自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)詳解

1、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：0922姓名：學(xué)號(hào)：蘇州科技學(xué)院機(jī)電工程系目錄第一章緒論-11.1課題的研究背景-11.2洗衣機(jī)的發(fā)展概略-11.3課題研究的目的與意義-11.4本課題研究的主要內(nèi)容-2第二章概括-32.1PLC的控制特點(diǎn)-32.2控制系統(tǒng)框圖-42.3控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)施及功能-4第三章硬件電路的設(shè)計(jì)-53.1PLC的選擇-5I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)-5I/O儲(chǔ)藏器容量預(yù)計(jì)-6CPU功能與構(gòu)造的選擇-63.2PLC外面接線圖-73.3洗衣機(jī)表示圖-8第四章軟件的設(shè)計(jì)-94.1I/O分派表-9輸入地點(diǎn)分派表-9輸出地點(diǎn)分派表-9內(nèi)部元

2、件地點(diǎn)分派表-94.2系統(tǒng)流程圖-11強(qiáng)迫停止流程圖-11正常運(yùn)行流程圖-11I4.3程序設(shè)計(jì)-13系統(tǒng)梯形圖-13系統(tǒng)指令語(yǔ)句表-19第五章程序運(yùn)行過(guò)程剖析-22第六章系統(tǒng)仿真-22第七章模擬硬件連結(jié)-24結(jié)語(yǔ)-25道謝-25參照文件-26II第一章緒論1.1課題的研究背景本次設(shè)計(jì)鑒于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制，本文的課題源于市場(chǎng)上洗衣機(jī)產(chǎn)品。采納PLC控制開發(fā)的周期短，開發(fā)成本低，能夠直接用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制。PLC控制擁有及時(shí)性、信號(hào)辦理時(shí)間短、速度快、更能知足各個(gè)領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項(xiàng)目，靠譜性高，豐富的I/O卡件，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高，安裝簡(jiǎn)單，維修方便，PLC控制能在高粉塵、高噪聲、強(qiáng)

3、電磁擾亂和溫度變化強(qiáng)烈的環(huán)境下正常工作。因?yàn)樗钦w模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通信聯(lián)網(wǎng)功能，所以在使用中，硬件相對(duì)簡(jiǎn)單，編程語(yǔ)言也相對(duì)簡(jiǎn)單，并且測(cè)試簡(jiǎn)單，維修方便，更能夠提升控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈巧性及控制系統(tǒng)的靠譜性。本設(shè)計(jì)以操作簡(jiǎn)單、使用靠譜、保護(hù)維修方便作為主要設(shè)計(jì)方向。1.2洗衣機(jī)發(fā)展概略和現(xiàn)狀全自動(dòng)洗衣機(jī)已經(jīng)是普及的家用電器，并且此刻工業(yè)用的全自動(dòng)洗衣機(jī)由于其特別性，也愈來(lái)愈多的采納PLC、變頻器和觸摸屏。該控制對(duì)象擁猶如下功能：波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心裝的。外桶固定，作乘水用；內(nèi)桶能夠旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使

4、內(nèi)外桶水流相通。洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥控制。進(jìn)水時(shí)，控制系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥翻開，將水注入外桶；排水時(shí)，使排水電磁閥翻開，將水由外桶排到機(jī)外。清洗和脫水由同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)過(guò)電磁閥離合器來(lái)控制，將動(dòng)力傳達(dá)給清洗波輪或甩干桶（內(nèi)桶）。電磁離合器失電時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)清洗波輪實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，進(jìn)行清洗；電磁離合器得電時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶單向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行甩干（此時(shí)波輪不轉(zhuǎn)）。水位高低分別由高低水位開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。1.3課題研究的目的與意義本課題主要側(cè)重于全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，要求洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、清洗、排水、脫水、報(bào)警，所采納的控制方法操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)固靠譜、保護(hù)與維修

