最新刘滕宝的毕业设计——正式版

1、2018届分类号： TP27 3单位代码： 10452本科专业职业生涯设计把握机遇，迎接未来全自动洗衣机的PLC控制系统设计姓名刘滕宝学号200615840114年级2006专业机械设计制造及其自动化系（院） 工学院指导教师王宁宁2018年 01月01日I/34II/34第一部分 把握机遇，迎接未来11前言12 自我分析 13 职业分析 13.1专业分析 13.2社会环境分析 13.3职业环境分析 23.4职业分析小结 34 职业定位与发展45结语5第二部分 全自动洗衣机的PLC 控制系统设计 6摘 要 6ABSTRACT71 绪论 81.1 可编程序控制器简介 81.1.1可编程序控制器的产

2、生和发展81.1.2可编程序控制器的分类 91.1.3可编程序控制器的主要生产厂家112 全自动洗衣机控制系统的控制要求122.1 全自动洗衣机的工作原理122.2 设备控制要求 13正常运行 13强制停止 133 全自动洗衣机控制系统的PLC 选型和资源配置14I/343.1 控制系统构成图14控制系统图 14框架配置图 14地址分配 153.2 模块功能概述 154 全自动洗衣机控制系统程序设计164.1编程软件 164.2程序的流程图、构成 16流程图 165 全自动洗衣机控制系统PLC 程序 195.1 系统资源分配 195.1.1数字量输入部分195.1.2数字量输出部分195.2

3、源程序 20辅助继电器 20进水 22洗衣 23排水 24脱水 25洗完报警 266结论27参考文献28致谢29II/34第一部分把握机遇，迎接未来1 前言我国的机械行业的迅猛发展，迫切需要大量的精通机械行业相关技能的人才，这对于我来说即使机遇也是挑战。机会青睐于有准备的人，好的职业规划就是我成功的保证。2 自我分析我是一个善于发现新事物和探索新事物的人，敢于创新，敢于提出自己的观点，能坚持正确的观点 , 同时有较强思考能力和空间想象能力，喜欢去探索新的事物，对世界有洞察力。给自己设定了不同时期的不同职业目标，为了能够实现这些职业目标，我会不懈的去努力，我的乐观与坚强就是我实现这些目标最大的保

4、障。3 职业分析3.1 专业分析机械制造与自动化这个职业在目前是一个很热门的专业，而我国在这一方面的人才现状是多而不精。现在的社会是靠机器发展的一个机械化的社会，所以在这方面就业比较良好。机械类专业的就业方向，除了教案、营销等等外，常见的有：生产总监（生产主管）、物流管理、设备管理、质量管理、工程管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等等，因为机械渗透到很多行业，所以不能一一列举。3.2 社会环境分析我国目前就业形势都趋向饱和，但我认为在机械设计和机械自动化方面还需要更多人才，而职

5、业市场对技能型人才技能技术要求较高，同时面向这方面的人才也在不断增多。在严峻的就业形势面前应对就业困境，首要的就是要树立应对危机的意识，要认识到这是一个普遍的问题，只有努力提高个人能力，才能使自己立于不败之地，才能做到迎难而上。就业困境面前，我首先要摆脱“等、靠、要”的思维，积极主动地展示自己，自信乐观的面对压力。我了解到在招聘会上“春风得意”的毕业生，往往能力并不是很出众，之所以能屡次成功就是因为积极主动。他们的经验就是，如果招聘单位拒绝了简历，他们一定会打电话或者亲自过去询问被拒原因，招聘单位往往会被1/34他们的认真和自信打动，主动提供额外的面试机会。这样的经验并不一定就能复制，但可以说

6、明认真、积极和自信的心态在应聘过程中的重要作用。面对严峻的就业形势，我还要做到调整职业规划、降低未来预期。其实，过低的预期不是对自己未来的不负责，而恰恰是对于现实问题的充分考虑。在困境面前，第一位的是生存，第二位的才是发展。只能先保证了当下的基本生活，才算有了未来进一步发展的可能。而且，我国经济总体仍然在增长，虽然受到了金融危机的冲击，但大学生发挥自己能力也肯定可以保证一个基本生活。在走出校园的第一步面临的这次就业危机，对于我也是加深对社会的认识、重新把握自己的机会。3.3 职业环境分析在全球经济结构大调整的今天，中国凭借一系列优势，已然成为世界制造中心。国家扩大内需和实施西部大开发战略将带动

