全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院課程論文《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程論文全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院系：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)姓名：班級(jí)：控制11-1任課教師：黑龍江科技學(xué)院20014年6月全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（黑龍江科技學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院）摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，家庭電器全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。洗衣機(jī)是國(guó)內(nèi)家電業(yè)唯一不打價(jià)格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過(guò)幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無(wú)論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步?？v觀洗衣機(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理,利用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)控制,說(shuō)明了PLC控制的原理方法,特點(diǎn)及控制洗衣機(jī)的特色。PLC的優(yōu)點(diǎn)是：可靠性高，耗電少，適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行速度快，壽命長(zhǎng)等，為了進(jìn)一步提高全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提出了用PLC來(lái)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)這個(gè)課題。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)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)等其他一些輸入/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。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時(shí)間由PLC內(nèi)計(jì)數(shù)器控制,所以只要改變計(jì)數(shù)器參數(shù)就可以改變時(shí)間?？梢园焉厦嬖O(shè)定的程序時(shí)間定下來(lái),作為固定程序使用,也可以根據(jù)衣物的質(zhì)地,數(shù)量及油污的程度來(lái)編程。該論文就怎樣利用PLC來(lái)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)其中軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)的正常運(yùn)行和強(qiáng)制性停止功能。關(guān)鍵詞：PLC；自動(dòng)；定時(shí)；控制Pick:Alongwiththesocialeconomydevelopmentandthescienceandtechnologylevelenhancement,thefamilyelectricapplianceentireautomationbecomestheinevitabledevelopmenttendency.Entireautomaticwasherproductionenormousconveniencepeople'slife.Thewasheristhedomesticelectricalappliancesindustrydoesnotonlyhittheprofessionwhichthepricefights,passesthroughseveralyearsteadydevelopment,thedomesticallyproducedwasherregardlessofinqualityorinfunctionallwithworldleadinghorizontalsynchronization.Looksoverthewashermarket,thehighlyeffectiveenergyconservation,theprovincewater,theprovinceelectricity,theenvironmentalprotectionwashercontinuouslyoccupythedominantpositioninthemarket.HowdoesthispaperstudycontrolstheentireautomaticwasherusingPLC,toquestionandsoonsoftwaredesign,hardwaredesignhascarriedontheanalysisandthediscussion,hasrealizedtheentireautomaticwashernormaloperationandcompulsorystopsthefunction.Keyword:PLC;control;delay;entireautomatic一、概述1.1PLC的控制特點(diǎn)PLC系統(tǒng)的特點(diǎn)：1）可靠性高，PLC作為一種通用的工業(yè)控制器，它必須能夠在各種不同的工作環(huán)境中正常工作。對(duì)工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強(qiáng)，平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)。2）使用方便靈活，PLC采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸入/輸出信號(hào)的數(shù)量，形式，驅(qū)動(dòng)能力等都可以根據(jù)實(shí)際控制要求進(jìn)行選擇與確定，而且在需要時(shí)可以隨時(shí)更換，近年來(lái)，PLC的特殊模塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使PLC的使用更加靈活與多變。3）編程簡(jiǎn)單，PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨(dú)特的，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，順序功能圖等，程序簡(jiǎn)潔，明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒(méi)有計(jì)算機(jī)知識(shí)的人員也很統(tǒng)一掌握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果逼真，且與計(jì)算機(jī)控制容易。