5、方便。控1制方法確立后投入生產(chǎn)要縮短控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的時(shí)間、調(diào)試周期，且要降低成本。傳統(tǒng)的洗衣機(jī)采納繼電器控制的長(zhǎng)處是裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)錢廉價(jià)、抗擾亂能力強(qiáng)。可是，這也是隨之帶來(lái)的一些問題，如絕大部分控制繼電器都是長(zhǎng)久磨損和疲憊工作條件下進(jìn)行的，簡(jiǎn)單破壞，并且繼電器的觸點(diǎn)簡(jiǎn)單產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝煌a(chǎn)生誤操作，惹起嚴(yán)重的結(jié)果。在全負(fù)荷運(yùn)載的狀況下，大的繼電器將產(chǎn)生大批的熱及噪聲，同時(shí)也耗費(fèi)了大批的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)一定是手工接線、安裝，假如有簡(jiǎn)單的變動(dòng)，也需要花銷大批時(shí)間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。這類電路接線多，只合用于小型的控制電路。采納PLC控制比繼電器控制好的多，我們采納PLC來(lái)

6、控制。（1）靠譜性高，抗擾亂能力強(qiáng)，高靠譜性是電氣控制設(shè)施的重點(diǎn)性能。PLC因?yàn)椴杉{現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采納嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采納了先進(jìn)的抗擾亂技術(shù)，擁有很高的靠譜性。（2）配套齊備，功能完美，合用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今日，已經(jīng)形成了大、中、小各樣規(guī)模的系列化產(chǎn)品。能夠用于各樣規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦公司的工控設(shè)施。（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建筑工作量小，保護(hù)方便，簡(jiǎn)單改造，PLC用儲(chǔ)存邏輯取代接線邏輯，大大減少了控制設(shè)施外面的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建筑的周期大為縮短，同時(shí)保護(hù)也變得簡(jiǎn)單起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)施經(jīng)過(guò)改變

7、程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（5）體積小，重量輕，能耗低，因?yàn)轶w積小很簡(jiǎn)單裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)施。1.4本課題研究的主要內(nèi)容本課題需研制出靠譜性高、易于操作的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制方法，該系統(tǒng)采納PLC控制，主要包含電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、離合器控制、進(jìn)排水電磁閥控制、循環(huán)控制、保護(hù)和聯(lián)鎖。研究的詳細(xì)內(nèi)容包含：（1）深入認(rèn)識(shí)洗衣機(jī)的發(fā)展、構(gòu)造及控制要求。（2）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。包含硬件設(shè)計(jì)，PLC的選擇，各硬件模塊的介紹，軟2件設(shè)計(jì)，編程方法。（3）對(duì)編寫好的編譯程序進(jìn)行實(shí)質(zhì)調(diào)試。第二章概括2.1PLC的控制特點(diǎn)PLC系統(tǒng)的特點(diǎn)：1）靠譜性高，PLC作為一

8、種通用的工業(yè)控制器，它一定能夠在各樣不一樣的工作環(huán)境中正常工作。對(duì)工作的環(huán)境要求較低，抗外面擾亂能力強(qiáng)，均勻無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)。2）使用方便靈巧，PLC采納了基本單元擴(kuò)展或許是模塊化的構(gòu)造形式，因此，輸入/輸出信號(hào)的數(shù)目，形式，驅(qū)動(dòng)能力等都能夠依據(jù)實(shí)質(zhì)控制要求進(jìn)行選擇與確立，并且在需要時(shí)能夠隨時(shí)改換，最近幾年來(lái)，PLC的特別模塊增加這些能夠知足不一樣的控制要求，使PLC的使用更為靈巧與多變。3）編程簡(jiǎn)單，PLC的優(yōu)勝性主要表此刻它采納了獨(dú)到的，多種面向廣大工程設(shè)計(jì)人員的編程語(yǔ)言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，次序功能圖等，程序簡(jiǎn)短，了然適合各種技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即便是沒有計(jì)算機(jī)知識(shí)的人員也很統(tǒng)一掌