7、机械产品需求增长。特别是应对世界经济下滑对国内经济的冲击，国家将加大基础设施的投资力度，出台了累计 4 万亿元的投资刺激计划，有力地带动国内需求的增长。从国际市场来看，能源原材料价格上涨势头趋缓，行业成本压力会有所减轻。机械设备制造业的长期增长速度和赢利水平将更多地取决于产品的附加值水平和技术进步的速度，这是机械设备制造业持续发展的重要基础。 目前，各行业对自身产品结构也积极作出相应调整，对生产工艺、装备设备不断进行技术改造，自动化和大型化成套设备的开发为机械行业提供了先进、现代化的产品。未来相当长的一段时期内，对机械装备的需求将稳定增长，但需求结构将不断调整和变化。同时，机械行业自身进行产业

8、升级和技术改造也需要大量先进加工设备和测试仪器。市场竞争加剧以及企业技术升级的速度加快，企业技术改造投资将保持一定规模，同时，国家政策也鼓励企业加大新设备的投资强度，国内对高精尖机械设备产品的需求将不断增加。因此，在很长时期内国民经济的结构调整和产业升级都将对机械装备工业形成较大的需求。从宏观上可以看到，我国的机械产品出口正保持着继续增长的态势。特别是我国加大了“走出去战略”的实施力度，鼓励企业发展对外工程承包和合作，发展经济技术合作工程取得较大进展，这些进展将在很大程度上促进相关机械产品的出口。我生长在中国经济比较发达的沿海城市青岛。我市机械行业企业在原材料成本上涨的压力下，许多企业加大科技

9、开发投入，加快自主创新步伐，坚定不移走引进消化再创新、集成创新、原始创新相结合的自主创新之路，企业创新能力得到极大提高。生产保持快速发展，经济效益水平明显提高。船舶行业发展方面，由于造船供大于求的矛盾将逐渐显现，市场竞争必将越来越激烈。在海西湾造修船基地的建成、青岛造船厂异地搬迁改造工程开工建设和海洋工程基地的建设带动下，将吸引国内外船舶配套企业来青发展，进一步完善配套体系，2/34拉长产业链，推动我市船舶行业的发展。电工电器行业发展方面，我市电工电器产品主要以中低压的输变电设备和器材为主，随着西电东送、南北互供、全国联网的推进，市场需求仍会有较大增长，该行业将继续保持相对平稳的增长态势。机床

10、工具行业方面，随着我国的工业化进程加快，特别是国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见的发布，为机床工具产品市场需求的进一步扩大奠定了基础，为行业的发展形成了持久性拉动，行业仍将处于较快发展的良好时期。但我市的机床产品大多是中小型的产品，面临的竞争会更加激烈。在地区经济迅猛发展的形势下，我的未来也将是一片光明。不仅如此，去年上半年国务院发布关于加快振兴装备制造业的若干意见，并将陆续出台相关配套政策，国家明确提出，将在税收、资金、研发、市场等方面支持装备制造业。对于国内机械行业而言，这无疑是一个重大利好消息，预示着该行业将置身良好的发展环境。而青岛机械行业伴随着这座城市迈向重化工时代的铿锵步伐，已

11、经“吾家有女初长成”，储备了足够的发展后劲。根据市经贸委提供的数字，去全市机械行业规模以上工业企业超过 920 家，完成产品销售收入超过 941.43 亿元，同比增长 36.90%，占全市工业的 17.6%；实现利润总额 39.01 亿元，同比增长 8.03%，占全市工业的 20.3%。当然，如同一枚硬币的两面，机遇总是与挑战相伴相生，即使是黄金机遇也不例外。今后青岛市机械行业将会面对一个竞争更加激烈的市场环境。其一，从宏观经济环境看，国家高度重视振兴装备制造业，加大了社会对机械行业的市场预期，形成一轮新的投资热潮，不仅原有的机械企业在全力进行资本扩充，大量的境外资本和行业外资本也相继进入，并