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，可靠性差。2）編程和PLC相比難以學(xué)習(xí)，主要是單片機(jī)采用匯編語(yǔ)言或者是C語(yǔ)言，這些高級(jí)語(yǔ)言和PLC語(yǔ)言相比，難以學(xué)習(xí)。3）功能單一只具有使用中所需要的功能。但是，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理速度快。典型的PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示：圖1PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖1.2控制系統(tǒng)框圖此次設(shè)計(jì)根據(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)程組成。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,用于說(shuō)明PLC控制的原理方法,特點(diǎn)及工作特色。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)等其他一些輸入/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。根據(jù)以上要求PLC的控制系統(tǒng)框圖如下圖2。圖2控制系統(tǒng)框圖1.3控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)備及功能根據(jù)控制過(guò)程中的進(jìn)水、洗滌、脫水、報(bào)警等控制要求，對(duì)控制所需的外部設(shè)備初步設(shè)計(jì)如表1-1對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備啟動(dòng)按扭進(jìn)水電磁閥停止按扭排水電磁閥水位選擇開關(guān)（高水位）洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器水位選擇開關(guān)（中水位）洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器水位選擇開關(guān)（低水位）脫水桶手動(dòng)排水開關(guān)報(bào)警器手動(dòng)脫水開關(guān)高水位傳感器中水位傳感器低水位傳感器水排空傳感器表2-1對(duì)應(yīng)設(shè)備及功能表1.4控制系統(tǒng)原理自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水，洗衣，排水，脫水是通過(guò)水位開關(guān)，電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，從而實(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)水閥打開，將水注入，排水時(shí)，電磁排水閥打開，將水排出，洗衣時(shí)，洗滌電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。二、硬件電路的設(shè)計(jì)2.1PLC的選擇2.1.1I/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)滿足控制要求，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)根據(jù)被控對(duì)象所需控制的模擬量、開關(guān)量、輸入輸出設(shè)備情況來(lái)確定，一般一個(gè)輸入輸出元件要占用一個(gè)輸入輸出點(diǎn)?？紤]到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)在估計(jì)的總點(diǎn)數(shù)上再加上20%—30%的備用量。[該系統(tǒng)有11個(gè)數(shù)字輸入點(diǎn)6個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn)，具體的輸入輸出見(jiàn)表3-1.[7]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水位選擇開關(guān)（高水位）洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器水位選擇開關(guān)（中水位）洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器水位選擇開關(guān)（低水位）脫水桶手動(dòng)排水開關(guān)報(bào)警器手動(dòng)脫水開關(guān)高水位傳感器中水位傳感器低水位傳感器水排空傳感器2.1.2I/O儲(chǔ)存器容量的估算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的存儲(chǔ)容量是固定的，介于1—2KB之間。用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略地估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能元件占用的內(nèi)存量大致如下：開關(guān)量輸入元件：10—20B/點(diǎn)開關(guān)量輸出元件：5—10B/點(diǎn)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：2B/個(gè) 模擬量：100—150B/個(gè)通信接口：一個(gè)接口一般需要300B以上[8]根據(jù)上面算出的總字節(jié)數(shù)再考慮增加25%左右的備用量，就可估算出用戶程序所需的內(nèi)存容量，從而選擇合適的PLC內(nèi)存。該系統(tǒng)有11個(gè)數(shù)字輸入點(diǎn)6個(gè)數(shù)字輸出點(diǎn)，需內(nèi)存280B，有定時(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。2.1.3CPU功能與結(jié)構(gòu)的選擇PLC的功能日益強(qiáng)大，一般PLC都具有開關(guān)量邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些PLC還可擴(kuò)展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)：功能與任務(wù)相適應(yīng)，PLC的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時(shí)控制的要求、PLC結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制所要求的控制功能簡(jiǎn)單，小型PLC就能滿足要求了。