9、握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動(dòng)向監(jiān)測(cè)成效傳神，且與計(jì)算機(jī)控制簡(jiǎn)單。單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)：1）要求環(huán)境，單片機(jī)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較低，靠譜性差。2）編程和PLC對(duì)比難以學(xué)習(xí)，主假如單片機(jī)采納匯編語(yǔ)言或許是C語(yǔ)言，這些高級(jí)語(yǔ)言和PLC語(yǔ)言對(duì)比，難以學(xué)習(xí)。3）功能單調(diào)只擁有使用中所需要的功能。可是，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，辦理速度快。典型的PLC控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成框圖如圖1所示：3圖1PLC控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成框圖2.2控制系統(tǒng)框圖此次設(shè)計(jì)依據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理,洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水，洗衣，排水，和脫水四個(gè)過(guò)程構(gòu)成。在半自動(dòng)洗衣機(jī)中，這四個(gè)過(guò)程分別用相應(yīng)的按扭開關(guān)來(lái)控制。利用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)控制

10、,用于說(shuō)明PLC控制的原理方法,特點(diǎn)及工作特點(diǎn)。此次全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用了西門子S7-200系列PLC的特點(diǎn),對(duì)按鈕,電磁閥,開關(guān)等其余一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化。依據(jù)以上要求PLC的控制系統(tǒng)框圖以下列圖2。圖2控制系統(tǒng)框圖2.3控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)施及功能4依據(jù)控制過(guò)程中的進(jìn)水、清洗、脫水、報(bào)警等控制要求，對(duì)控制所需的外面設(shè)施初步設(shè)計(jì)如表2-1表2-1對(duì)應(yīng)設(shè)施及功能表對(duì)應(yīng)的外面設(shè)施對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)施啟動(dòng)按扭進(jìn)水電磁閥停止按扭排水電磁閥排水按鈕電機(jī)正轉(zhuǎn)控制高水位開關(guān)電機(jī)反轉(zhuǎn)控制低水位開關(guān)脫水電磁離合器報(bào)警蜂鳴器自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水，洗衣，排水，脫水是經(jīng)過(guò)水位開關(guān)，電磁進(jìn)水

11、閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，水位開關(guān)用來(lái)控制進(jìn)水到洗衣機(jī)內(nèi)高中低水位，電磁進(jìn)水閥起著通斷水源的作用。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥翻開，將水注入，排水時(shí)，電磁排水閥翻開，將水排出，洗衣時(shí)，清洗電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。第三章硬件電路的設(shè)計(jì)3.1PLC的選擇I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)是PLC的一項(xiàng)重要指標(biāo)。合理選擇I/O點(diǎn)數(shù)既可使系統(tǒng)知足控制要求，又可使系統(tǒng)總投資最低。PLC的輸入輸出總點(diǎn)數(shù)和種類應(yīng)依據(jù)被控對(duì)象所需控制的模擬量、開關(guān)量、輸入輸出設(shè)施狀況來(lái)確立，一般一個(gè)輸入輸出元件要占用一個(gè)輸入輸出點(diǎn)?？紤]到此后的調(diào)整和擴(kuò)大，一般應(yīng)在預(yù)計(jì)的總點(diǎn)數(shù)上再加上20%30%的備用量。該系統(tǒng)有1

12、1個(gè)數(shù)字輸入點(diǎn)6個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn)，詳細(xì)的輸入輸出見表3-1.75表3-1I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)表輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)啟動(dòng)按扭進(jìn)水電磁閥停止按扭排水電磁閥排水按鈕電機(jī)正轉(zhuǎn)控制高水位開關(guān)電機(jī)反轉(zhuǎn)控制低水位開關(guān)脫水電磁離合器報(bào)警蜂鳴器I/O儲(chǔ)藏器容量的估量PLC常用的內(nèi)存有EPROM、EEPROM和帶鋰電池供電的RAM。一般微型和小型PLC的儲(chǔ)存容量是固定的，介于12KB之間。用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與很多要素相關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算辦理量、程序構(gòu)造等。所以在程序設(shè)計(jì)以前只好大略地估量。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及相關(guān)功能元件占用的內(nèi)存量大概以下：開關(guān)量輸入元件：1020B/點(diǎn)開關(guān)量輸出元件：510B/點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)器/

