全自动洗衣机程序控制的设计与调试

《PLC原理与应用》课程设计全自动洗衣机程序控制的设计与调试全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试2目录1方案确立………………………………………………………………11.l控制系统的选择……………………………………………………11.2控制系统框图………………………………………………………12硬件接线图……………………………………………………………12.1PLC输入输出端口的硬件接线图…………………………………22.2控制系统流程图……………………………………………………33软件编写，系统仿真调试及结果……………………………………43.l软件编写图…………………………………………………………43.2系统仿真调试结果…………………………………………………74联机调试与运行………………………………………………………135收获……………………………………………………………………146参考文献………………………………………………………………14全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试111.方案确立1.1控制系统的选择本次课程设计，主要是学习使用PLC控制器进行软件设计仿真和硬件操作，所以我们的全自动洗衣机选择PLC作为控制系统。可选用的PLC控制器有两种，一种是日本公司的三菱系列PLC，另一种是德国西门子公司设计的PLC。三菱PLC的指令较多，但编程比较直观，容易上手，适用于一些复杂动作的控制。而西门子PLC指令较少，但编程起来较为抽象，适用于需要处理多模拟量的控制系统。两种PLC各有优劣，我们结合实际，因为我们本学期已经学习了三菱PLC的编程和使用，有了一定的梯形图编程基础，可以在此基础上快速入手编程较难的西门子PLC。再加上此次自动洗衣机的没有太多的复杂动作，所以我们最后决定选用西门子PLC作为控制系统进行设计。1.2控制系统框图图1控制系统框图在洗衣机电源启动后，通过手动按钮选择洗衣机的洗涤方式和洗涤水位，这些按键信号作为输入量输入到西门子PLC中，西门子PLC开始根据设定程序运行，输出继电器通断信号控制电机继电器的通断，从而控制洗衣机的多种电机的工作状态，实现洗衣机的自动运行。2.硬件接线图2.1PLC各输入/输出端口的硬件接线图手动选择工作方式电源输入西门子PLC洗衣机脱水电机洗衣机注排水电机洗衣机旋转电机全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试22图2PLC各输入/输出端口的硬件接线图按钮地址功能SB1I0.0启动SB2I0.1低水位SB3I0.2中水位SB4I0.3高水位SB5I0.4标准洗SB6I0.5轻柔洗SB7I1.2手动排水SB8I1.3手动脱水SB9I1.4停车表1I/O分配表2.2控制系统流程图全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试33选择洗涤方式启动洗衣机选择水位注水正转停止反转停止是否经过5次洗涤排水3S脱水3S是否重复两次报警3S自动停车是否手动停车停机是否是否手动排水手动脱水图3控制系统流程图全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试443.软件编写，系统仿真调试及结果3.1软件编写图图4启动模块图5停车模块图6洗涤方式及水位选择模块全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试55图7低水位注水模块图8中水位注水模块全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试66图9高水位注水模块图10排水模块图11脱水模块全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试77图12报警模块3.2系统仿真调试结果通过S7-200仿真系统进行仿真测试，步骤如下：（1）按下I0.0，启动洗衣机。全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试88图2-1洗衣机开始启动（2）按下I0.4，选择标准洗；按下I0.5，选择轻柔洗。图2-2洗涤模式的选择（3）按下I0.1，选择低水位，按下I0.2，选择中水位，按下I0.3，选择高水位。全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试99图2-3注水水位的选择（4）接着洗衣机自动运行，运行结果正常。先注水，再正转，停止，再反转，需要重复5次这样的洗涤。之后排水，脱水，停机。全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试1010全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试1111（5）按下停车按钮I1.4，洗衣机洗涤过程中断。此时按下手动排水按钮I1.2，洗衣机开始手动排水，按下手动脱水按钮I1.3，洗衣机开始手动脱水。全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试1212全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试13134.联机调试与运行通过S7-200系统进行联机测试，结果如下：（1）按下I0.0，启动洗衣机。（2）按下I0.4，选择标准洗；按下I0.5，选择轻柔洗。（3）按下I0.1，选择低水位，按下I0.2，选择中水位，按下I0.3，选择高水位。（4）接着洗衣机自动运行，选择标准洗后，洗衣机正转3s，停2s，反转3s，停2s，重复5次后，排水3s，脱水3s，再注水，重复两次后，报警3s，接着洗衣机自动停止。选择轻柔洗后，洗衣机正转2s，停3s，反转2s，停3s，重复5次后，排水3s，脱水3s，再注水，重复两次后，报警3s，洗衣机自动停止运行。按I1.4下停车后，洗衣机进入停车状态，此时按下手动排水按钮I1.2，可手动排水3s，按下手动脱水按钮I1.3，可手动脱水3s，实测结果与仿真结果一致。全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试14145.收获此次PLC课程设计，让我们进一步巩固了PLC的编程知识，在原先学习了三菱PLC编程的基础上，扩展学习了西门子PLC的编程知识，对我们PLC的学习有莫大的益处，并且充分提高了我们的PLC实践动手能力。另外，这次实验过程中我们遇到了很多不同的困难，在一一克服这些难题的过程中，我们认识到了自身能力的不足，并提升了自身的学习能力和排查问题的能力，磨炼了我们的意志。总而言之，本次PLC课程设计让我们收获颇丰，不仅有知识上的收获，更重要的是动手能力上的收获和精神上的收获。6.参考文献[1]刘摇摇，朱耀武，等．西门子S7-200PLC基础及典型应用[M]．北京：机械工业出版社，2014.10[2]魏德仙，漆海霞，等．可编程控制器原理及应用[M]．北京：中国水利水电出版社，2013.7