12、在较短时间内形成庞大的生产能力。其二，日益增多的贸易摩擦、欧洲市场执行环保新政策等等，都将对青岛市的机电产品出口产生不利影响。日益趋紧的市场环境，可能使青岛市机械行业高速增长的态势有所减弱其实，从青岛市机械行业的整体现状来看，连续五年的高速增长，已经形成相对较高的基数，高速增长势头有所减弱也是题中应有之义。但不管怎样，一个非常显豁的事实是，在“中国机械行业发展最佳时期”里，青岛市机械行业仍然面临黄金机遇，只要具有足够的智慧，其发展速度仍会超过人们的预期。3.4 职业分析小结我认为周边给了我一个良好的就业环境，但这并不代表不需要危机感，只有更好的充实自己，才能在就业中取得相应的优势。3/344

13、职业定位与发展鉴于以上现状，我国的机械行业迫切需要大量的精通机械行业相关技能的人才，而我即将从事的机械工程师正是符合这一要求的综合人才。机械工程师指的是从事机械行业专业人士。当今的机械工程师面临的挑战是双重的：既要振兴传统制造业，改造提升制造业，提高制造业在全球化角逐中的国际竞争力；又要增长能力，提高水平，为高新技术产业的发展提供必需的装备。新时期的中国机械工程师，必须适应一系列的新要求，其中包括：高新技术产业化的要求、机械制造业结构调整提高素质的要求、机械工程师业务向广大服务领域扩展的要求以及适应全球化竞争和国际性合作的要求。机电一体化、数控机床、 CAD/CAM、数字化制造技术体现了机械技

14、术和电子信息技术的复合；精益生产、工业工程、质量控制反映了机械技术和管理技术的结合；现代化的客户管理系统、库存管理、现代物流都要求管理技术和信息技术的集成。而一切CIMS、 ERP、虚拟企业、电子商务等现代制造理念和模式的实现，必须是机械技术、管理技术和信息技术三者融合集成的结果。因此我未来必须具备的重要能力中包括通讯能力、计算机编程能力、业务实践、工程基础、团队工作能力、跨专业理解能力、工程管理能力、学习能力、创造性、多语言能力等多种能力的综合。此外，要成为一名优秀的工程师，在创新问题上排除纯技术观点十分重要。要明确“最好的技术不一定能成功，市场最终还是要打败技术”（钱伯斯）。而且，要成为合

15、格的机械工程师不但要有内容类知识（是什么、为什么）、方法类知识（怎么做、谁来做），还要有规则类知识（约束着怎么做和谁做、什么能做、什么不能做 ）。为此，我选 修了大量 的相关课程 来充实自 己。比如， 通过机 械 制图和 Pro/engineer 的学习，学会了用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求，能够熟练地运用各种国家标准绘制零件图装配图等。熟练的掌握了计算机辅助设计和计算机制图的基本方法，能够应用计算机简化制图过程并且有所创新。通过学习机械原理和机械设计，深入的理解了机构的组成及运动方式，明确了分析机构运动的基本方法，对于一般机构的运动机理及其组成有了更深的认识。能够

16、从整体上把握机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据，大大增强了我的实际应用能力。通过学习可编程序控制器应用技术和自动控制理论使我全面的了解经典控制理论的基本内容，对一些自动化系统的控制过程有了更深入的了解。熟练掌握的PLC 的原理和编程的基本方法，能够编写常见系统的PLC 控制程序。此外为了系统的了解企业的运行机制，阅览了部分企4/34业管理和工业经济方面的书籍。通过在学校的学习，我基本具备了认真严密、逻辑性强、追求准确性、敢于创新、积极向上的心态、有上进心等基本素质。初步掌握了作为工程技