13、計(jì)數(shù)器：2B/個(gè)模擬量：100150B/個(gè)通信接口：一個(gè)接口一般需要300B以上8依據(jù)上邊算出的總字節(jié)數(shù)再考慮增添25%左右的備用量，便可估量出用戶程序所需的內(nèi)存容量，進(jìn)而選擇適合的PLC內(nèi)存。該系統(tǒng)有6個(gè)數(shù)字輸入點(diǎn)7個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn)，需內(nèi)存280B，有準(zhǔn)時(shí)器6個(gè)，計(jì)時(shí)器2個(gè)，需內(nèi)存16B，考慮余量后需要內(nèi)存370B。CPU功能與構(gòu)造的選擇PLC的功能日趨強(qiáng)盛，一般PLC都擁有開關(guān)量邏輯運(yùn)算、準(zhǔn)時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)辦理等基本功能，有些PLC還可擴(kuò)展各樣特別功能模塊，如通信模塊、地點(diǎn)控制模塊等，選型時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)：功能與任務(wù)相適應(yīng)，PLC的辦理速度應(yīng)滿足及時(shí)控制的要求、PLC構(gòu)造合理、機(jī)型一致、在線編程

14、和離線編程的選擇。全6自動(dòng)洗衣機(jī)控制所要求的控制功能簡(jiǎn)單，小型PLC就能知足要求了。該控制系統(tǒng)CPU模塊可采納CPU-224（AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個(gè)系統(tǒng)依據(jù)控制要求井井有條地進(jìn)行。同時(shí)因?yàn)樵撃K采納溝通220V供電，并且自帶14個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)和10個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，完整能知足全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求，所以不再需要此外的電源模塊、數(shù)字量和輸出模塊。9綜上所述此次設(shè)計(jì)采納西門子S7-200型PLC。3.2PLC外面接線圖依據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求，對(duì)系統(tǒng)控制的I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和PLC型號(hào)進(jìn)行了選擇，現(xiàn)依據(jù)以上的統(tǒng)計(jì)和選擇對(duì)控制系統(tǒng)PLC的外面接線設(shè)計(jì)以下圖3。7圖3PLC外面接

15、線圖3.3洗衣機(jī)表示圖洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別有進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥控制。進(jìn)水時(shí)，控制系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥翻開，將水注入外桶；排水時(shí)，使排水電磁閥翻開將水由外桶排到機(jī)外。清洗和脫水由同一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)過(guò)電磁閥離合器來(lái)控制，將動(dòng)力傳給清洗波輪或甩干桶（內(nèi)桶）。電磁離合器失電，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)清洗波輪實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，進(jìn)行清洗；電磁離合器得電，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶單向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行甩干（此時(shí)波輪不轉(zhuǎn)）。水位高低分別有高低水位開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)。起動(dòng)按鈕用來(lái)起動(dòng)洗衣機(jī)工作。10起動(dòng)按鈕停止按鈕排水按鈕進(jìn)水閥蜂鳴器上水位開關(guān)內(nèi)桶外桶下水位開關(guān)潑輪排水閥單相電動(dòng)機(jī)圖4洗衣機(jī)表示圖8第四章軟件的設(shè)計(jì)4.1I/O分派表輸入地點(diǎn)分派表列出

16、全自動(dòng)洗衣機(jī)的輸入分派表，見表4-1。表4-1輸入地點(diǎn)分派表對(duì)應(yīng)的外面設(shè)施輸入地點(diǎn)起動(dòng)按鈕I0.0停止按鈕I0.1排水按鈕I0.2高水位開關(guān)I0.3低水位開關(guān)I0.4輸出地點(diǎn)分派表列出全自動(dòng)洗衣機(jī)的輸出分派表，見表4-2。表4-2輸出地點(diǎn)分派表對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)施輸出地點(diǎn)進(jìn)水電磁閥Q0.0排水電磁閥Q0.1電機(jī)正轉(zhuǎn)控制Q0.2電機(jī)反轉(zhuǎn)控制Q0.3脫水電磁離合器Q0.4報(bào)警蜂鳴器Q0.5內(nèi)部元件地點(diǎn)分派表全制動(dòng)洗衣機(jī)控制時(shí)，需用到PLC內(nèi)部的計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器對(duì)其進(jìn)行過(guò)程控制，現(xiàn)對(duì)控制中要用到的內(nèi)部位元件地點(diǎn)分派表概括如表4-3。表4-3內(nèi)部地點(diǎn)分派表9準(zhǔn)時(shí)器/計(jì)時(shí)器對(duì)應(yīng)的作用T37進(jìn)水暫停計(jì)時(shí)T38正洗

