畢業(yè)設計——全自動洗衣機的plc控制系統(tǒng)設計

1、<p>　　全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)設計</p><p>　　第一部分 把握機遇，迎接未來1</p><p><b>　　1 前言1</b></p><p><b>　　2 自我分析1</b></p><p><b>　　3 職業(yè)分析1</b></p

2、><p>　　3.1 專業(yè)分析1</p><p>　　3.2 社會環(huán)境分析1</p><p>　　3.3 職業(yè)環(huán)境分析2</p><p>　　3.4 職業(yè)分析小結3</p><p>　　4 職業(yè)定位與發(fā)展3</p><p><b>　　5 結語5</b></p

3、><p>　　第二部分 全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)設計6</p><p><b>　　摘 要6</b></p><p>　　Abstract7</p><p><b>　　1　緒論8</b></p><p>　　1.1 可編程序控制器簡介8</p>&

4、lt;p>　　1.1.1 可編程序控制器的產生和發(fā)展8</p><p>　　1.1.2 可編程序控制器的分類9</p><p>　　1.1.3 可編程序控制器的主要生產廠家10</p><p>　　2 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的控制要求12</p><p>　　2.1 全自動洗衣機的工作原理12</p><p&

5、gt;　　2.2 設備控制要求12</p><p>　　2.2.1 正常運行12</p><p>　　2.2.2 強制停止13</p><p>　　3 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置14</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)構成圖14</p><p>　　3.1.1 控制系統(tǒng)圖14</p&

6、gt;<p>　　3.1.2 PLC框架配置圖14</p><p>　　3.1.3 I/O地址分配14</p><p>　　3.2 模塊功能概述15</p><p>　　4 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計16</p><p>　　4.1 編程軟件16</p><p>　　4.2 程序的流程圖、構成

7、16</p><p>　　4.2.1 流程圖16</p><p>　　5 全自動洗衣機控制系統(tǒng)PLC程序19</p><p>　　5.1 系統(tǒng)資源分配19</p><p>　　5.1.1 數字量輸入部分19</p><p>　　5.1.2 數字量輸出部分19</p><p>　　5.

8、2 源程序20</p><p>　　5.2.1 輔助繼電器20</p><p>　　5.2.2 進水22</p><p>　　5.2.3 洗衣23</p><p>　　5.2.4 排水24</p><p>　　5.2.5 脫水25</p><p>　　5.2.6 洗完報警26<

9、;/p><p><b>　　6 結論27</b></p><p>　　參 考 文 獻28</p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　第一部分</b></p><p><b>　　把握機遇，迎接未來</

10、b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　我國的機械行業(yè)的迅猛發(fā)展，迫切需要大量的精通機械行業(yè)相關技能的人才，這對于我來說即使機遇也是挑戰(zhàn)。機會青睞于有準備的人，好的職業(yè)規(guī)劃就是我成功的保證。</p><p><b>　　2 自我分析</b></p><p>　　

11、我是一個善于發(fā)現新事物和探索新事物的人，敢于創(chuàng)新，敢于提出自己的觀點，能堅持正確的觀點,同時有較強思考能力和空間想象能力，喜歡去探索新的事物，對世界有洞察力。給自己設定了不同時期的不同職業(yè)目標，為了能夠實現這些職業(yè)目標，我會不懈的去努力，我的樂觀與堅強就是我實現這些目標最大的保障。 </p><p><b>　　3 職業(yè)分析</b></p><p><b>

12、　　3.1 專業(yè)分析</b></p><p>　　機械制造與自動化這個職業(yè)在目前是一個很熱門的專業(yè)，而我國在這一方面的人才現狀是多而不精。現在的社會是靠機器發(fā)展的一個機械化的社會，所以在這方面就業(yè)比較良好。機械類專業(yè)的就業(yè)方向，除了教學、營銷等等外，常見的有：生產總監(jiān)（生產主管）、物流管理、設備管理、質量管理、項目管理、機電產品開發(fā)、機械產品開發(fā)、液壓產品開發(fā)、儀器儀表開發(fā)、武器開發(fā)、汽車工業(yè)、環(huán)保設

13、備開發(fā)、礦業(yè)設備設計、模具設計制造、機械制造工藝師、CNC工程師等等，因為機械滲透到很多行業(yè)，所以不能一一列舉。 </p><p>　　3.2 社會環(huán)境分析</p><p>　　我國目前就業(yè)形勢都趨向飽和，但我認為在機械設計和機械自動化方面還需要更多人才，而職業(yè)市場對技能型人才技能技術要求較高，同時面向這方面的人才也在不斷增多。在嚴峻的就業(yè)形勢面前應對就業(yè)困境，首要的就是要樹立應對危機的意

14、識，要認識到這是一個普遍的問題，只有努力提高個人能力，才能使自己立于不敗之地，才能做到迎難而上。 就業(yè)困境面前，我首先要擺脫“等、靠、要”的思維，積極主動地展示自己，自信樂觀的面對壓力。我了解到在招聘會上“春風得意”的畢業(yè)生，往往能力并不是很出眾，之所以能屢次成功就是因為積極主動。他們的經驗就是，如果招聘單位拒絕了簡歷，他們一定會打電話或者親自過去詢問被拒原因，招聘單位往往會被他們的認真和自信打動，主動提供額外的面試機會。這樣的經驗并不