17、术人员应该具备的识图绘图能力、设计改进能力、程序开发能力和计算机应用能力等能力，但同时也认识到自身的实践能力不强、缺乏应用经验等问题。为此，今后应该积极投身于生产实践，多看、多想、多做从实际中汲取经验为今后的发展打下坚实的基础。5 结语为了努力适应机械行业的发展，必须从现在做起，认真仔细的完成自己的任务。当前我首先要保质保量的完成第一个任务- 毕业设计。本次的毕业设计是全自动洗衣机的 PLC 控制。全自动洗衣机由洗衣桶、电动机、定时器、传动部件、箱体、箱盖及控制面板等组成，是集带传动、齿轮传动、电子电气控制等于一身的综合性机械产品。目前该型洗衣机在我国保有量大，其优越的连续性以及高度的智能化受

18、到人们的追捧。全自动洗衣机的核心就是其控制系统，因此研究其 PLC控制非常有意义。通过该设计，把所学的专业知识进行了系统的回顾，对本专业的理解更加深入。综合运用所学的有关知识与技能，结合各个环节进行机械工程技术人员的基本训练，培养了模块化控制思想和综合协调能力，逐步提高自己的理论水平、构思能力、工作洞察力、判断力和接受新事物的能力，尤其是提高自己认识、分析与解决问题的能力，为以后的设计和工作打下坚实的基础。5/34第二部分全自动洗衣机的PLC控制系统设计摘要本文描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。实现了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程。根据全自动洗衣机的工作原理，利用

19、可编程控制器 PLC 实现控制，说明了 PLC 控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。通过本系统的设计，对西门子 S7-200 系列 PLC的特点有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了西门子 S7-200 系列 PLC 的特点，对按钮，电磁阀，开关等其它一些输入 / 输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。关键词： PLC；洗衣机；全自动；程序控制器6/34AbstractThispaper have described that the full-automatic washing machine controls the systematic operation request

20、.Have come true the washing machine drains away water from water-entering , cleansing, dehydration, gives an alarm to the circulation process stopping calculation voluntarily. According to the work principle of the full-automatic washer, make use of the programmable logical controller PLC realizatio

21、n control, explain the principle method of the PLC control, the special features of the characteristics and the control washer. According to the design of this system, had the thorough comprehension to the characteristics of the SIMENS S7-200 series PLC in Europe.The full-automatic washer control sy

22、stem made use of the characteristics of the SIMENS S7-200 series PLC in Europe, to the button, the electromagnetism valve, switch etc. a little bit other importation/ output to order to carry on the control, carry out the washer to do laundry the automation of the process。Keyword:PLC。Washing machine

23、。 Full-automatic 。Procedure controller7/341 绪论1.1 可编程序控制器简介可编程序控制器（ PLC）是计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/ 输出来控制机械设备或生产过程。可编程序控制器具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。可编程序控制器的产生和发展20 世纪 60 年代以前，汽车流水线的自动控制系统基本上都采用传统的继电器控制。在 60 年代初，美国汽车制造业竞

24、争越发激烈，而汽车的每一次更新的周期越来越短，这样对汽车流水线的自动控制系统更新就越来越频繁，原来的继电器控制就需要经常的重新设计和安装，从而延缓了汽车的更新时间。所以人们就想能有一种通用性和灵活性较强的控制系统来替代原有的继电器控制系统。1968 年，美国通用汽车公司首先提出可编程序控制器的概念。在1969 年，美国数字设备公司（ DEC）终于研制出世界上第一台 PLC。这是一种新的控制系统代替继电器的控制系统，它要求尽可能地缩短汽车流水线控制系统的时间，其核心采用编程方式代替继电器方式来实现生产线控制。这种控制系统首先在美国通用汽车的生产线上使用，并获得了令人满意的效果。PLC 在食品、制

