PLC的洗衣机设计.doc

学士学位毕业设计（论文）基于PLC的工业洗衣机设计学生姓名：张豫 学 号：20114073218指导教师：刘羽楠所在学院：信息技术学院专 业：电气工程及其自动化中国·大庆2015 年 5 月黑龙江八一农垦大学本科毕业设计（论文）任务书学生姓名张豫所在班级电气2011级(2)导师姓名刘羽楠导师职称讲师论文题目基于PLC的工业洗衣机题目分类ÖÖ1．应用与非应用类：〇工程 〇科研 〇教学建设 〇理论分析〇模拟2．软件与软硬结合类：〇软件〇硬件〇软硬结合〇非软硬件（1、2类中必须各选一项适合自己题目的类型在〇内打√）主要研究内容及指标： 本文首先介绍了可编程控制器（PLC）的结构和功能结合工作需要，提出了以PLC为控制核心部件进行全自动洗衣机控制系统的设计然后，从全自动洗衣机工作过程出发，对系统控制方案进行了可行性分析和论证，包括PLC以及外围设备选型、编程方式选择、各种抗干扰措施等最后设计了以西门子S7-200系列PLC为控制核心的全自动工业洗衣机控制系统主要参考文献：[1]刘善增. PLC控制系统的可靠性设计[J]. 工业控制计算机,2004,07:37-39+47.[2]张桂香,张志军. PLC的选型与系统配置[J]. 微计算机信息,2005,09:81-82+36.[3]张东明,文友先. PLC的发展历程及其在生产中的应用[J]. 现代农业装备,2007,09:60-64.阶段规划：2015年3月2日——2015年4月2日 掌握PLC基本工作原理2015年4月2日——2015年5月2日 搜集相关素材、查找资料、完成论文初稿2015年5月2日——2015年5月20日 撰写、修改论文2015年5月24日 论文答辩开题时间2015年3月2日完成论文时间2015年5月20日专家审定意见：系主任签字：年 月 日注：1．任务书由指导教师填写后交给学生，要求学生妥善保存。

摘要摘要本文首先介绍了可编程控制器（PLC）的结构和功能，以及全自动工业洗衣机的结构，然后分析和研究了全自动洗衣机控制系统的工作原理在此基础上，结合工作需要，提出了以PLC为控制核心部件进行全自动洗衣机控制系统的设计然后，从全自动洗衣机六个工作过程出发，对系统控制方案进行了可行性分析和论证，包括PLC以及外围设备选型、编程方式选择、各种抗干扰措施等最后设计了以西门子S7-200系列PLC为控制核心的全自动工业洗衣机控制系统，包括了控制系统的I/O端口分配、PLC接线图及PLC程序设计，并详细分析了程序的控制过程，实现了洗衣机洗衣过程的自动化，具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点关键词：工业洗衣机 PLC控制系统 PCL编程—1—ABSTRACTABSTRACTThis paper first introduces the programmable logic controller (PLC) structure and function, and the structure of automatic industrial washing machine, and then the analysis and study of working principle of automatic washing machine control system. On this basis, combined with the need to work, put forward by the PLC for the control of the core components of the design of automatic washing machine control system. Then, from the point of view of fully automatic washing machine six working process, the system control scheme are analyzed and the feasibility demonstration, including PLC and peripheral equipment selection, programming options, all kinds of anti interference measures. Finally, the design of the control system of automatic industrial washing machine to Siemens S7-200 series PLC as control core, including the I/O port allocation, control system of the PLC wiring diagram and the program design of PLC, and a detailed analysis of the control process program, realizes the automatic washing machine washing process, has the characteristics of high intelligence, safety reliable, convenient, flexible, etc..Keywords: industrial washing machine PLC control system PCL programming—II—目录目录摘要 1ABSTRACT II前言 IV1 绪论 51.1研究背景 51.2国内外研究现状 61.3研究目的与研究意义 72 系统硬件设计 92.1控制器方案 92.2系统硬件控制原理 122.3电动机选型 132.4 主电路设计 142.5 继电器选型 142.6 变频器测速与水位检测电路设计 152.7 I/O端口设置 182.8 I/O连接图 203系统软件设计 213.1 自动控制程序设计 213.2功能程序设计梯形图 234 系统调试 314.1 软、硬件调试 314.2 电磁干扰问题 32结论 33参考文献 34致谢 36附录 37—III—前言前言随着人们生活水平的不断提高，洗衣机已经作为一件必备实用的家用电器进 入了千家万户。