該控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU-224（AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個(gè)系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進(jìn)行。同時(shí)由于該模塊采用交流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)，完全能滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求，所以不再需要另外的電源模塊、數(shù)字量和輸出模塊。[9]綜上所述此次設(shè)計(jì)選用西門子S7-200型PLC。3.2PLC外部接線圖根據(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)根據(jù)以上的統(tǒng)計(jì)和選擇對(duì)控制系統(tǒng)PLC的外部接線設(shè)計(jì)如下圖3。圖3PLC外部接線圖2.3PLC外部接線圖如圖2-2所示為洗衣機(jī)示意圖，在圖中ST4為高水位傳感器，ST5為中水位傳感器，ST6為低水位傳感器，ST7位水排盡傳感器，當(dāng)選擇好水位后，YV1打開開始進(jìn)水，當(dāng)水位到達(dá)相應(yīng)水位時(shí)，相應(yīng)的傳感器送出ON信號(hào)否則為OFF,只有當(dāng)水上升到與選擇水位相開關(guān)一致時(shí)，YV1關(guān)閉停止進(jìn)水，開始洗衣。[10]圖4洗衣機(jī)示意圖三、軟件的設(shè)計(jì)3.1I/O分配表3.1.1輸入地址分配表列出全自動(dòng)洗衣機(jī)的輸入分配表，見(jiàn)表4-1。表4-1輸入地址分配表輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備I0.0啟動(dòng)按扭I0.1停止按扭I0.2水位選擇開關(guān)（高水位）I0.3水位選擇開關(guān)（中水位）I0.4水位選擇開關(guān)（低水位）I0.5手動(dòng)排水開關(guān)I0.6手動(dòng)脫水開關(guān)I0.7高水位傳感器I1.0中水位傳感器I1.1低水位傳感器I1.2水排空傳感器3.1.2輸出地址分配表 列出全自動(dòng)洗衣機(jī)的輸出分配表，見(jiàn)表4-2。表4-2輸出地址分配表輸出地址對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備Q0.0進(jìn)水電磁閥Q0.1排水電磁閥Q0.2洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器Q0.3洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器Q0.4脫水Q0.5報(bào)警器3.1.3內(nèi)部元件地址分配表全制動(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)部位元件地址分配表歸納如表4-3。表4-3內(nèi)部地址分配表定時(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)3.2系統(tǒng)流程圖3.2.1強(qiáng)制停止流程圖圖4強(qiáng)制停止流程圖3.2.2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)按照程序設(shè)定依次完成依次洗衣過(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)水開始洗滌正轉(zhuǎn)，洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停兩秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒，如此循環(huán)5次，總共320秒開始排水，水位下降到低水位時(shí)開始脫水并繼續(xù)排水，脫水30秒，開始清洗，重復(fù)以上過(guò)程，清洗兩遍，清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)。按照以上的工作流程，作出全自動(dòng)洗衣機(jī)的正常運(yùn)行工作流程圖見(jiàn)圖5。圖5正常運(yùn)行流程圖3.3程序設(shè)計(jì)3.3.1PLC控制順序功能圖順序功能圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形，順序功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，他是一種通用的技術(shù)語(yǔ)圖6PLC控制狀態(tài)流程圖3.3.2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），終止于右母線。在梯形圖中，可以把左母線看作是提供能量的母線。觸點(diǎn)閉合可以使能量流過(guò)，直到下一個(gè)元件；觸點(diǎn)斷開將阻止能量流過(guò)。這種能量流，我們稱之為“能流”。實(shí)際上，梯形圖是CPU仿真繼電器控制電路圖，使來(lái)自“電源”的“電流”通過(guò)一系列的邏輯控制條件，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果決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)表示能量可以流過(guò)。觸點(diǎn)分常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)兩種形式。線圈：通常代表邏輯“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。能量流通過(guò)方框時(shí)，則執(zhí)行方框所代表的功能。方框所代表的功能有很多種，例如：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)運(yùn)算等。梯形圖中，每個(gè)輸出元素可以構(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)組成。二、梯形圖繪制原則(1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。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，然后是觸點(diǎn)的連接，最后終止于繼電器線圈或右母線。注意：左母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈與右母線之間不能有任何點(diǎn)，應(yīng)直接連接。(2)一般情況下，在梯形圖中某個(gè)編號(hào)繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器觸點(diǎn)可無(wú)限引用。有些PLC，在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。