25、造和冶金等其他工业部门相继得到了应用。1971 年日本引进了这项技术，并开始生产自己的PLC。1973 年，欧洲一些国家也研制出了自己的PLC。 1974年，我国也开始仿照美国的 PLC技术研制自己的 PLC，终于在 1977 年研制出了第一台具有实用价值的 PLC。大规模集成电路和超大规模集成电路的出现使得PLC 在问世后的发展极为迅速。现在， PLC不仅能实现继电器的逻辑控制功能，同时还具有数字量和模拟量的采集和控制、 PID 调节、通信联网、故障自诊断及DCS生产监控等功能。PLC作为工控机的一员，在主要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。它具8/34有控制方便、可靠性高、容易掌握、

26、体积小、价格适宜等特点。PLC在工控机市场中占有主要地位，并保持继续上升的势头。PLC 在 60 年代末引入我国时，只用作离散量的控制，其功能只是将操作接到离散量输出的接触器等，最早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的PLC 具有 PID调节功能，它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域，广泛地应用于航天、冶金、轻工、建材等行业。但 PLC 也面临着其它行业工控产品的挑战，各厂家正采取措施不断改进产品，主要表现为以下几个方面：1. 微型、小型 PLC功能明显增强很多有名的 PLC 厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的 PLC。三菱的 fxos14 点 (8 个 24vdc 输入，

27、 6 个继电器输出 ) ，其尺寸仅为 58mm×89mm，仅大于信用卡几个毫 M，而功能却有所增强，使PLC的应用领域扩大到远离工业控制的其它行业，如快餐厅、医院手术室、旋转门和车辆等，甚至引入家庭住宅、娱乐场所和商业部门。2. 集成化发展趋势增强由于控制内容的复杂化和高难度化，使PLC向集成化方向发展， PLC 与 pc 集成、PLC与 DCS集成、 PLC 与 PID 集成等，并强化了通讯能力和网络化，尤其是以PC为基的控制产品增长率最快。 PLC 与 PC 集成，即将计算机、 PLC 及操作人员的人机接口结合在一起，使 PLC 能利用计算机丰富的软件资源，而计算机能和 PLC

28、的模块交互存取数据。以 PC 机为基础的控制容易编程和维护用户的利益，开放的体系结构提供灵活性，最终降低成本和提高生产率。3. 向开放性转变PLC曾存在严重的缺点，主要是 PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的，绝大多数的 PLC 是专用总线、专用通信网络及协议，编程虽多为梯形图，但各公司的组态、寻址、语文结构不一致，使各种 PLC 互不兼容。国际电工协会 (IEC) 在 1992 年颁布了 IEC1131-3可编程序控制器的编程软件标准，为各 PLC厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以 PC为基、在 Windows平台下，符合 IEC1131-3 国际标准的新一代开放体系结构的PLC正

29、在规划中。由于PLC 是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物，所以在工业控制方面，它具有继电器控制或通用计算机所无法比拟的高可靠性；应用灵活、使用方便；面向控制过程的编程语言，容易掌握；易于安装、调试、维修；网络功能强大；体积小、重量轻等特点。可以预见，在不远的将来，PLC将成为工业自动化重要支柱之一。可编程序控制器的分类PLC产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。对PLC分类，通常根据其结构形式9/34的不同、功能的差异和I/O 点数的多少等进行大致分类。1. 按结构形式分类根据 PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。整体式 PLC整体式 PLC是将电源、 CPU、 I/O

30、 接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型 PLC 一般采用这种整体式结构。整体式 PLC 有不同 I/O 点数的基本单元（又称主机）和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O 接口、与 I/O 扩展单元相连的扩展口，以及与编程器或 EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有 I/O 和电源等，没有 CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式 PLC 一般还可以配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。 模块式 PLC 模块式 PLC是将 PLC各组成部分，分别做成若干个单独的模块，如 CPU模块、 I/O 模块、电源模块

31、（有的含在 CPU模块中）以及各种功能模块。模块式PLC有框架或基板和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同规模的系统，而且装配方便，便于扩展维修。大、中型 PLC一般采用模块式结构。2. 按功能分类根据 PLC所具有的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。 低档 PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入/ 输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。 中档 PLC 除具有低档 PLC 的功能外，还具有较强的模拟量输入 / 输出、