17、計(jì)時(shí)T39正洗暫停計(jì)時(shí)T40反轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)T41反轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí)T42脫水計(jì)時(shí)T43報(bào)警計(jì)時(shí)C50正反洗循環(huán)計(jì)數(shù)C51大循環(huán)計(jì)數(shù)104.2系統(tǒng)流程圖強(qiáng)迫停止流程圖開始正常運(yùn)行N按停止按鈕Y清洗電機(jī)和脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)水和排水電磁閥閉合N翻開手動(dòng)排水開關(guān)Y排水N翻開手動(dòng)脫水開關(guān)Y脫水結(jié)束圖4強(qiáng)迫停止流程圖11正常運(yùn)行流程圖全自動(dòng)洗衣機(jī)正常運(yùn)行時(shí)即洗衣機(jī)依據(jù)程序設(shè)定挨次達(dá)成挨次洗衣過(guò)程，從選擇水位，按下啟動(dòng)按扭，開始進(jìn)水直到水滿（即水位達(dá)到高水位）時(shí)停止進(jìn)水開始清洗正轉(zhuǎn)，清洗時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停兩秒，而后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，這樣循環(huán)5次，總合320秒開始排水，水位降落到低水位時(shí)開始脫水并持續(xù)排水，脫水30秒，

18、開始沖洗，重復(fù)以上過(guò)程，沖洗兩遍，沖洗達(dá)成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)。依據(jù)以上的工作流程，作出全自動(dòng)洗衣機(jī)的正常運(yùn)行工作流程圖見圖5。12圖5正常運(yùn)行流程圖4.3程序設(shè)計(jì)13系統(tǒng)梯形圖一、梯形圖的特點(diǎn)梯形圖是PLC模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。它由觸點(diǎn)、線圈或功能方框等構(gòu)成，梯形圖左、右的垂直線稱為左、右母線。畫梯形圖時(shí)，從左母線開始，經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)和線圈（或功能方框），停止于右母線。在梯形圖中，能夠把左母線看作是供給能量的母線。觸點(diǎn)閉合能夠使能量流過(guò)，直到下一個(gè)元件；觸點(diǎn)斷開將阻擋能量流過(guò)。這類能量流，我們稱之為“能流”。實(shí)質(zhì)上，梯形圖是CPU仿真繼電器控制電路圖，使來(lái)自“電源”的“電流”經(jīng)過(guò)一系列的邏

19、輯控制條件，依據(jù)運(yùn)算結(jié)果斷定邏輯輸出的模擬過(guò)程。梯形圖中的基本編程元素有觸點(diǎn)、線圈和方框。觸點(diǎn)：代表邏輯控制條件。觸點(diǎn)閉合時(shí)表示能量能夠流過(guò)。觸點(diǎn)分常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)兩種形式。線圈：往常代表邏輯“輸出”的結(jié)果。能量流到，則該線圈被激勵(lì)。方框：代表某種特定功能的指令。能量流經(jīng)過(guò)方框時(shí)，則履行方框所代表的功能。方框所代表的功能有好多種，比如：準(zhǔn)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)運(yùn)算等。梯形圖中，每個(gè)輸出元素能夠構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)。每個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或多個(gè)梯級(jí)構(gòu)成。二、梯形圖繪制原則梯形圖按自上而下、從左到右的次序擺列。每個(gè)繼電器器線圈為一個(gè)邏輯行，即一層階梯。每一個(gè)邏輯行起于左母線，而后是觸點(diǎn)的連結(jié)，最后停止于繼電器