(3)在每個(gè)邏輯行中，串聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在上方。如果將串聯(lián)觸點(diǎn)多的支路放下方，則語(yǔ)句增多，程序變長(zhǎng)。(4)在每個(gè)邏輯行中，并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在左邊。如果將并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路放右邊，則語(yǔ)句增多，程序變長(zhǎng)。(5)梯形圖中，不允許一個(gè)觸點(diǎn)上有雙向“電流”通過(guò)。(6)梯形圖中，當(dāng)多個(gè)邏輯行都具有相同條件時(shí)，為了節(jié)省語(yǔ)句數(shù)量，常將這些邏輯行合并。當(dāng)相同條件復(fù)雜時(shí)，這對(duì)儲(chǔ)存容量小的PLC很有意義。(7)設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)全部按相應(yīng)的輸入設(shè)備為常開狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)更為合適，不易出錯(cuò)。因此，也建議盡可能用輸入設(shè)備的常開觸點(diǎn)與PLC輸入端連接。如果某些信號(hào)只能用常閉觸點(diǎn)輸入，可以按輸入設(shè)備全部常開來(lái)設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器觸點(diǎn)取反。[12]三、系統(tǒng)梯形圖根據(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)（3.3.1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)大、使用方便、簡(jiǎn)單易學(xué)。其編寫好的程序可通過(guò)專用編程線纜下載的PLC中運(yùn)行。也可以導(dǎo)出后在仿真軟件中進(jìn)行測(cè)試。系統(tǒng)梯形圖如下圖7到圖9。圖7系統(tǒng)梯形圖a圖8系統(tǒng)體形圖b圖9系統(tǒng)梯形圖c4.3.3系統(tǒng)指令語(yǔ)句表根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求和3.3.2中的體形圖得出系統(tǒng)的指令語(yǔ)句表如下。Network1//NetworkTitleNetwork1//NetworkTitle//進(jìn)水LDM1.3AT43OSM0.1OM0.0OI0.1ANM0.1=M0.0Network2LDI0.2OI0.3OI0.4LDI0.0AM0.0LDM1.2ANC51OLDALDOM0.1ANI0.1ANM0.2=M0.1=Q0.0Network3//進(jìn)水完停2秒LDI0.2AI0.7LDI0.3AI1.0OLDLDI0.4AI1.1OLDAM0.1OM0.2ANM0.3=M0.2TONT37,+20Network4//正轉(zhuǎn)LDM0.2AT37LDM0.7ANC50OLDOM0.3ANI0.1ANM0.4=M0.3Network5LDM0.3=Q0.2TONT38,+300Network6//正轉(zhuǎn)完停2秒LDM0.3AT38OM0.4ANM0.5=M0.4TONT39,+20Network7//反轉(zhuǎn)30秒LDM0.4AT39OM0.5ANI0.1ANM0.6=M0.5Network8LDM0.5=Q0.3TONT40,+300Network9//反轉(zhuǎn)完停2秒LDM0.5LDM0.5AT40OM0.6ANM0.7=M0.6TONT41,+20Network10//正反轉(zhuǎn)小循環(huán)5次LDM0.6AT41OM0.7ANM1.0ANM0.3=M0.7Network11LDM0.7LDM1.0CTUC50,+5Network12//排水LDM0.7AC50OM1.0ANM1.1ANI0.1=M1.0Network13LDM0.0AI0.5OQ0.1OM1.1OM1.0ANT42ANI0.1=Q0.1Network14//脫水30秒LDM1.0AI1.2OM1.1ANM1.2ANI0.1=M1.1Network15LDM1.1OQ0.4ANT42OI0.6LPSANI0.1=Q0.4LPPTONT42,+300Network16//大循環(huán)3次LDM1.1AT42OM1.2ANM1.3ANM0.1=M1.2Network17LDM1.2LDM1.3CTUC51,+3Network18//洗衣結(jié)束報(bào)警3秒LDC51AM1.2OM1.3ANM0.0=M1.3Network19LDM1.3OQ0.5LDM0.0AQ0.1AT42OLDANT43=Q0.5TONT43,+30四、程序運(yùn)行過(guò)程分析(1)洗衣機(jī)進(jìn)水洗衣前選擇好水位，按下水位選擇開關(guān)(I0.2、I0.3、I0.4)任意一個(gè)，再按下啟動(dòng)按鈕，I0.0接通，Q0.0接通，開始進(jìn)水。當(dāng)水位上升到與選擇的水位相一致時(shí)，相一致的水位傳感器(I0.7、I1.0、I1.1)接通，Q0.0斷開停止進(jìn)水，T37開始計(jì)時(shí)。(2)正反轉(zhuǎn)洗衣T37計(jì)時(shí)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)30秒，Q0.2斷開，正洗暫停，T39開始計(jì)時(shí)。T39計(jì)時(shí)時(shí)間到，Q0.3接通，反洗，T40開始計(jì)時(shí)。T40計(jì)時(shí)時(shí)間到，Q0.3斷開，反洗暫停，T41開始計(jì)時(shí)。T41計(jì)時(shí)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)以上從正洗開始的全部動(dòng)作，直到C50計(jì)滿5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)。(3)大循環(huán)洗衣排水到脫水水位時(shí)，I1.2閉合，Q0.1、Q0.4接通，開始脫水，T42開始計(jì)時(shí)。T42計(jì)時(shí)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)水到脫水的全部動(dòng)作，知道C51計(jì)數(shù)滿3次時(shí)，停止洗衣，Q0.5接通報(bào)警并自保，T43開始計(jì)時(shí)。T43計(jì)時(shí)時(shí)間到，報(bào)警結(jié)束，整個(gè)洗衣過(guò)程結(jié)束，T43常開觸點(diǎn)閉合，準(zhǔn)備下次啟動(dòng)。(4)強(qiáng)制停止運(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)，I0.5常開觸點(diǎn)閉合，Q0.1接通并自保，進(jìn)行手動(dòng)排水。按手動(dòng)脫水按鈕，I0.6閉合，Q0.1、Q0.4接通脫水，T42開始計(jì)時(shí)。