15、一定就能復制，但可以說明認真、積極和自信的心態(tài)在應聘過程中的重要作用。面對嚴峻的就業(yè)形勢，我還要做到調整職業(yè)規(guī)劃、降低未來預期。其實，過低的預期不是對自己未來的不負責，而恰恰是對于現實問題的充分考慮。在困境面前，第一位的是生存，第二位的才是發(fā)展。只能先保證了當下的基本生活，才算有了未來進一步發(fā)展的可能。而且，我國經濟總體仍然在增長，雖然受到了金</p><p>　　3.3 職業(yè)環(huán)境分析</p>&l

16、t;p>　　在全球經濟結構大調整的今天，中國憑借一系列優(yōu)勢，已然成為世界制造中心。國家擴大內需和實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略將帶動機械產品需求增長。特別是應對世界經濟下滑對國內經濟的沖擊，國家將加大基礎設施的投資力度，出臺了累計4萬億元的投資刺激計劃，有力地帶動國內需求的增長。從國際市場來看，能源原材料價格上漲勢頭趨緩，行業(yè)成本壓力會有所減輕。機械設備制造業(yè)的長期增長速度和贏利水平將更多地取決于產品的附加值水平和技術進步的速度，這是機械設備

17、制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要基礎。 目前，各行業(yè)對自身產品結構也積極作出相應調整，對生產工藝、裝備設備不斷進行技術改造，自動化和大型化成套設備的開發(fā)為機械行業(yè)提供了先進、現代化的產品。未來相當長的一段時期內，對機械裝備的需求將穩(wěn)定增長，但需求結構將不斷調整和變化。同時，機械行業(yè)自身進行產業(yè)升級和技術改造也需要大量先進加工設備和測試儀器。市場競爭加劇以及企業(yè)技術升級的速度加快，企業(yè)技術改造投資將保持一定規(guī)模，同時，國家政策也鼓勵企業(yè)加大新設備的投

18、資強度，國內對高精尖機械設備產品的需求將不斷增加。因此，在很長時期內國民經濟的結構調整和產業(yè)升級都將對機械裝備工業(yè)形成較大的需求。從宏觀上</p><p>　　我生長在中國經濟比較發(fā)達的沿海城市青島。我市機械行業(yè)企業(yè)在原材料成本上漲的壓力下，許多企業(yè)加大科技開發(fā)投入，加快自主創(chuàng)新步伐，堅定不移走引進消化再創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、原始創(chuàng)新相結合的自主創(chuàng)新之路，企業(yè)創(chuàng)新能力得到極大提高。生產保持快速發(fā)展，經濟效益水平明顯提高

19、。 </p><p>　　船舶行業(yè)發(fā)展方面，由于造船供大于求的矛盾將逐漸顯現，市場競爭必將越來越激烈。在海西灣造修船基地的建成、青島造船廠異地搬遷改造項目開工建設和海洋工程基地的建設帶動下，將吸引國內外船舶配套企業(yè)來青發(fā)展，進一步完善配套體系，拉長產業(yè)鏈，推動我市船舶行業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　電工電器行業(yè)發(fā)展方面，我市電工電器產品主要以中低壓的輸變電設備和器材為主，隨著西電東送、南

20、北互供、全國聯網的推進，市場需求仍會有較大增長，該行業(yè)將繼續(xù)保持相對平穩(wěn)的增長態(tài)勢。 </p><p>　　機床工具行業(yè)方面，隨著我國的工業(yè)化進程加快，特別是《國務院關于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》的發(fā)布，為機床工具產品市場需求的進一步擴大奠定了基礎，為行業(yè)的發(fā)展形成了持久性拉動，行業(yè)仍將處于較快發(fā)展的良好時期。但我市的機床產品大多是中小型的產品，面臨的競爭會更加激烈。在地區(qū)經濟迅猛發(fā)展的形勢下，我的未來也將是

21、一片光明。</p><p>　　不僅如此，去年上半年國務院發(fā)布《關于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》，并將陸續(xù)出臺相關配套政策，國家明確提出，將在稅收、資金、研發(fā)、市場等方面支持裝備制造業(yè)。對于國內機械行業(yè)而言，這無疑是一個重大利好消息，預示著該行業(yè)將置身良好的發(fā)展環(huán)境。而青島機械行業(yè)伴隨著這座城市邁向重化工時代的鏗鏘步伐，已經“吾家有女初長成”，儲備了足夠的發(fā)展后勁。根據市經貿委提供的數字，去全市機械行業(yè)規(guī)模以上

22、工業(yè)企業(yè)超過920家，完成產品銷售收入超過941.43億元，同比增長36.90%，占全市工業(yè)的17.6%；實現利潤總額39.01億元，同比增長8.03%，占全市工業(yè)的20.3%。</p><p>　　當然，如同一枚硬幣的兩面，機遇總是與挑戰(zhàn)相伴相生，即使是黃金機遇也不例外。今后青島市機械行業(yè)將會面對一個競爭更加激烈的市場環(huán)境。其一，從宏觀經濟環(huán)境看，國家高度重視振興裝備制造業(yè)，加大了社會對機械行業(yè)的市場預期，形成