32、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程 I/O 、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、 PID 控制的功能，适用于复杂控制系统。 高档 PLC 除具有中档 PLC的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算机其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。3. 按 I/O 点数分类根据 PLC的 I/O 点数的多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。、 小型 PLCI/O点数为 256 以下的为小型 PLC。其中 I/O 点数小于 64 点的为超小型或微型 PLC。

33、 中型 PLCI/O点数为 256 点以上， 2048 点以下的为中型 PLC。 大型 PLCI/O点数为 2048 以上的为大型 PLC。其中， I/O 点数超过 8192 点10/34的为超大型 PLC。在实际中，一般PLC 功能的强弱与其I/O 点数的多少是相互关联的，即PLC 的功能越强，其可配置的I/O 点数越多。因此，通常我们所说的小型、中型、大型PLC，除指其 I/O 点数不同外，同时也表示其对应功能为低档、中档、高档。可编程序控制器的主要生产厂家目前，全世界的PLC 生产厂家约有200 家，生产300 多个品种。主要集中在美国、德国、日本等多家公司。其中德国和美国是以大型PLC

34、 而闻名，而日本则主要生产小型 PLC下面就分别介绍这3 个国家的 PLC产品以及我国无锡生产的华光PLC。 . 美国的 PLC美国的 PLC 厂家很多，现已超过百家。其中以 A-B（ALLEN-BRADLEY）公司、美国通用（ GE）公司生产的 PLC最具代表性。A-B 公司是美国的可编程序控制器制造商，同时也是世界上最大的PLC 制造商之一。该公司产品规格齐全，所提供的特殊模块和智能模块品种丰富。其主要代表机型有： SLC-500 系列、 PLC-5 系列、 PLC-5/250 系列，还有早期的 PLC-3 和 PLC-2 系列等。GE 公司是世界上最早研制和生产PLC 产品的主要厂商之一

35、。其主要产品有小型机GE-1、 GE-1/J 、GE-1P等，中型机 GE-，还有大型机GE-V等。2. 德国的 PLC德国的 PLC 主要以西门子（ SIEMENS）为代表，它也是世界上较早研制和生产PLC的主要厂商之一。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测、自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施和环境保护设备等。如冲压机床、磨床、印刷机械、橡胶化工机械、中央空调、电梯控制和运动系统等。其主流产品包括西门子S7-200、S7-300、S7-400 系列 PLC。3.日本的 PLC日本的 PLC以高性价比

36、的小型机著称。其主要代表厂家为欧姆龙（OMRON）三菱等厂家。欧姆龙公司已经有 50 多年的历史，该公司以良好的性价比占据了我国 PLC市场的较大份额。它的 PLC 指令系统功能强大，能处理复杂的控制要求；具有品种齐全的通信模块，在 CPU本体上备有标准上位接口，可配备 6 种通信模块；将 PC卡（ PCMCIA）使用在可编程控制器中，可以临时存储设备运行情况和生产过程数据，并能够十分方便的与以太网连接。主要产品有微型的 C20P 和 C20、小型的 C120 和 C200H、中型的C500和 C1000H、大型的 C2000H。11/34三菱公司也是日本生产PLC 产品的主要厂家之一，很早就

37、进入了中国市场。它具有固定灵活的系统配置、丰富的品种、无需维护的程序存储器、编程简单、共同外部设备等特点。其主要产品有小型的F、 F1、F2 系列，还有 FX0、FX2系列和 A 系列等。4. 无锡华光 PLC华光电子工业有限公司是中日合资企业，成立于1989 年 4 月。是生产开发销售可变程序控制器 (PLC) 、触摸式工业图形显示器、接近开关、电子计数器、旋转编码器等电子控制产品的专业企业。它也生产多种型号与规格的PLC，如 SU、SG 等，发展很快，并在价格上很有优势。2 全自动洗衣机控制系统的控制要求2.1 全自动洗衣机的工作原理全自动洗衣机的实物示意图如图1 所示。图 1 全自动洗衣