T42計(jì)時(shí)時(shí)間到Q0.1、Q0.4斷開，脫水停止，Q0.5接通報(bào)警，T43開始計(jì)時(shí)。T43計(jì)時(shí)時(shí)間到Q0.5斷開報(bào)警結(jié)束。、五、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，下載后執(zhí)行S7-200.EXE即可進(jìn)入。可以在沒(méi)有PLC的情況下，對(duì)PLC程序進(jìn)行仿真調(diào)試，雖然它不能模擬S7-200的全部指令和全部功能，但仍然不失為一個(gè)很好的學(xué)習(xí)S7-200的工具測(cè)試軟件。(2)執(zhí)行S7-200.EXE后其窗口如圖10圖10執(zhí)行S7-200.EXE后窗口圖執(zhí)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)。用戶還可以修改CPU的網(wǎng)絡(luò)地址，一般使用默認(rèn)地址。圖中灰色部分為是CPU224類型的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的右邊空白方框是擴(kuò)展模塊的位置，雙擊空白方框即可進(jìn)行模塊配置選擇，根據(jù)需要可選擇各種數(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，具有和CPU224對(duì)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LED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)8位模擬量輸入電位器對(duì)應(yīng)的特殊存儲(chǔ)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。(3)仿真軟件不能直接接收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）。然后在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當(dāng)中進(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)程當(dāng)中點(diǎn)擊開關(guān)面板中的模擬開關(guān)進(jìn)入信號(hào)輸入，通過(guò)查看菜單當(dāng)中的“程序塊代碼”查看對(duì)應(yīng)程序代碼，“程序塊圖形”查看梯形圖運(yùn)行狀態(tài)，“數(shù)據(jù)塊”查看V區(qū)存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)的值，“內(nèi)存監(jiān)視”來(lái)監(jiān)控V、T、C、M等內(nèi)部變量的值(5)另外，仿真軟件還有讀取CPU和擴(kuò)展模塊的信息、設(shè)置PLC實(shí)時(shí)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）。然后在S7-200仿真軟件，使用工具欄的下載按鈕即將導(dǎo)出的文件下載到仿真軟件當(dāng)中進(jìn)行仿真測(cè)試。按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行仿真，看程序能夠按照要求進(jìn)行各種工作即可。六、模擬硬件連接經(jīng)過(guò)上節(jié)的仿真成功后，就可以進(jìn)行程序的下載、安裝和調(diào)試。但由于條件的限制，此次設(shè)計(jì)不能進(jìn)行完全的實(shí)物連接，只能用簡(jiǎn)單的元件進(jìn)行模擬連接。具體的模擬元件如下：采用三個(gè)刀開關(guān)來(lái)模擬ST1、ST2、ST3三個(gè)水位選擇開關(guān)，其余的啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、手動(dòng)排水/手動(dòng)脫水和對(duì)應(yīng)的水位傳感器，采用八個(gè)按鈕開關(guān)來(lái)模擬。洗衣機(jī)的進(jìn)水、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、脫水和報(bào)警，采用五個(gè)放光二極管來(lái)模擬。選擇好模擬元件后按照2.2節(jié)中的PLC外部接線圖(圖2-1)連接好模擬硬件圖，把模擬元件對(duì)應(yīng)的作用標(biāo)識(shí)清楚，便于連接好裝載程序后的操作。把經(jīng)過(guò)仿真成功后的程序下載到PLC中，按照設(shè)計(jì)的控制要求按動(dòng)對(duì)應(yīng)的刀開關(guān)和按鈕開關(guān)，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光即可。經(jīng)過(guò)模擬控制到達(dá)了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，此次設(shè)計(jì)成功。七、總結(jié)與展望總結(jié)下面是我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目.第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，到圖書館、書店、資料室去雖說(shuō)是比較原始的方式，但也有可取之處的?？傊还芡ㄟ^(guò)哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來(lái)以備后用。第三，通過(guò)上面的過(guò)程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來(lái)更透徹的分析題目。第四，有了研究方向，就要?jiǎng)邮謱?shí)現(xiàn)。編寫源代碼的時(shí)候最好是編寫一個(gè)小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計(jì)的最后出現(xiàn)太多的錯(cuò)誤而亂成一團(tuán)糟。一步步地做下去之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)要做出來(lái)并不難，只不過(guò)每每做一會(huì)兒會(huì)發(fā)現(xiàn)一處錯(cuò)誤要修改，就這樣在不斷的修改調(diào)試，再修改再調(diào)試。第五,寫論文能提升以下幾個(gè)方面的能力:1、文字表述:論文里的語(yǔ)言非常講究，這方面需要繼續(xù)加強(qiáng)。2、交流、討論:文章的大致內(nèi)容寫完后，一定要和老師、其他同學(xué)多交流，讓他們多提點(diǎn)建議。一些計(jì)量軟件使用方法，可以向?qū)W長(zhǎng)們請(qǐng)教。3、細(xì)心:模型公式編輯、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、文章各段格式等，都需要細(xì)心。4、搜索:需要搜索很多資料，如何在短時(shí)間找到你想要得資料，得在搜索關(guān)鍵