23、一輪新的投資熱潮，不僅原有的機械企業(yè)在全力進行資本擴充，大量的境外資本和行業(yè)外資本也相繼進入，并在較短時間內形成龐大的生產能力。其二，日益增多的貿易摩擦、歐洲市場執(zhí)行環(huán)保新政策等等，都將對青島市的機電產品出口產生不利影響。日益趨緊的市場環(huán)境，可能使青島市機械行業(yè)高速增長的態(tài)勢有所減弱——其實，從青島市機械行業(yè)的整體現狀來看，連續(xù)五年的高速增長，已經形成相對較高的基數，高速增長勢頭有所減弱也是題中應有之義。但不管怎樣，一個非常顯豁的事實是

24、，在“中國機械行業(yè)發(fā)展最佳時期”里，青島市機械行業(yè)仍然面臨黃金機遇，只要具有足夠的智慧，其發(fā)展速度仍會超過人們的預期。 </p><p>　　3.4 職業(yè)分析小結</p><p>　　我認為周邊給了我一個良好的就業(yè)環(huán)境，但這并不代表不需要危機感，只有更好的充實自己，才能在就業(yè)中取得相應的優(yōu)勢。</p><p><b>　　4 職業(yè)定位與發(fā)展</b&g

25、t;</p><p>　　鑒于以上現狀，我國的機械行業(yè)迫切需要大量的精通機械行業(yè)相關技能的人才，而我即將從事的機械工程師正是符合這一要求的綜合人才。</p><p>　　機械工程師指的是從事機械行業(yè)專業(yè)人士。當今的機械工程師面臨的挑戰(zhàn)是雙重的：既要振興傳統(tǒng)制造業(yè)，改造提升制造業(yè)，提高制造業(yè)在全球化角逐中的國際競爭力；又要增長能力，提高水平，為高新技術產業(yè)的發(fā)展提供必需的裝備。新時期的中國機

26、械工程師，必須適應一系列的新要求，其中包括：高新技術產業(yè)化的要求、機械制造業(yè)結構調整提高素質的要求、機械工程師業(yè)務向廣大服務領域擴展的要求以及適應全球化競爭和國際性合作的要求。</p><p>　　機電一體化、數控機床、CAD/CAM、數字化制造技術體現了機械技術和電子信息技術的復合；精益生產、工業(yè)工程、質量控制反映了機械技術和管理技術的結合；現代化的客戶管理系統(tǒng)、庫存管理、現代物流都要求管理技術和信息技術的集成

27、。而一切CIMS、ERP、虛擬企業(yè)、電子商務等現代制造理念和模式的實現，必須是機械技術、管理技術和信息技術三者融合集成的結果。因此我未來必須具備的重要能力中包括通訊能力、計算機編程能力、業(yè)務實踐、工程基礎、團隊工作能力、跨專業(yè)理解能力、項目管理能力、學習能力、創(chuàng)造性、多語言能力等多種能力的綜合。此外，要成為一名優(yōu)秀的工程師，在創(chuàng)新問題上排除純技術觀點十分重要。要明確“最好的技術不一定能成功，市場最終還是要打敗技術”（錢伯斯）。而且，要成

28、為合格的機械工程師不但要有內容類知識（是什么、為什么）、方法類知識（怎么做、誰來做），還要有規(guī)則類知識（約束著怎么做和誰做、什么能做、什么不能做……）。</p><p>　　為此，我選修了大量的相關課程來充實自己。比如，通過《機械制圖》和《Pro/engineer》的學習，學會了用圖樣確切表示機械的結構形狀、尺寸大小、工作原理和技術要求，能夠熟練地運用各種國家標準繪制零件圖裝配圖等。熟練的掌握了計算機輔助設計和計

29、算機制圖的基本方法，能夠應用計算機簡化制圖過程并且有所創(chuàng)新。通過學習《機械原理》和《機械設計》，深入的理解了機構的組成及運動方式，明確了分析機構運動的基本方法，對于一般機構的運動機理及其組成有了更深的認識。能夠從整體上把握機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據，大大增強了我的實際應用能力。通過學習《可編程序控制器應用技術》和《自動控

30、制理論》使我全面的了解經典控制理論的基本內容，對一些自動化系統(tǒng)的控制過程有了更深入的了解。熟練掌握的PLC的原理和編程的基本方法，能夠編寫常見系統(tǒng)的PLC控制程序。此外為了系統(tǒng)的了解企業(yè)的運行機制，閱覽了部分企業(yè)管理和工業(yè)經濟方面的書籍。通過在學校的學習，我基本具備了認真嚴密、邏輯性強、追求準確性、敢于創(chuàng)新、積極向上</p><p><b>　　5 結語</b></p><

31、;p>　　為了努力適應機械行業(yè)的發(fā)展，必須從現在做起，認真仔細的完成自己的任務。 </p><p>　　當前我首先要保質保量的完成第一個任務-畢業(yè)設計。本次的畢業(yè)設計是全自動洗衣機的PLC控制。全自動洗衣機由洗衣桶、電動機、定時器、傳動部件、箱體、箱蓋及控制面板等組成，是集帶傳動、齒輪傳動、電子電氣控制等于一身的綜合性機械產品。目前該型洗衣機在我國保有量大，其優(yōu)越的連續(xù)性以及高度的智能化受到人們的追捧。全自

