2023年刘滕宝的毕业设计正式版

2０２3届分类号：TP273单位代码：1０４52ﻩ 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年级2０23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２02３TOC\o＂1-3＂＼ｈ＼z\ｕHYＰERLINK１前言 PAGＥREF_Tｏｃ\h１HYＰERLINK\l＂＿Toc"2自我分析 PAGＥREF＿Toｃ\h1HＹＰＥRLＩNＫ＼l"_Toc"3职业分析ﻩPAＧERＥF_Toc\h1ＨYPERLINK\l"＿Toc"３.１专业分析 PAGEＲEF_Toc＼h1HＹPEＲLINK\ｌ"_Toｃ"３.2社会环境分析ﻩ1HYPEＲLＩNＫ3.3职业环境分析 ＰＡGERＥF_Toc＼h2HＹＰERＬＩNK＼ｌ＂_Ｔoｃ"3．４职业分析小结ﻩPAGEＲＥF_Toc＼h3HYPERLINＫ4职业定位与发展 PAＧERＥF_Toc＼h3ＨＹPERＬＩNK＼l＂_Toｃ"５结语 PAGEＲＥF_Tｏc＼h5HYＰEＲＬINK\l＂＿Ｔoｃ"第二部分全自动洗衣机的PLC控制系统设计ﻩＰAＧＥＲEF_Ｔoｃ\h6HＹPＥRLINK＼l"_Toc＂摘要 ＰＡGＥREF_Ｔoc\h6HYPERＬＩNKＡｂsｔracｔﻩＰＡGEREF_Toｃ＼h７ＨＹPERLIＮK\l"＿Toc"1绪论ﻩＰＡGＥＲEＦ_Toc＼ｈ8HＹＰERＬIＮK＼ｌ"_Ｔoc＂1．1可编程序控制器简介 PＡGEREF_Toc\h8ＨＹPERLINK1.1.1可编程序控制器的产生和发展 PＡGEＲEF_Ｔoc\h8ＨＹPERLINK1.1.２可编程序控制器的分类ﻩＰAＧERＥF_Tｏc\h９ＨYPEＲLＩＮK\l"＿Toc"１.1.3可编程序控制器的重要生产厂家ﻩＰAGEREF＿Toc\h1０ＨYＰERＬINＫ\ｌ"_Toｃ"2全自动洗衣机控制系统的控制规定 PAGERＥF_Tｏc\h12HＹPERLINK＼ｌ＂_Toc"2.1全自动洗衣机的工作原理ﻩPAＧEREＦ_Toc\h12HYPERＬINＫ＼l"＿Toc"2.２设备控制规定ﻩPAＧEＲEＦ_Toc\h1２ＨYPEＲLINＫ2.２.2强制停止 PAＧEＲEＦ_Toc＼h1３HYPERLINK＼l＂_Tｏc"3全自动洗衣机控制系统的ＰLC选型和资源配置 PAＧEREＦ_Tｏc\h１43.1控制系统构成图ﻩPAGEＲＥF_Tｏc＼h１4ＨYＰERＬIＮK\l＂_Toc"3.1.1控制系统图ﻩPＡGＥＲEF_Toｃ＼h14ＨYPEＲLINK\ｌ＂_Toｃ＂3.１．２PＬC框架配置图ﻩPAGEREF_Tｏc＼h１4HYPERLINＫ＼l"＿Toc"3.１．３I/O地址分派 ＰAGEＲEF_Ｔoｃ＼h１43.2模块功能概述 PAGERＥF_Tｏｃ\h15HYＰＥRLINＫ\ｌ"_Toc＂4全自动洗衣机控制系统程序设计ﻩPAGＥＲEF_Ｔｏc\h16HＹPERLINK4．2程序的流程图、构成 ＰAGEREF_Tｏｃ\ｈ１６HYPERLINK\l＂_Ｔoc"4.２．1流程图 PAＧEＲEF_Ｔｏc\h１６HYＰERLIＮK＼l"_Ｔoc"5全自动洗衣机控制系统PLC程序ﻩＰAＧEＲEF＿Toc\h１９HYPERLINＫ\l＂＿Toc＂5.1系统资源分派ﻩPＡGEREＦ_Toｃ\h１9HＹPＥＲLINＫ＼l"_Ｔoc"5.1.1数字量输入部分ﻩPAGERＥF_Toc\h19HYＰERLINＫ５.2源程序 PAＧEREＦ_Toc＼h20HＹPＥRＬINK\l＂＿Tｏc"5.2.１辅助继电器 ＰAGEREF_Ｔoc\h２0ＨYPERLINＫ\l＂_Tｏc"5．2.2进水 ＰＡＧＥREF＿Toｃ＼ｈ22HYＰERLIＮK\l＂_Ｔoc"5．2.3洗衣ﻩPＡＧERＥF_Tｏc\h23ＨＹＰＥＲLIＮＫ5.2.５脱水 ＰAＧEREF_Ｔｏc＼h2５HYＰＥRLIＮK＼l"_Toc"５．2.６洗完报警 PAGERＥF＿Toc＼h26HYＰERLINK＼l"_Toc"6结论 ＰAGＥREF_Toc\h２7HＹＰERLIＮK\ｌ"＿Toc"参考文献 PＡＧEREF＿Toc\ｈ２8HＹPEＲLＩNK＼l"_Toc＂致谢 PAGEＲEF_Toc\h2９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，能坚持对的的观点,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的，为了可以实现这些职业目的,我会不懈的去努力,我的乐观与坚强就是我实现这些目的最大的保障。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，除了教学、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、项目管理、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，由于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，而职业市场对技能型人才技能技术规定较高,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，要结识到这是一个普遍的问题,只有努力提高个人能力,才干使自己立于不败之地，才干做到迎难而上。就业困境面前,我一方面要摆脱“等、靠、要”的思维，积极积极地展示自己,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,往往能力并不是很杰出，之所以能屡次成功就是由于积极积极。他们的经验就是,假如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因素,招聘单位往往会被他们的认真和自信打动，积极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、减少未来预期。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足考虑。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也许。并且，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结识、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。国家扩大内需和实行西部大开发战略将带动机械产品需求增长。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连续发展的重要基础。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。未来相称长的一段时期内,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。市场竞争加剧以及公司技术升级的速度加快,公司技术改造投资将保持一定规模，同时,国家政策也鼓励公司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长。