(tǒng)檢測與調(diào)試</p><p><b>　　4.1檢測與調(diào)試</b></p><p><b>　　大體思路流程如下：</b></p><p>　　1、硬件調(diào)試：硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本測試儀器（萬用表、示波器等），檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào)試兩

71、步進行。</p><p><b>　?、凫o態(tài)調(diào)試 </b></p><p>　　靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種硬件檢測。 </p><p>　　第一步：目測。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點。 </p><p>　　第二步：用萬用表測試。先用萬用表復核目測中有疑問的連接點，再檢測各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)

72、象。 </p><p>　　第三步：加電檢測。給板加電，檢測所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值 </p><p>　　第四步：是聯(lián)機檢查。因為只有用可編程控制器開發(fā)系統(tǒng)才能完成對用戶系統(tǒng)的調(diào)試。 </p><p><b>　　②動態(tài)調(diào)試 </b></p><p>　　動態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶

73、系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查。動態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠、由分到合。 </p><p>　　由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊，當調(diào)試電路時，與該元件無關的 器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個局部的電路上。當各塊電路無故障后，將各電路逐塊加入系統(tǒng)中，在對各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進行調(diào)試。由分到合的調(diào)試既告完成。 </

74、p><p>　　由近及遠是將信號流經(jīng)的各器件按照距離可編程控制器的邏輯距離進行由近及遠的分層，然后分層調(diào)試。調(diào)試時，仍采用去掉無關元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會定位故障元件了。</p><p>　　2、軟件調(diào)試： 軟件調(diào)試是通過對擁護程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正的過程。程序后，編輯，查看程序是否有邏輯的錯誤。如果出現(xiàn)故障，應返回編程環(huán)境，檢查梯形圖的

75、錯誤并修改程序再進行調(diào)試，如此反復直到調(diào)試成功。</p><p><b>　　4.2本章小結(jié)</b></p><p>　　系統(tǒng)的檢測與調(diào)試是一個很枯燥無味的過程，要求一步一腳印地嚴謹細致進行，才能將想當然而引致錯誤的地方找出來并改正。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　

76、　全自動洗衣機控制系統(tǒng)的設計,一開始我覺得這個課題是很容易的。因為都是我們平常能看到的東西,當真正做起來的時候，還是覺得有困難的，有些東西以前學了，但現(xiàn)在又有的忘咯。就如畫電氣原理圖，整體的構造腦海里都有一個整體的概念。而你要畫出來的話，你可能會遇到細節(jié)上的問題，比如說按鈕開關的方向是怎樣，以及怎么劃分區(qū)域等。遇到這些問題的時候我都主動去翻書，復習這些陌生的知識。我認為這是一種最好的學習方法——通過實踐去檢驗自己的知識。這個只有你自己投

77、入進去你才能發(fā)現(xiàn)自己知識點的欠缺。做為一名機電專業(yè)的學生對電器原理圖的了解更應該有深刻的認識，知道它的重要性。要能看的懂，給你一張電氣原理圖，你要能夠?qū)懗鎏菪螆D。</p><p>　　查找資料也是一件繁瑣的事情，雖說網(wǎng)上有資料但要找到一些真正有用的資料也不是一件容易的事，需要耐心查找。</p><p>　　在程序設計過程中，遇到了許多困難,但是現(xiàn)在我能靈活運用電氣原理圖設計法、順序控制設計

78、法。特別多順序控制設計有了一定的了解。只要你能熟悉掌握，靈活應用的話，那么編程對你來說將變的非常容易。一個流程圖無論多么復雜，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法編程了。當然對于簡單的流程也可以用順序設計。這種方法也是一種固定的格式，只要按照它的格式就可以寫出正確的程序，它的優(yōu)點可以說易懂，條理清晰。但結(jié)構多。</p><p>　　我更加體會到PLC的可靠性高，抗干擾能力強，.通用性強，控制程序可變，使

79、用方便等優(yōu)點。更加熟悉了西門子編程軟件使用方法與各種基本指令。</p><p>　　這次的課程設計使我把可編程控制器的理論知識用在實踐中，實現(xiàn)了理論和實踐相結(jié)合，從中更懂得理論是實踐的基礎，實踐又能檢驗理論的正確性，讓我受益非淺， 對我以后工作中遇到問題或者繼續(xù)學習將會產(chǎn)生巨大的幫助和影響。</p><p><b>　　致 謝</b></p><

80、p>　　本論文從1月份開題以來，到目前為止已經(jīng)有快3個月的時間了，這次畢業(yè)設計中，雖然都沒太多的經(jīng)驗，但是在老師的指導下，幫助下，最終圓滿的完成了設計任務。在整個過程當中，有許多人給了我啟發(fā)和幫助，在畢業(yè)論文完成之際，我要在此表達對他們最誠摯的感謝。首先，最需要感謝的人是我的指導老師。老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從選題到查閱資料，方案可行的確定和論文綱領細節(jié)的修改，中期檢查，后期詳細設計等整個過程中都給予了我悉

81、心的指導,值此論文完成之際,謹向老師再一次向他致以衷心的謝意，感謝他為我們營造的濃郁學術氛圍,以及學習上的耐心細致幫助!最后我還要感謝我的同學與朋友，他們也給我很大的幫助，給我提供了不少的建議，讓我少走了許多的彎路,謝謝.</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　王曙光. S7-200PLC應用基礎與實例. 人民郵電出版社, 2007<

82、/p><p>　　嚴盈富.西門子S7-200PLC入門.人民郵電出版社, 2007</p><p>　　龍志文.SIMATIC子S7-200PLC原理及應用.機械工業(yè)出版社, 2007</p><p>　　劉永華.電氣控制與PLC，北京航空航天大學出版社, 2007</p><p>　　羅宇航.流行PLC實用程序及設計（西門子S7-200PLC系

83、列）.西安電子科技大學出版社, 2007</p><p>　　伊宏業(yè). PLC可編程控制器教程. 航空工業(yè)出版社, 1997</p><p>　　劉洪濤，黃海編. PLC應用開發(fā)從基礎到實踐.電子工業(yè)出版社, 2007</p><p>　　附錄１ S7-200PLC的CPU的I/O規(guī)范</p><p>　　附錄２ S7-200PLC的CPU的