32、動洗衣機的核心就是其控制系統(tǒng)，因此研究其PLC控制非常有意義。 </p><p>　　通過該設計，把所學的專業(yè)知識進行了系統(tǒng)的回顧，對本專業(yè)的理解更加深入。綜合運用所學的有關知識與技能，結合各個環(huán)節(jié)進行機械工程技術人員的基本訓練，培養(yǎng)了模塊化控制思想和綜合協調能力，逐步提高自己的理論水平、構思能力、工作洞察力、判斷力和接受新事物的能力，尤其是提高自己認識、分析與解決問題的能力，為以后的設計和工作打下堅

33、實的基礎。</p><p><b>　　第二部分</b></p><p>　　全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文描述了全自動洗衣機控制系統(tǒng)的運作要求。實現了洗衣機由進水、洗滌、排水、脫水、報警到自動停機的循環(huán)過程。根據全自動洗衣機

34、的工作原理，利用可編程控制器PLC實現控制，說明了PLC控制的原理方法，特點及控制洗衣機的特色。通過本系統(tǒng)的設計，對西門子S7-200系列PLC的特點有了深入的理解。全自動洗衣機控制系統(tǒng)利用了西門子S7-200系列PLC的特點，對按鈕，電磁閥，開關等其它一些輸入/輸出點進行控制，實現了洗衣機洗衣過程的自動化。</p><p>　　關鍵詞：PLC；洗衣機；全自動；程序控制器</p><p>

35、<b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper have described that the full-automatic washing machine controls the systematic operation request.Have come true the washing machine drains away water from wa

36、ter-entering , cleansing, dehydration, gives an alarm to the circulation process stopping calculation voluntarily. According to the work principle of the full-automatic washer, make use of the programmable logical contro

37、ller PLC realization control, explain the principle method of the PLC control, the special features of the chara</p><p>　　Keyword:PLC;Washing machine;Full-automatic;Procedure controller</p><p>&

38、lt;b>　　1　緒論</b></p><p>　　1.1 可編程序控制器簡介</p><p>　　可編程序控制器（PLC）是計算機技術、通信技術和繼電器控制技術的發(fā)展基礎上開發(fā)起來的，現已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。它以微處理器為核心，用編寫的程序進行邏輯控制、定時、計數和算術運算等，并通過數字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設備或生產過程?？删幊绦蚩刂破骶哂型ㄓ眯詮?/p>

39、、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。</p><p>　　1.1.1 可編程序控制器的產生和發(fā)展</p><p>　　20世紀60年代以前，汽車流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都采用傳統(tǒng)的繼電器控制。在60年代初，美國汽車制造業(yè)競爭越發(fā)激烈，而汽車的每一次更新的周期越來越短，這樣對汽車流水線的自動控制系統(tǒng)更新就越來越頻繁，原來的繼電器控制就需要經常的重新設計和安裝，從而

40、延緩了汽車的更新時間。所以人們就想能有一種通用性和靈活性較強的控制系統(tǒng)來替代原有的繼電器控制系統(tǒng)。</p><p>　　1968年，美國通用汽車公司首先提出可編程序控制器的概念。在1969年，美國數字設備公司（DEC）終于研制出世界上第一臺PLC。這是一種新的控制系統(tǒng)代替繼電器的控制系統(tǒng)，它要求盡可能地縮短汽車流水線控制系統(tǒng)的時間，其核心采用編程方式代替繼電器方式來實現生產線控制。這種控制系統(tǒng)首先在美國通用汽車的

41、生產線上使用，并獲得了令人滿意的效果。</p><p>　　PLC在食品、制造和冶金等其他工業(yè)部門相繼得到了應用。1971年日本引進了這項技術，并開始生產自己的PLC。1973年，歐洲一些國家也研制出了自己的PLC。1974年，我國也開始仿照美國的PLC技術研制自己的PLC，終于在1977年研制出了第一臺具有實用價值的PLC。</p><p>　　大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現使得

42、PLC在問世后的發(fā)展極為迅速?，F在，PLC不僅能實現繼電器的邏輯控制功能，同時還具有數字量和模擬量的采集和控制、PID調節(jié)、通信聯網、故障自診斷及DCS生產監(jiān)控等功能。</p><p>　　PLC作為工控機的一員，在主要工業(yè)國家中成為自動化系統(tǒng)的基本電控裝置。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、體積小、價格適宜等特點。PLC在工控機市場中占有主要地位，并保持繼續(xù)上升的勢頭。 </p><p&g

43、t;　　PLC在60年代末引入我國時，只用作離散量的控制，其功能只是將操作接到離散量輸出的接觸器等，最早只能完成以繼電器梯形邏輯的操作。新一代的PLC具有PID調節(jié)功能，它的應用已從開關量控制擴大到模擬量控制領域，廣泛地應用于航天、冶金、輕工、建材等行業(yè)。但PLC也面臨著其它行業(yè)工控產品的挑戰(zhàn)，各廠家正采取措施不斷改進產品，主要表現為以下幾個方面： </p><p>　　1.微型、小型PLC功能明顯增強</

44、p><p>　　很多有名的PLC廠家相繼推出高速、高性能、小型、特別是微型的PLC。三菱的fxos14點(8個24vdc輸入，6個繼電器輸出)，其尺寸僅為58mm×89mm，僅大于信用卡幾個毫米，而功能卻有所增強，使PLC的應用領域擴大到遠離工業(yè)控制的其它行業(yè)，如快餐廳、醫(yī)院手術室、旋轉門和車輛等，甚至引入家庭住宅、娛樂場所和商業(yè)部門。 </p><p>　　2.集成化發(fā)展趨勢增強

