基于组态王和三菱FX2NPLC的全自动洗衣机设计

I本科毕业设计（论文）题目基于组态王和三菱FX2NPLC的全自动洗衣机设计学院电气与自动化工程学院年级11级专业自动化班级学号学生姓名指导教师论文提交日期2013-5-20基于组态王和三菱FX2NPLC的全自动洗衣机设计II摘要本设计利用现有的实验室设备——PLC综合实验装置台，基于组态王和三菱FX2NPLC的全自动洗衣机设计。本设计主要对全自动洗衣机的软硬件进行仿真设计。硬件系统以三菱FX2N系列的可编程控制器为控制核心，由西门子MM440变频器、圆工作台模块、数码管模块、上位机、RS-232串行接口等组成。PLC部分的程序采用梯形图编程，人机界面部分则采用组态王软件进行界面设计，并通过通信协议实现了串行通信。该全自动洗衣机仿真系统能实现洗衣模式选择、投币、找零、金额不足退币、洗衣计时、转速选择、结束报警等功能。当今社会自动化程度越来越高，全自动洗衣机在日常生活中的应用将越来越广泛，因此，本全自动洗衣机的研究和设计有着非常重要现实意义。关键词：PLC变频器组态王洗衣机自动化TheDesignofAutomaticWashingMachineSystembasedonIIIKingviewandMitsubishiFX2NAbstractThisdesignsimulatesaautomaticwashingmachinesystembasedonKingviewandMitsubishiFX2N,usingtheexistinglaboratoryequipmentPLCexperimentalapparatusdesk.Thedesignmainlycoversthesoftwareandhardwaresimulationofautomaticwashingmachine.TheHardwaresystemwiththecontrolcenterofTheprogrammablelogiccontrolleroftheMitsubishiFX2NseriesconsistsofSiemensMM440inverter,roundtablemodule,thedigitalcontrolmodule,thecomputer,RS-232serialinterface,etc.ThePLCpartoftheproceduresfortheuseofladderdiagramprogramming,man-machineinterfacepartusingKingviewsoftwareinterfacedesign,andrealizetheserialcommunicationthroughthecommunicationprotocol.Thesystemhasrealizedthefeatureofinsertingthecoin,displayingthechange,returningthemoneywhenyouareshoppingwithoutenoughmoney,washingtime,speedselection,endalarmfunction,etc.Astheleveloftheautomationisimproving,theapplicationofautomaticwashingmachineindailylifebecomesmorepopular.Therefore,thedesignandresearchofthissystemhasaveryimportantpracticalmeaning.KeyWords:PLC;Inverter;Kingview;Washingmachine;Automation目录IV1.绪论.....................................................................11.1洗衣机的发展历史和意义................................................11.2洗衣机系统研究现状....................................................21.3本课题研究的主要内容..................................................32.全自动洗衣机系统硬件电路设计.........................................42.1系统整体设计方案......................................................42.2控制系统工作原理......................................................42.3系统主电路设计........................................................52.4系统外部仿真电路设计..................................................62.5变频器的选型及参数设置................................................72.5.1变频器的简介......................................................72.5.2变频器的选型......................................................82.5.3变频器参数设置....................................................92.6PLC的选型及功能分配.................................................102.6.1PLC的介绍.......................................................102.6.2PLC的选型.......................................................112.6.3PLC输入输出量分配表.............................................122.7数码管显示模块.......................................................133.下位机PLC部分软件设计...............................................153.1GXDeveloper编程软件................................................153.2PLC控制程序编写.....................................................174.上位机部分软件设计...................................................234.1组态王软件简介.......................................................234.2人机界面（HMI）设计..................................................244.2.1新建工程.........................................................244.2.2欢迎界面设计.....................................................254.2.3全自动洗衣机界面设计.............................................254.2.4报警界面的设计...................................................264.3建立变量.............................................................26V4.4动画及变量的连接.....................................................285.系统调试与运行监控...................................................355.1系统调试.............................................................355.2运行监控.............................................................366.结语....................................................................38参考文献.................................................................39附录......................................................................40致谢......................................................................47理工学院毕业设计（论文）11.绪论1.1洗衣机的发展历史和意义世界上第一台洗衣机实在1874年由美国的比尔.布莱克斯通(BillBlackstone)研制成功的。1910年前后，第一台卧轴滚筒式电动洗衣机问世，标志着人类家务劳动自动化的开始。20世纪20年代，第一台立轴搅拌式洗衣机再美国试制成功，由此，洗衣机开始了“立轴”与“卧轴”之分。50年代中叶，日本三洋公司推出单桶波轮式洗衣机。开始确定了滚筒式、搅拌式和波轮式三种工作方式。60年代，日本推出了带甩干桶半自动洗衣机，并且大量应用塑料，使洗衣机的发展进入一个新的阶段。70年代，日本推出波轮式套桶全自动洗衣机，从此开始有了“全自动”洗衣机的概念。70年代后期，日本推出了微电脑控制的全自动洗衣机。完成了由机械—电动程序控制到电脑控制的过渡，开始了电脑控制时代。这时，洗衣机在发达国家已进入饱和期，而在亚太地区发展中国家开始进入普及期。80年代后期，“模糊控制”洗衣机开始出现，实现了家电器控制方式上的高度自动化。出现“白色家电”的概念。90年代，随着变频技术的发展，日本最先推出了电动机直接驱动洗衣机，实现了洗衣机驱动方式上的革命。今后洗衣机将以高可靠性，完善的功能，节水省电，降噪省时以及规格品种多样化为发展方向。目前市场上出售的全自动洗衣机大体分为三类。1.滚筒洗衣机滚筒洗衣机发源于欧洲，洗衣方法是模仿棒锤打击衣物原理设计的，其利用电动机的机械做功来使滚筒旋转起来，衣物在滚筒里不断地被升起再摔下，重复运动，再加上洗涤剂和水的共同作用使衣物洗涤干净。2.波轮洗衣机波轮洗衣机的桶底装有一个圆盘波轮，上有凸出的筋。在波轮的带动下，桶内水流形成了时而右旋、时而左旋的涡流，带动织物跟着旋转、翻滚，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。3.搅拌式洗衣机搅拌式洗衣机通俗来讲，就是通过波轮循环搅拌衣物。一般搅拌式洗衣机由理工学院毕业设计（论文）2内桶，外桶，搅拌波轮，电机还有电脑控制器等组成。搅拌式洗衣机内筒中央的一个搅拌棒和几片搅拌翼，能够保持在360°之内依据不同衣物质地、脏污程度、洗涤物质量等或快或慢地来回旋转，将衣物揽在怀中来回揉搓，彻底清除污渍。洗衣特点是衣物洁净力最强,省洗衣粉。随着科技日新月异，人民生活水平不断提高，消费者对家庭电器自动化的需求不断加大，其中全自动