人们对洗衣机依赖性的加强也必然要求着洗衣机的各相性能得到 同步加强， 要求着洗衣机适应各种不同使用环境的能力得到进一步提升 近年来， 可编程控制器在我国的迅速发展，它所具有的功能性强、可靠性高、配制方法灵 活等特点是其它控制器所无法匹敌的，因此，它被越来越广泛的应用于各类工业 控制领域并加快了向民众生活进军的步法 本文讲述的是如何利用 PLC 实现全自动洗衣机的控制，实现洗衣、清水、 脱水的全自动控制本文结合 任务设计书的要求，以洗衣机为研究对象，采用了西门子公司S7-200系列可编程逻辑控制器作为洗衣机的控制器 对洗衣机的控制 系统的总体功能进行了分析，阐述了可编程逻辑控制器的组成和工作原理并提出了洗衣机硬件的各组成模块本设计改善了洗衣机 系统的控制品质 黑龙江八一农垦大学毕业设计（论文）1 绪论1.1研究背景随着经济社会的快速发展，洗衣机已经进入了千家万户，成为人们日常生活所必需的家用电器在工业生产中，洗衣机的应用也十分广泛，工业洗衣机主要用于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品，所以工业洗衣机大量用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求但是传统的基于继电器的控制已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求。

并且，洗衣机也已经从半自动洗衣机发展到全自动洗衣机，也就是只需要将衣服放进洗衣机，然后启动洗衣机程序，洗衣机就能根据衣物重量自动注入适量的水，并且添加洗涤剂然后根据用户需要设置洗涤时间和洗涤力度最后，在洗涤完成后，进行自动脱水，脱水时间可自行设定自动洗衣机的产生，为人们节省了大量的时间和精力，给人们的生活带来了很多便利目前，随着单片机的快速发展和大力推广，单片机价格也逐年下降，所以，全自动洗衣机控制系统主要是以单片机控制为主但是，人们生活质量日益提高，除了对全自动洗衣机的功能提出了更高要求以外，还需要同时满足节能和人性化设计等方面的要求比如衣服种类繁多，包括毛衣、外套、T恤等，材料也有棉、丝绸等区分不同衣物、不同材料都需要不同的洗涤方式传统的全自动洗衣机由于单片机控制和驱动能力有限，不能满足现有人们对生活品质的追求而PLC作为工业三大控制支柱之一，由于其控制方式多样，控制功能强大，已经用于众多工业领域近年来，PLC价格也有所下降，也开始用于全自动洗衣机控制系统，并且在工业洗衣机领域已经取得了较好的使用效果，同时，也有部分厂家在家用洗衣机领域使用PLC作为控制器，将全自动洗衣机向智能化洗衣机方向发展，提高市场竞争力。

以51单片机系列为核心控制器其优点是：价格较低；指令集丰富；有Flash存储器和RAM；有一定的I/O接线口和中断源；应用比较成熟；基本能满足一般需要缺点是：自身的指令系统相对复杂；编程语言不易掌握；设计人员在编写洗涤、脱水等功能程序也较复杂；单片机驱动能力较弱，需要在硬件上加驱动电路，造成系统电路较复杂其他有凌阳、ARM等系列单片机其优点是：核心为32位处理器，运算速度更快；兼容主流的嵌入式操作系统；系统可靠性、稳定性较好缺点是：硬件电路也较复杂，成本较高；嵌入式系统对一般的程序设计员较难，需要学习本课题选用PLC为核心进行设计其价格较为便宜，I/O接口数量比较合适，能够满足设计需要，软件编程更加方便，指令集简单，可以只是通过编程器进行程序修改，满足不同要求的功能需求，硬件更加简单，便于维护1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC，并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从此，可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了，在许多领域都有广泛的应用PLC具有以下优点：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PLC生产厂家和型号种类繁多，在选型过程中要根据设计需求选择合适的PLC型号德国西门子公司生产的S7-200系列CPU226型PLC，将微处理器、集成电源和多个I/O接口集成在PLC内部，结构较为紧凑同时，还可以在PLC外部增加扩展模块，比如温度测量扩展模块、通信模块等，使其控制功能更加完善，使用更加方便用户还可以通过厂家提供的STEP7-Micro/WIN32软件编程，并可创建、测试、仿真和修改，然后再通过专用电缆下载到PLC芯片，实现具体的各种控制功能PLC编程语言简单，容易学习同时，PLC可以反复使用，降低了测试费用PLC也设置有串口，可以方便的与计算机连接，给系统的维护和使用带来了方便1996年德国西门子公司将LOGO！投入市场，填补了继电器与PLC之间的技术空间LOGO！本身集成了编程能力，用户只需使用L。