45、</p><p>　　由于控制內容的復雜化和高難度化，使PLC向集成化方向發(fā)展，PLC與pc集成、PLC與DCS集成、PLC與PID集成等，并強化了通訊能力和網絡化，尤其是以PC為基的控制產品增長率最快。PLC與PC集成，即將計算機、PLC及操作人員的人—機接口結合在一起，使PLC能利用計算機豐富的軟件資源，而計算機能和PLC的模塊交互存取數據。以PC機為基礎的控制容易編程和維護用戶的利益，開放的體系結構提供靈活

46、性，最終降低成本和提高生產率。 </p><p><b>　　3.向開放性轉變 </b></p><p>　　PLC曾存在嚴重的缺點，主要是PLC的軟、硬件體系結構是封閉而不是開放的，絕大多數的PLC是專用總線、專用通信網絡及協議，編程雖多為梯形圖，但各公司的組態(tài)、尋址、語文結構不一致，使各種PLC互不兼容。國際電工協會(IEC)在1992年頒布了IEC1131-3《

47、可編程序控制器的編程軟件標準》，為各PLC廠家編程的標準化鋪平了道路?，F在開發(fā)以PC為基、在Windows平臺下，符合IEC1131-3國際標準的新一代開放體系結構的PLC正在規(guī)劃中。</p><p>　　由于PLC是傳統(tǒng)的繼電器技術和計算機技術相結合的產物，所以在工業(yè)控制方面，它具有繼電器控制或通用計算機所無法比擬的高可靠性；應用靈活、使用方便；面向控制過程的編程語言，容易掌握；易于安裝、調試、維修；網絡功能強

48、大；體積小、重量輕等特點?？梢灶A見，在不遠的將來，PLC將成為工業(yè)自動化重要支柱之一。</p><p>　　1.1.2 可編程序控制器的分類</p><p>　　PLC產品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對PLC分類，通常根據其結構形式的不同、功能的差異和I/O點數的多少等進行大致分類。</p><p><b>　　按結構形式分類</b>&l

49、t;/p><p>　　根據PLC的結構形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。</p><p>　?、?整體式PLC 整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內，具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。小型PLC一般采用這種整體式結構。整體式PLC有不同I/O點數的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成。基本單元內有CPU、I/O接口、與I/O擴展單元相連的擴展口，以及與編

50、程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴展單元內只有I/O和電源等，沒有CPU?；締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可以配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展。</p><p>　?、?模塊式PLC 模塊式PLC是將PLC各組成部分，分別做成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC有框架或基板和各

51、種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點是配置靈活，可根據需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展維修。大、中型PLC一般采用模塊式結構。</p><p><b>　　按功能分類</b></p><p>　　根據PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。</p><p>　?、?低檔PLC 具有

52、邏輯運算、定時、計數、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入/輸出、算術運算、數據傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。</p><p>　?、?中檔PLC 除具有低檔PLC的功能外，還具有較強的模擬量輸入/輸出、算術運算、數據傳送和比較、數制轉換、遠程I/O、子程序、通信聯網等功能。有些還可增設中斷控制、PID控制的功能，適用于復雜控制系統(tǒng)。<

53、/p><p>　?、?高檔PLC 除具有中檔PLC的功能外，還增加了帶符號算術運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算機其他特殊功能函數的運算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC具有更強的通信聯網功能，可用于大規(guī)模過程控制或構成分布式網絡控制系統(tǒng)，實現工廠自動化。</p><p><b>　　按I/O點數分類</b></p><p>　　根據PLC

54、的I/O點數的多少，可將PLC分為小型、中型和大型三類。、</p><p>　?、?小型PLC I/O點數為256以下的為小型PLC。其中I/O點數小于64點的為超小型或微型PLC。</p><p>　　⑵ 中型PLC I/O點數為256點以上，2048點以下的為中型PLC。</p><p>　?、?大型PLC I/O點數為2048以上的為大型PLC。其

55、中，I/O點數超過8192點的為超大型PLC。</p><p>　　在實際中，一般PLC功能的強弱與其I/O點數的多少是相互關聯的，即PLC的功能越強，其可配置的I/O點數越多。因此，通常我們所說的小型、中型、大型PLC，除指其I/O點數不同外，同時也表示其對應功能為低檔、中檔、高檔。</p><p>　　1.1.3 可編程序控制器的主要生產廠家</p><p>　

56、　目前，全世界的PLC生產廠家約有200家，生產300多個品種。主要集中在美國、德國、日本等多家公司。其中德國和美國是以大型PLC而聞名，而日本則主要生產小型PLC下面就分別介紹這3個國家的PLC產品以及我國無錫生產的華光PLC。</p><p><b>　?。? 美國的PLC</b></p><p>　　美國的PLC廠家很多，現已超過百家。其中以A-B（ALLEN-

57、BRADLEY）公司、美國通用（GE）公司生產的PLC最具代表性。</p><p>　　A-B公司是美國的可編程序控制器制造商，同時也是世界上最大的PLC制造商之一。該公司產品規(guī)格齊全，所提供的特殊模塊和智能模塊品種豐富。其主要代表機型有：SLC-500系列、PLC-5系列、PLC-5/250系列，還有早期的PLC-3和PLC-2系列等。</p><p>　　GE公司是世界上最早研制和生產

