本科生毕业设计（论文）
题 目
基于PLC的全自动洗衣机控制系统
基于PLC的全自动洗衣机控制系统
摘 要：随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。
根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。 关键词：PLC；自动；定时；控制
Entire automatic washer control system design
Undergraduate：Qiu Yun qiao Supervisor：Yuan Liang
Abstract: Along with the social economy development and the science and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience people's life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which the price fights, passes through several year steady development, the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective energy conservation, the province water, the province electricity, the environmental protection washer continuously occupy the dominant position in the market. How does this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on software design, hardware design has carried on the analysis and the discussion, has realized the entire automatic washer normal operation and compulsory stops the function. Keywords: PLC; control; delay;entire automatic
目 录
绪论 ................................................................ 1 1概述 .............................................................. 2
1.1 PLC控制特点 ................................................. 2 1.2 控制系统框图 ................................................ 2 1.3控制系统对应设备及功能 ....................................... 3 1.4控制系统原理 ................................................. 3 2 硬件电路的设计 .................................................... 3
2.1PLC的选择 .................................................... 3
2.1.1 I/O点数统计 .......................................... 3 2.1.2 I/O存储器容量的估算 .................................. 4
2.1.3 CPU功能与结构的选择 .................................. 4 2.2 PLC外部接线图 ............................................... 5 2.3洗衣机示意图 ................................................. 5 3 软件设计 .......................................................... 6 3.1 I/O分配表 ................................................... 6
3.1.1 输入地址分配表 ......................................... 6 3.1.2 输出地址分配表 ......................................... 7 3.1.3 部元件地址分配表 ....................................... 7 3.2系统流程图 ................................................... 7 3.2.1强制停止流程图 ......................................... 7
3.2.2正常运行流程图 ......................................... 8 3.3程序设计 .................................................... 10
3.3.1 PLC控制顺序功能图 .................................... 10 3.3.2系统梯形图 ............................................ 11 3.3.3系统指令语句表 ........................................ 17
4 程序运行过程分析 ................................................. 17 5 系统仿真 ......................................................... 17 6 模拟硬件连接 ..................................................... 19 7 全自动洗衣机的展望 ............................................... 19 结束语 ............................................................. 20 参考文献 ........................................................... 21 致 ............................................................... 22 附录 ............................................................... 23
绪论
在洗衣机控制方面，在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。[1]
PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。[2]
PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编过程控制器）PLC是一种产品，但这种产品有点特别，在没有下载控制程序之前，它不具备任何控制功能，也就是说，没有应用程序的PLC是毫无用处的。PLC实际上是专为工业环境使用的通用控制平台，它必须进行二次开发才能完成最终控制目的，因此，它还需程序编辑/调试软件的配合，此次设计的关键就在程序的编辑和调试。
[3]
此次设计根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,用于说明PLC控制的原理方法,特点及工作特色。此次全自动洗衣机控制系统设计利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC计数器控制,所以只要改变定时器和计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。[4]
洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水，和脱水四个过程组成。在半自动洗衣机中，这四个过程分别用相应的按扭开关来控制。全自动洗衣机中，，这四个过程可做到全自动运行，直至洗衣结束。根据以上全自动洗衣机的功能要求，我对此次设计的PLC控制要求设计如下：
全自动洗衣机控制要能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制要求。 [1]按下启动按扭，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开始洗涤正转。
[2]洗涤时，正转30秒，停两秒，然后反转30秒，停2秒。 [3]如此循环5次，总共320秒开始排水。
[4]水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水30秒。 [5]开始清洗，重复（1）到（4），清洗两遍。 [6]清洗完成，报警3秒并自动停机。 [7]若按下排水按扭可以实现手动排水。
[8]若按下停车按扭，可实现手动停止进水，排水 脱水及报警。[5]
基于PLC全自动洗衣机控制系统方案