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”的实行力度,鼓励公司发展对外工程承包和合作,发展经济技术合作项目取得较大进展,这些进展将在很大限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。我市机械行业公司在原材料成本上涨的压力下，许多公司加大科技开发投入，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,公司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剧烈。在海西湾造修船基地的建成、青岛造船厂异地搬迁改造项目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公司来青发展,进一步完善配套体系,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,我市电工电器产品重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、全国联网的推动，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，行业仍将处在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,面临的竞争会更加剧烈。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。而青岛机械行业随着着这座城市迈向重化工时代的铿锵步伐,已经“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公司超过920家，完毕产品销售收入超过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。此后青岛市机械行业将会面对一个竞争更加剧烈的市场环境。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，不仅原有的机械公司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，也许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。但不管如何,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，才干在就业中取得相应的优势。4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规定的综合人才。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，改造提高制造业,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规定，其中涉及：高新技术产业化的规定、机械制造业结构调整提高素质的规定、机械工程师业务向广大服务领域扩展的规定以及适应全球化竞争和国际性合作的规定。机电一体化、数控机床、CAＤ/ＣAM、数字化制造技术体现了机械技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、现代物流都规定管理技术和信息技术的集成。而一切ＣIMＳ、ERP、虚拟公司、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。因此我未来必须具有的重要能力中涉及通讯能力、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、项目管理能力、学习能力、发明性、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“最佳的技术不一定能成功，市场最终还是要打败技术”（钱伯斯）。并且,要成为合格的机械工程师不仅要有内容类知识（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达机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术规定，可以纯熟地运用各种国家标准绘制零件图装配图等。纯熟的掌握了计算机辅助设计和计算机制图的基本方法，可以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》，进一步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结识。可以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进一步的了解。纯熟掌握的PLC的原理和编程的基本方法,可以编写常见系统的ＰLC控制程序。此外为了系统的了解公司的运营机制,阅览了部分公司管理和工业经济方面的书籍。通过在学校的学习,我基本具有了认真严密、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术人员应当具有的识图绘图能力、设计改善能力、程序开发能力和计算机应用能力等能力,但同时也结识到自身的实践能力不强、缺少应用经验等问题。为此，此后应当积极投身于生产实践，多看、多想、多做从实际中汲取经验为此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，认真仔细的完毕自己的任务。当前我一方面要保质保量的完毕第一个任务-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、定期器、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控制非常故意义。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进一步。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，特别是提高自己结识、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。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规定。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,运用可编程控制器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的特点有了进一步的理解。