58、PLC產品的主要廠商之一。其主要產品有小型機GE-1、GE-1/J、GE-1P等，中型機GE-Ⅲ，還有大型機GE-V等。</p><p><b>　　2. 德國的PLC</b></p><p>　　德國的PLC主要以西門子（SIEMENS）為代表，它也是世界上較早研制和生產PLC的主要廠商之一。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛

59、，覆蓋所有與自動檢測、自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施和環(huán)境保護設備等。如沖壓機床、磨床、印刷機械、橡膠化工機械、中央空調、電梯控制和運動系統(tǒng)等。其主流產品包括西門子S7-200、S7-300、S7-400系列PLC。</p><p><b>　　日本的PLC</b></p><p>　　日本的PLC以高性價比的小型機著稱。其主要

60、代表廠家為歐姆龍（OMRON）三菱等廠家。</p><p>　　歐姆龍公司已經有50多年的歷史，該公司以良好的性價比占據了我國PLC市場的較大份額。它的PLC指令系統(tǒng)功能強大，能處理復雜的控制要求；具有品種齊全的通信模塊，在CPU本體上備有標準上位接口，可配備6種通信模塊；將PC卡（PCMCIA）使用在可編程控制器中，可以臨時存儲設備運行情況和生產過程數據，并能夠十分方便的與以太網連接。主要產品有微型的C20P和

61、C20、小型的C120和C200H、中型的C500和C1000H、大型的C2000H。</p><p>　　三菱公司也是日本生產PLC產品的主要廠家之一，很早就進入了中國市場。它具有固定靈活的系統(tǒng)配置、豐富的品種、無需維護的程序存儲器、編程簡單、共同外部設備等特點。其主要產品有小型的F、F1、F2系列，還有FX0、FX2系列和A系列等。</p><p><b>　　無錫華光PLC

62、</b></p><p>　　華光電子工業(yè)有限公司是中日合資企業(yè)，成立于1989年4月。是生產開發(fā)銷售可變程序控制器(PLC)、觸摸式工業(yè)圖形顯示器、接近開關、電子計數器、旋轉編碼器等電子控制產品的專業(yè)企業(yè)。它也生產多種型號與規(guī)格的PLC，如SU、SG等，發(fā)展很快，并在價格上很有優(yōu)勢。</p><p>　　2 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的控制要求</p><p&g

63、t;　　2.1 全自動洗衣機的工作原理</p><p>　　全自動洗衣機的實物示意圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 全自動洗衣機實物示意圖</p><p>　　洗衣機的工作流程示意圖如圖2所示。</p><p>　　圖2 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

64、。在半自動洗衣機中，這4個過程分別用相應的按鈕開關來控制。全自動洗衣機中，這4個過程可做到全自動一次運行，直至洗衣結束。</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，從而實現自動控制的。水位開關用來控制進水到洗衣機內高、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，將水排除；洗衣時，洗滌電動機啟動

65、；脫水時，脫水桶啟動。</p><p>　　2.2 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“正常運行”和“強制停止”兩種控制方式。</p><p>　　2.2.1 正常運行</p><p>　　“正常運行”方式具體控制要求如下：</p><p>　　⑴ 將水位通過水位選擇開關設在合適的位置

66、（高、中、低），按下“啟動”按鈕，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20s，停2s，然后反轉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>　　⑸ 然后再進水，重復⑴~

67、⑷步，如此循環(huán)共3次；</p><p>　?、?洗衣過程完成，報警3s并自動停機。</p><p>　　2.2.2 強制停止</p><p>　　“強制停止”方式具體控制要求如下：</p><p>　　⑴ 若按下“停止”按鈕，洗衣過程停止，即洗滌電機和脫水桶轉、進水電磁閥和排水電磁閥全部閉合；</p><p>　?、?

68、可用于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 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的PLC選型和資源配置</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)構成圖</p><p>　　3.1.1 控制系統(tǒng)圖</p><p>　　控制系統(tǒng)圖如圖3所示。</p><p>　　圖3 全自動洗衣機控制系統(tǒng)圖</p>

69、;<p>　　3.1.2 PLC框架配置圖</p><p>　　全自動洗衣機控制采用西門子公司的S7-200系列整體式PLC。PLC框架配置圖如圖4所示。</p><p>　　圖4 PLC框架配置圖</p><p>　　3.1.3 I/O地址分配</p><p>　　由于CPU模塊有14點數字量輸入，有10點數字量輸出，所以不再

70、需要輸入/輸出模塊。I/O分配采用自動分配方式，模塊上的輸入端子對應的輸入地址是I0.0~I1.5，輸出端子對應的輸出地址是Q0.0~Q1.1。</p><p>　　3.2 模塊功能概述</p><p>　　CPU模塊采用西門子的CPU-224（AC/DC/繼電器）模塊，它控制著整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊的運行。同時由于該模塊采用交流220V供電，并且自帶14個數字量輸入點和10個數字量

71、輸出點，完全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，所以不再需要另外的電源模塊、數字量輸入和輸出模塊。</p><p>　　4 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計</p><p><b>　　4.1 編程軟件</b></p><p>　　編程軟件采用采用西門子公司為其生產的PLC而設計的編程軟件STEP7-Micro/Win，它可以在Windows平臺上運