38、机实物示意图洗衣机的工作流程示意图如图 2 所示。开进洗排脱结始水衣水水束图 2洗衣机工作流程图洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水4 个过程组成。在半自动洗衣机中，这4 个过程分别用相应的按钮开关来控制。全自动洗衣机中，这4 个过程可做到全自动一次运行，直至洗衣结束。12/34自动洗衣机的进水、洗衣、排水和脱水是通过水位开关、电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现自动控制的。水位开关用来控制进水到洗衣机内高、中、低水位；电磁进水阀起着通/ 断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入；排水时，电磁排水阀打开，将水排除；洗衣时，洗涤电动机启动；脱水时，脱水桶启动。2.2 设备控制要

39、求全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。正常运行“正常运行”方式具体控制要求如下： 将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按钮，开始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水； 进水停止 2s 后开始洗衣； 洗衣时，正转 20s，停 2s，然后反转 20s，停 2s； 如此循环共 5 次，总共 220s 后开始排水，排空后脱水30s； 然后再进水，重复 步，如此循环共 3 次； 洗衣过程完成，报警 3s 并自动停机。强制停止“强制停止”方式具体控制要求如下： 若按下“停止”按钮，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排

40、水电磁阀全部闭合； 可用于手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。13/343 全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置3.1 控制系统构成图控制系统图控制系统图如图3 所示。启动按钮停止按钮PL手动排水开关C手动脱水开关水位选择开关（高、中、低）水位检测设备（高、中、低）电磁进水阀电磁排水阀洗涤电动机脱水桶图 3 全自动洗衣机控制系统图框架配置图全自动洗衣机控制采用西门子公司的S7-200 系列整体式PLC。 PLC 框架配置图如图 4所示。14/34CPU 模块CPU 224（AC/DC/ 继电器）图 4 PLC 框架配置图地址分配由于 CPU模块有 14 点数字量输入，有10 点

41、数字量输出，所以不再需要输入/ 输出模块。 I/O 分配采用自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是I0.0 I1.5 ，输出端子对应的输出地址是Q0.0Q1.1。3.2 模块功能概述CPU 模块采用西门子的CPU-224（ AC/DC/ 继电器）模块，它控制着整个系统按照控制要求有条不紊的运行。同时由于该模块采用交流220V 供电，并且自带14 个数字量输入点和 10 个数字量输出点，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不再需要另外的电源模块、数字量输入和输出模块。15/344 全自动洗衣机控制系统程序设计4.1 编程软件编程软件采用采用西门子公司为其生产的PLC 而设计的编程软

42、件STEP7-Micro/Win ，它可以在 Windows 平台上运行，而且提供了一个完整的编程环境，可进行离线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语句表的互相转换。4.2 程序的流程图、构成流程图 正常运行流程图正常运行流程图如图5 所示。 强制停止流程图强制停止流程图如图6 所示。16/34开始否否否否否设定水位按动启动按钮进水水位到设定水位停止进水计时 2s正转洗衣否计时 20s反转洗衣计时 20s洗衣 5次排水否水是否排完脱水17/34计时 30s否否否图 5 正常运行流程图开始正常运行否按动停止按钮洗涤电动机和脱水桶停止转动进水和排水电磁阀闭合打开手动脱水开关否脱水打开手动排水开

43、关否18/34排水图 6 强制停止流程图5 全自动洗衣机控制系统PLC程序5.1 系统资源分配数字量输入部分这个控制系统的输入有启动按钮、停止按钮、水位选择开关（高水位、中水位、低水位）、手动排水开关、自动排水开关、高水位浮球开关、中水位浮球开关、低水位浮球开关、水排空浮球共 11 个输入点。具体的输入分配如表 1 所示。表 1 输入地址分配输入地址对应外部设备I0.0启动按钮I0.1停止按钮I0.2水位选择开关（高水位）I0.3水位选择开关（中水位）I0.4水位选择开关（低水位）I0.5手动排水开关I0.6自动排水开关I0.7高水位浮球开关I1.0中水位浮球开关I1.1低水位浮球开关I1.2水排空浮球开关数字量输出部分这个控制系统需要控制的外部设备有进水电磁阀、排水电磁阀、洗涤电动机、脱水桶、报警器共 5 个设备