全自动洗衣机控制系统运用了西门子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AbｓtractThｉspａperhａvedescribｅｄtｈａttheｆuｌl－ａｕｔoｍaticｗasｈiｎgmａｃhinｅcontrｏｌsｔｈesyｓtemaｔicｏperatiｏｎreｑueｓｔ.Havｅcｏmｅtrｕetｈewaｓhingｍachinedraｉnｓaｗaｙwaterfrｏｍwａteｒ-ｅｎterｉｎｇ，cleanｓiｎg,dｅhyｄraｔion，givｅsaｎalａrmtothecircuｌａｃessｓtoppingｃａlculationvoluｎｔａrily.Accordingtoｔhｅｗｏrkprｉｎcipleofthefull-automａtｉｃwaｓher,mａkeusｅofthｅpｒｏgrammablelｏｇicalcoｎtｒｏlｌeｒPLCｒｅaｌizａｔｉｏncontrｏl,exｐｌainｔhepriｎｃipｌeｍｅthｏdoftｈePLCconｔrol,thｅspｅｃiaｌｆeaｔuresｏfthｅｃharacｔeｒｉｓticsａnｄtheｃｏｎtrｏlwasher.Accordingtoｔhedｅsignofthissyｓtem,hadｔheｔｈoｒoughcompｒｅhｅｎsionｔotheｃｈａracterisｔｉcsoｆtheSIMENＳS7-２00seｒｉesPLＣiｎEｕrope.Thefull-automａtｉcwaｓhｅｒｃonｔroｌｓysｔｅmmａdeusｅoftｈecharaｃteｒistｉｃｓoｆｔheSIMEＮSS7-200serｉesPLＣinEuｒoｐｅ,toｔhｅｂutton,ｔhｅelectrｏmaｇnｅtismvａlve，ｓwiｔｃhetc.aｌittｌｅｂiｔotherimportaｔion/outpｕttoｏrdeｒｔocarryonｔhｅcontrol,ｃarryouttｈewashertodolａunｄrytheautomatiｏnofthｅproceｓs。Keｙword：PLC;Waｓhingmacｈｉne；Fｕll-auｔomaｔiｃ;Prｏcedurecｏnｔｒolｌer1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。它以微解决器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定期、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、编程简朴等特点。１.1.1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，美国汽车制造业竞争越发剧烈，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,本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，美国通用汽车公司一方面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,它规定尽也许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。这种控制系统一方面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,在重要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。PLC在工控机市场中占有重要地位,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,最早只能完毕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，各厂家正采用措施不断改善产品，重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,６个继电器输出),其尺寸仅为58mｍ×８9ｍm，仅大于信用卡几个毫米，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、娱乐场合和商业部门。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,特别是以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能运用计算机丰富的软件资源,而计算机能和ＰＬＣ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,最终减少成本和提高生产率。３．向开放性转变ＰLC曾存在严重的缺陷,重要是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。1.1.2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的不同、功能的差异和Ｉ／O点数的多少等进行大体分类。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。⑴整体式PＬC整体式PLC是将电源、ＣＰU、I/O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。⑵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（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，并且装配方便,便于扩展维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。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。⑴低档PLC具有逻辑运算、定期、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。重要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。⑵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、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，合用于复杂控制系统。⑶高档PＬC除具有中档ＰＬC的功能外，还增长了带符号算术运算、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。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。、⑴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。⑵中型ＰLＣＩ/O点数为2５6点以上,2048点以下的为中型PLC。⑶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点数的多少是互相关联的，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，同时也表达其相应功能为低档、中档、高档。１.1.3可编程序控制器的重要生产厂家目前，全世界的PＬC生产厂家约有20０家，生产300多个品种。重要集中在美国、德国、日本等多家公司。其中德国和美国是以大型PＬC而闻名,而日本则重要生产小型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。1．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。其重要代表机型有：SLC-500系列、ＰＬC-5系列、ＰLC-5/250系列，尚有初期的PLC-3和PLＣ-2系列等。ＧE公司是世界上最早研制和生产PLC产品的重要厂商之一。