72、行，而且提供了一個完整的編程環(huán)境，可進行離線編程和在線連接和調試，并能實現梯形圖與語句表的互相轉換。</p><p>　　4.2 程序的流程圖、構成</p><p><b>　　4.2.1 流程圖</b></p><p><b>　?、?正常運行流程圖</b></p><p>　　正常運行流程圖如圖

73、5所示。</p><p><b>　?、?強制停止流程圖</b></p><p>　　強制停止流程圖如圖6所示。</p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b>

74、</p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b></

75、p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b></p><p>　　圖5 正常運行流程圖</p><p><b>　　否</b></p><p><b>　　否</b></p><p>

76、;<b>　　否</b></p><p>　　圖6 強制停止流程圖</p><p>　　5 全自動洗衣機控制系統(tǒng)PLC程序</p><p>　　5.1 系統(tǒng)資源分配</p><p>　　5.1.1 數字量輸入部分</p><p>　　這個控制系統(tǒng)的輸入有啟動按鈕、停止按鈕、水位選擇開關（高水位、中

77、水位、低水位）、手動排水開關、自動排水開關、高水位浮球開關、中水位浮球開關、低水位浮球開關、水排空浮球共11個輸入點。具體的輸入分配如表1所示。</p><p>　　表1 輸入地址分配</p><p>　　5.1.2 數字量輸出部分</p><p>　　這個控制系統(tǒng)需要控制的外部設備有進水電磁閥、排水電磁閥、洗滌電動

78、機、脫水桶、報警器共5個設備。但是由于洗滌電動機有正轉和反轉兩個狀態(tài)，分別對應正轉繼電器和反轉繼電器，所以輸出點應該有6個。具體的輸出分配如表2所示。</p><p>　　表2 輸出地址分配</p><p><b>　　5.2 源程序</b></p><p>　　5.2.1 輔助繼電器</

79、p><p>　　在本程序中，M0.0是按下啟動按鈕的輔助繼電器；M0.1是判斷洗衣機水位是否和設定水位不一致的輔助繼電器；M0.2是判斷洗衣機水位是否和設定水位一致的輔助繼電器；M0.3是停止自動洗衣的輔助繼電器。它的助記符程序為：</p><p>　　Network 1 </p><p><b>　　// </b></p><

80、;p>　　// 按下啟動按鈕，開始洗衣</p><p>　　LD I0.0</p><p>　　O M0.0</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　= M0.0</p><p>　　Network 2 </p><p>　　// 洗衣機

81、水位與設定水位不一致輔助繼電器</p><p>　　LD I0.2</p><p>　　AN I0.7</p><p>　　LD I0.3</p><p>　　AN I1.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　L

82、D I0.4</p><p>　　AN I1.1</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.1</p><p>　　Network 3 </p><p>　　// 洗衣機水位與設定水位相一致輔助繼電器</p><p>

83、;　　LD I0.2</p><p>　　A I0.7</p><p>　　LD I0.3</p><p>　　A I1.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD I0.4</p><p>　　A

84、 I1.1</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= M0.2</p><p>　　Network 4 </p><p>　　// 停止自動洗衣輔助繼電器</p><p>　　LD I0.1</p><p>　　AN

85、 Q0.0</p><p>　　= M0.3 </p><p>　　所對應的梯形圖如圖7所示。</p><p>　　圖7 輔助繼電器梯形圖</p><p><b>　　5.2.2 進水</b></p><p>　　在正常情況下，按下啟動按鈕或者脫水完畢，而且洗衣

86、循環(huán)未到3次時，開始進水，當水位到設定水位后停止進水，等待2s后進入洗衣過程。在強制停止情況下，當停止按鈕按下時立即停止進水。它的助記符程序為：</p><p>　　Network 5 </p><p>　　// 進水到設定的水位</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　LD T40</p>&l

87、t;p>　　AN C51</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　O Q0.0</p><p>　　A M0.1</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　= Q0.0</p><p>

88、;　　Network 6 </p><p>　　// 進水到設定的水位后等待2s</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　AN Q0.1</p><p>　　AN Q0.2</p><p>　　AN Q0.3</p><p>　　TON T3

89、7, +20</p><p>　　所對應的梯形圖如圖8所示。</p><p><b>　　圖8 進水梯形圖</b></p><p><b>　　5.2.3 洗衣</b></p><p>　　進水設定水位2s后，開始洗衣，先正轉20s，然后再反轉20s，這樣循環(huán)5次后進入排水過程。它的助記符程序為：&

90、lt;/p><p>　　Network 7 </p><p>　　// 洗滌電動機正轉20s</p><p>　　LD T37</p><p>　　LDN C50</p><p>　　A T39</p><p><b>　　OLD</b></p&g

91、t;<p>　　O Q0.2</p><p>　　AN T38</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　TON T38, +200</p><p>　　Network 8 </p><p>　　// 洗滌電動機反轉20s</p><p&g

92、t;　　LD T38</p><p>　　O Q0.3</p><p>　　AN T39</p><p>　　= Q0.3</p><p>　　TON T39, +200</p><p>　　所對應的梯形圖如圖9所示</p><p><b>　

93、　圖9 洗衣梯形圖</b></p><p><b>　　5.2.4 排水</b></p><p>　　洗衣過程完畢后，進入排水過程。水排空后停止排水。它的助記符程序為：</p><p>　　Network 9 </p><p>　　// 洗衣小循環(huán)5次</p><p>　　LD