20、線圈或右母線。注意：左母線與線圈之間必定要有觸點(diǎn)，而線圈與右母線之間不可以有任何點(diǎn)，應(yīng)直接連結(jié)。一般狀況下，在梯形圖中某個(gè)編號(hào)繼電器線圈只好出現(xiàn)一次，而繼電器觸點(diǎn)可無(wú)窮引用。有些PLC，在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中同意雙線圈輸出。在每個(gè)邏輯行中，串連觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在上方。假如將串連觸點(diǎn)多的支路放下方，則語(yǔ)句增加，程序變長(zhǎng)。在每個(gè)邏輯行中，并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在左側(cè)。假如將并聯(lián)觸點(diǎn)多的14支路放右側(cè)，則語(yǔ)句增加，程序變長(zhǎng)。梯形圖中，不一樣意一個(gè)觸點(diǎn)上有雙向“電流”經(jīng)過(guò)。梯形圖中，當(dāng)多個(gè)邏輯行都擁有同樣條件時(shí)，為了節(jié)儉語(yǔ)句數(shù)目，常將這些邏輯行歸并。當(dāng)同樣條件復(fù)雜時(shí)，這對(duì)儲(chǔ)藏容量小的PLC很

21、存心義。設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)所有按相應(yīng)的輸入設(shè)施為常開狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)更為適合，不易犯錯(cuò)。所以，也建議盡可能用輸入設(shè)施的常開觸點(diǎn)與PLC輸入端連結(jié)。假如某些信號(hào)只好用常閉觸點(diǎn)輸入，能夠按輸入設(shè)施所有常開來(lái)設(shè)計(jì)，而后將梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器觸點(diǎn)取反。12三、系統(tǒng)梯形圖依據(jù)以上的梯形圖的基礎(chǔ)知識(shí)、注意事項(xiàng)、特點(diǎn)及上節(jié)（節(jié)）中的控制狀態(tài)流程圖，現(xiàn)利用STEP7-Micro/WIN編程軟件做出全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)梯形圖。STEP7-Micro/WIN編程軟件是專為西門子S7-200而設(shè)計(jì)的，在個(gè)人計(jì)算機(jī)的WINDOWS操作系統(tǒng)下運(yùn)行，功能強(qiáng)盛、使用方便、簡(jiǎn)單易學(xué)。其編寫好的程序可經(jīng)過(guò)專用編

22、程線纜下載的PLC中運(yùn)行。也能夠?qū)С龊笤诜抡孳浖羞M(jìn)行測(cè)試。系統(tǒng)梯形圖以下列圖71516171819圖7系統(tǒng)梯形圖系統(tǒng)指令語(yǔ)句表依據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要乞降中的體形圖得出系統(tǒng)的指令語(yǔ)句表以下。20TITLE=程序說(shuō)明OM0.3Network1/網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題ANI0.1/進(jìn)水ANM0.4=M0.3LDM1.3Network5AT43LDM0.3OSM0.1=Q0.2OM0.0TONT38,+150OI0.1ANM0.1Network6=M0.0/正轉(zhuǎn)完停3秒Network2LDM0.3LDI0.0AT38AM0.0OM0.4LDM1.2ANM0.5ANC51=M0.4OLDTONT39,+30OM0

23、.1ANI0.1Network7ANM0.2/反轉(zhuǎn)15秒=M0.1LDM0.4=Q0.0AT39OM0.5Network3ANI0.1/進(jìn)水完停2秒ANM0.6=M0.5LDI0.3Network8AM0.1LDM0.5OM0.2=Q0.3ANM0.3TONT40,+150M0.2TONT37,+20Network9/反轉(zhuǎn)完停3秒Network4LDM0.5/正轉(zhuǎn)15sAT40LDM0.2OM0.6AT37ANM0.7LDM0.7=M0.6ANC50TONT41,+30OLD系統(tǒng)指令語(yǔ)句表a21Network10=M1.1/正反轉(zhuǎn)小循環(huán)30次Network15LDM0.6LDM1.1AT41O

24、Q0.4OM0.7ANT42ANM1.0OI0.6ANM0.3LPS=M0.7ANI0.1Network11=Q0.4LDM0.7LPPLDM1.0TONT42,+100CTUC50,+30Network16Network12/大循環(huán)3次/排水LDM1.1LDM0.7AT42AC50OM1.2OM1.0ANM1.3ANM1.1ANM0.1ANI0.1=M1.2=M1.0Network17Network13LDM1.2LDM1.3LDQ0.1CTUC51,+3OM1.1Network18OM1.0/洗衣結(jié)束報(bào)警10秒ANT42LDC51ANI0.1AM1.2LDM0.0OM1.3AI0.2ANM

25、0.0ANI0.4=M1.3AI0.1Network19OLDLDM1.3=Q0.1OQ0.5Network14LDM0.0/脫水10秒AQ0.1LDM1.0AT42AI0.4OLDOM1.1ANT43ANM1.2=Q0.5ANI0.1TONT43,+100系統(tǒng)指令語(yǔ)句表b22第五章程序運(yùn)行過(guò)程剖析洗衣機(jī)進(jìn)水起動(dòng)時(shí)，先按下啟動(dòng)按鈕，I0.0接通，Q0.0接通，開始進(jìn)水。當(dāng)水位上漲到與高水位時(shí)，Q0.0斷開停止進(jìn)水，T37開始計(jì)時(shí)。正反轉(zhuǎn)洗衣T37計(jì)不時(shí)間到，Q0.2接通開始正轉(zhuǎn)洗衣，T38計(jì)時(shí)開始。T38計(jì)時(shí)15秒，Q0.2斷開，正洗暫停，T39開始計(jì)時(shí)。T39計(jì)不時(shí)間到，Q0.3接通，反洗，

26、T40開始計(jì)時(shí)。T40計(jì)不時(shí)間到，Q0.3斷開，反洗暫停，T41開始計(jì)時(shí)。T41計(jì)不時(shí)間到，C50計(jì)數(shù)一次，同時(shí)洗衣返回Q0.2接通，重復(fù)以上從正洗開始的所有動(dòng)作，直到C50計(jì)滿30次數(shù)時(shí)，Q0.1接通并自保，開始排水，C50復(fù)位，準(zhǔn)備下次循環(huán)是再計(jì)數(shù)。大循環(huán)洗衣排水到脫水水位時(shí)，I0.4閉合，Q0.1、Q0.4接通，開始脫水，T42開始計(jì)時(shí)。T42計(jì)不時(shí)間到，Q0.1、Q0.4斷開，停止排水和脫水，C51計(jì)數(shù)一次，同時(shí)洗衣返回Q0.0接通,重復(fù)從進(jìn)水到脫水的所有動(dòng)作，知道C51計(jì)數(shù)滿3次時(shí)，停止洗衣，Q0.5接通告警并自保，T43開始計(jì)時(shí)。T43計(jì)不時(shí)間到，報(bào)警結(jié)束，整個(gè)洗衣過(guò)程結(jié)束，T43

27、常開觸點(diǎn)閉合，準(zhǔn)備下次啟動(dòng)。強(qiáng)迫停止運(yùn)行中按停止按鈕時(shí)，I0.1常閉觸點(diǎn)斷開，則M0.0、Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5斷開，停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。按排水按鈕時(shí)，I0.2常開觸點(diǎn)閉合，Q0.1接通并自保，進(jìn)行手動(dòng)排水。當(dāng)水位降落到低水位開關(guān)時(shí)，排水電磁閥失電停止排水。第六章系統(tǒng)仿真S7-200仿真軟件簡(jiǎn)介：(1)S7-200仿真軟件是S7-200系列PLC專用仿真軟件，無(wú)需安裝，下載后23履行S7-200.EXE即可進(jìn)入。能夠在沒有PLC的狀況下，對(duì)PLC程序進(jìn)行仿真調(diào)試，固然它不可以模擬S7-200的所有指令和所有功能，但仍舊不失為一個(gè)很好的學(xué)習(xí)S7-200的工具測(cè)試軟件。(2