94、 Q0.3</p><p>　　LD Q0.1</p><p>　　CTU C50, +5</p><p>　　Network 10 </p><p>　　// 排水，直至水排空</p><p>　　LD C50</p><p>　　O Q0.1</p>

95、;<p>　　AN I0.1</p><p>　　AN I1.2</p><p>　　LD M0.3</p><p>　　A I0.5</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　= Q0.1</p>&l

96、t;p>　　所對應的梯形圖如圖10所示。</p><p><b>　　圖10 排水梯形圖</b></p><p><b>　　5.2.5 脫水</b></p><p>　　水排空后，開始脫水，脫水30s后停止脫水。因為判斷水排空是否在排水完畢后，所以要用到排水完畢輔助繼電器。它的助記符程序為：</p>

97、<p>　　Network 11 </p><p>　　// 排水完畢輔助繼電器</p><p>　　LD Q0.1</p><p>　　O M0.4</p><p>　　AN Q0.4</p><p>　　= M0.4</p><p>　　Netw

98、ork 12 </p><p><b>　　// 脫水30s</b></p><p>　　LD I1.2</p><p>　　A M0.4</p><p>　　O Q0.4</p><p>　　AN T40</p><p>　　AN

99、 I0.1</p><p>　　O I0.6</p><p>　　= Q0.4</p><p>　　TON T40, +300</p><p>　　所對應的梯形圖如圖11所示。</p><p><b>　　圖11 脫水梯形圖</b></p><p&g

100、t;　　5.2.6 洗完報警</p><p>　　洗衣大循環(huán)3次后，開始洗完報警過程，3s后停止報警，這樣整個洗衣過程結束。它的助記符程序為：</p><p>　　Network 13 </p><p>　　// 洗衣大循環(huán)3次</p><p>　　LD Q0.4</p><p>　　LD Q0.5&l

101、t;/p><p>　　CTU C51, +3</p><p>　　Network 14 </p><p><b>　　// 報警3s</b></p><p>　　LD C51</p><p>　　O Q0.5</p><p>　　AN T41&l

102、t;/p><p>　　AN I0.1</p><p>　　= Q0.5</p><p>　　TON T41, +30</p><p>　　所對應的梯形圖如圖12所示。</p><p>　　圖12 洗完報警梯形圖</p><p><b>　　6 結論</b>

103、;</p><p>　　可編程控制器是在繼電器控制和計算機技術的基礎上,漸漸發(fā)展起來的以微處理器為核心,集微電子技術,自動化技術,計算機技術,通信技術為一體,以工業(yè)自動化控制為目標的新型控制裝置,目前在工業(yè),交通運輸,農業(yè),商業(yè)等領域得到了廣泛應用,成為各行業(yè)的通用控制產品。</p><p>　　通過對全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)的設計，把所學的專業(yè)知識進行了系統(tǒng)的回顧，對本專業(yè)的理解更加

104、深入。綜合運用所學的有關知識與技能，結合各個環(huán)節(jié)進行機械工程技術人員的基本訓練，培養(yǎng)了模塊化控制思想和綜合協調能力，逐步提高自己的理論水平、構思能力、工作洞察力、判斷力和接受新事物的能力，尤其是提高自己認識、分析與解決問題和應用PLC軟件的能力，為以后的設計和工作打下堅實的基礎。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 李建興.

105、可編程序控制器應用技術[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.7 </p><p>　　[2] 余雷聲.電氣控制與PLC應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[3] 王兆義.可編程控制器教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[4] 劉敏.可編程控制技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001</p>

106、<p>　　[5] 臺方.可編程序控制器應用教程[M].北京：中國水利出版社，2000</p><p>　　[6] 汪曉光.可編程控制原理及應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[7] 孫平.可編程控制器原理擴應用[M].湖南：高等教育出版社，2000</p><p>　　[8] 求是科技.PLC應用開發(fā)技術與工程實踐[M].北

107、京：人民郵電出版社，2005.1</p><p>　　[9] 王淑英.S7200西門子PLC基礎教程[M]. 北京：人民郵電出版社，2009.4</p><p>　　[10]榮俊昌.全自動洗衣機原理與維修[M].湖南：高等教育出版社，2004.7</p><p>　　[11]王亞欣.全自動洗衣機的PLC控制.科技廣場[OL].2008.3</p>&l

108、t;p>　　[12]程立新.利用PLC實現對全自動洗衣機的控制.科技情報開發(fā)與經濟[OL].2007.12</p><p>　　[13]中國知網[DB/OL]. </p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經過本次畢業(yè)設計，我的收獲還是很多的。首先，將在這幾年里所學到的東西重新復習了一遍，鞏固了所學的知識，并進行了

109、一次大總結；其次，自己的綜合設計能力得到了提高，對所學的專業(yè)知識進行了一次綜合的應用，理解更加透徹；再次，在這次設計中我也暴漏出了很多的不足，使我進行彌補。</p><p>　　回顧起此次課程設計，至今我仍感慨頗多，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不

110、夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。</p><p>　　本設計是在尊敬的***導師的悉心關懷和精心指導下完成的，在繁忙的教學工作的同時，*老師犧牲自己的休息時間給予了耐心的指導 ，幫助我解決設計中遇到的各種困難，指導我圓滿的完成畢業(yè)設計。</p><p>　　由于我的水平和經驗的不足，不可避免的，我