28、)履行S7-200.EXE后其窗口如圖10圖10履行S7-200.EXE后窗口圖履行圖中菜單命令“配置”“CPU型號(hào)”，在CPU型號(hào)對(duì)話框中可選擇自己對(duì)應(yīng)的CPU型號(hào)。用戶還能夠改正CPU的網(wǎng)絡(luò)地點(diǎn)，一般使用默認(rèn)地點(diǎn)。圖中灰色部分為是CPU224種類的PLC面板可顯示CPU運(yùn)行狀態(tài)和I/O點(diǎn)的狀態(tài)，燈亮為1，燈滅為0。CPU224的右側(cè)空白方框是擴(kuò)展模塊的地點(diǎn)，雙擊空白方框即可進(jìn)行模塊配置選擇，依據(jù)需要可選擇各樣數(shù)字量和模擬量的擴(kuò)展模塊。CPU模塊的下方是用于輸入數(shù)字量信號(hào)的小開關(guān)面板，擁有和CPU224對(duì)24應(yīng)的14個(gè)輸入點(diǎn)，單擊面板中的開關(guān)按鈕可使其0，1狀態(tài)切換，在CPU面板上的模擬LE

29、D燈對(duì)應(yīng)滅，亮。開關(guān)面板下方的SMB28,SMB29是兩個(gè)直線電位器，分別是CPU224的兩個(gè)位模擬量輸入電位器對(duì)應(yīng)的特別儲(chǔ)存器字節(jié)，可左右拖動(dòng)滑塊來(lái)設(shè)置他的值，范圍在0-255之間。仿真軟件不可以直接接收S7-200程序代碼，需要在STEP7-Micro/WIN中將程序編譯并導(dǎo)出成ASCII文本文件（擴(kuò)展名為awl）。而后在S7-200仿真軟件，使用工具欄的下載按鈕即可將導(dǎo)出的文件下載到仿真軟件中間進(jìn)行仿真測(cè)試。(4)在仿真軟件中點(diǎn)擊工具欄上的運(yùn)行按鈕使仿真PLC切換到RUN模式開始仿真測(cè)試，運(yùn)行過(guò)程中間點(diǎn)擊開關(guān)面板中的模擬開關(guān)進(jìn)入信號(hào)輸入，經(jīng)過(guò)查察菜單中間的“程序塊代碼”查察對(duì)應(yīng)程序代碼，

30、“程序塊圖形”查察梯形圖運(yùn)行狀態(tài)，“數(shù)據(jù)塊”查察V區(qū)儲(chǔ)存器對(duì)應(yīng)的值，“內(nèi)存監(jiān)督”來(lái)監(jiān)控V、T、C、M等內(nèi)部變量的值此外，仿真軟件還有讀取CPU和擴(kuò)展模塊的信息、設(shè)置PLC實(shí)不時(shí)鐘、控制循環(huán)掃描次數(shù)和對(duì)TD200文本顯示器仿真等功能。13系統(tǒng)程序仿真：將第3節(jié)中在STEP7-Micro/WIN中編寫好的程序編譯并導(dǎo)出成ASCII文本文件（擴(kuò)展名為awl）。而后在S7-200仿真軟件，使用工具欄的下載按鈕馬上導(dǎo)出的文件下載到仿真軟件中間進(jìn)行仿真測(cè)試。依據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行仿真，看程序能夠依據(jù)要求進(jìn)行各樣工作即可。第七章模擬硬件連結(jié)經(jīng)過(guò)上節(jié)的仿真成功后，就能夠進(jìn)行程序的下載、安裝和調(diào)試。但因?yàn)闂l件的限制，此次設(shè)計(jì)不可以進(jìn)行完整的實(shí)物連結(jié)，只好用簡(jiǎn)單的元件進(jìn)行模擬連結(jié)。詳細(xì)的模擬元件以下：采納五個(gè)按鈕開關(guān)來(lái)模擬啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、排水按鈕、低水位開關(guān)和高25水位開關(guān)。洗衣機(jī)的進(jìn)水、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、脫水和報(bào)警，采納五個(gè)放光二極管來(lái)模擬。選擇好模擬元件后依據(jù)2.2節(jié)中的PLC外面接線圖(圖2-1)連結(jié)好模擬硬件圖，把模擬元件對(duì)應(yīng)的作用表記清楚，便于連結(jié)好裝載程序后