其重要产品有小型机GE-1、ＧE-1/J、ＧE-１P等,中型机GE－Ⅲ,尚有大型机GＥ-V等。2．德国的PLC德国的PLＣ重要以西门子(SIEMＥＮＳ）为代表，它也是世界上较早研制和生产PLＣ的重要厂商之一。使用范围可覆盖从替代继电器的简朴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，涉及各种机床、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。其主流产品涉及西门子Ｓ７-200、S7-300、S7-400系列ＰＬC。日本的PLＣ日本的PLC以高性价比的小型机著称。其重要代表厂家为欧姆龙（OMRON)三菱等厂家。欧姆龙公司已有50数年的历史,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,能解决复杂的控制规定;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营情况和生产过程数据，并可以十分方便的与以太网连接。重要产品有微型的C20P和C20、小型的C120和Ｃ200H、中型的C5０0和C1０00Ｈ、大型的C２02３H。三菱公司也是日本生产PLC产品的重要厂家之一，很早就进入了中国市场。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、编程简朴、共同外部设备等特点。其重要产品有小型的F、F１、Ｆ２系列,尚有FX0、FX2系列和Ａ系列等。无锡华光PＬC华光电子工业有限公司是中日合资公司,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公司。它也生产多种型号与规格的PＬC，如SU、SG等，发展不久，并在价格上很有优势。2全自动洗衣机控制系统的控制规定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全自动洗衣机实物示意图洗衣机的工作流程示意图如图2所示。开始开始进水洗衣排水脱水结束图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营,直至洗衣结束。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设备控制规定全自动洗衣机控制系统的规定是能实现“正常运营”和“强制停止”两种控制方式。2．2.1正常运营“正常运营”方式具体控制规定如下:⑴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,达成设定的水位(高、中、低）后，停止进水;⑵进水停止2ｓ后开始洗衣;⑶洗衣时,正转20s，停2s，然后反转２0s,停２ｓ；⑷如此循环共5次,总共２20s后开始排水,排空后脱水３0s;⑸然后再进水,反复⑴~⑷步,如此循环共3次;⑹洗衣过程完毕,报警3ｓ并自动停机。２.2.2强制停止“强制停止”方式具体控制规定如下:⑴若按下“停止”按钮，洗衣过程停止,即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水电磁阀所有闭合；⑵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。3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3.1.1控制系统图控制系统图如图3所示。PPLC启动按钮停止按钮手动排水开关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３.1.２PＬC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。CPU模块CCPU模块CPU—224（AC/DC/继电器）图4PLＣ框架配置图3.1.3I/Ｏ地址分派由于CPU模块有14点数字量输入,有10点数字量输出，所以不再需要输入/输出模块。I／O分派采用自动分派方式,模块上的输入端子相应的输入地址是Ｉ0．０~Ｉ1．5，输出端子相应的输出地址是Q0.０~Q1.1。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规定有条不紊的运营。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规定，所以不再需要此外的电源模块、数字量输入和输出模块。4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而设计的编程软件ＳTEP７-Micｒo/Ｗｉｎ，它可以在Wｉndows平台上运营,并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4.2.1流程图⑴正常运营流程图正常运营流程图如图5所示。⑵强制停止流程图强制停止流程图如图６所示。开始开始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正转洗衣计时20s反转洗衣计时20s洗衣5次排水水是否排完脱水计时30s洗衣过程运营3次洗完报警计时3s结束否否否否否否否否否否图5正常运营流程图开始开始正常运营洗涤电动机和脱水桶停止转动进水和排水电磁阀闭合脱水排水结束按动停止按钮打开手动脱水开关打开手动排水开关否否否图6强制停止流程图5全自动洗衣机控制系统PＬC程序5.1系统资源分派5．1.1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。具体的输入分派如表1所示。表１输入地址分派输入地址相应外部设备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5.1．２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。但是由于洗涤电动机有正转和反转两个状态，分别相应正转继电器和反转继电器,所以输出点应当有６个。具体的输出分派如表2所示。表2输出地址分派输出地址相应外部设备Q0．0进水电磁阀Q0．1排水电磁阀Q0.２洗涤电动机正转继电器Q0．３洗涤电动机反转继电器Q０.4脱水桶Q０.5报警器5.2源程序5.2．1辅助继电器在本程序中,M０.０是按下启动按钮的辅助继电器；Ｍ0.1是判断洗衣机水位是否和设定水位不一致的辅助继电器;Ｍ0.2是判断洗衣机水位是否和设定水位一致的辅助继电器；M0.3是停止自动洗衣的辅助继电器。它的助记符程序为：Network1////按下启动按钮，开始洗衣ＬＤI０．０OM０.0ＡNI０.1=M0.０Netwｏｒk2／／洗衣机水位与设定水位不一致辅助继电器LDI0．2ANI０.7ＬDI0.3ＡNI1.0ＯLDLDＩ0．4ＡNＩ1.1OLD=Ｍ０.1Nｅtwoｒk3/／洗衣机水位与设定水位相一致辅助继电器ＬDI0.2AＩ０.7LDI0.３AI１．０ＯLDＬＤI0．4ＡI1.１OLＤ=M０.2Ｎeｔwoｒｋ4//停止自动洗衣辅助继电器LＤＩ0.1ANQ0.0=M０．3所相应的梯形图如图7所示。图7辅助继电器梯形图5.2．２进水在正常情况下,按下启动按钮或者脱水完毕,并且洗衣循环未到3次时,开始进水，当水位到设定水位后停止进水，等待２s后进入洗衣过程。在强制停止情况下,当停止按钮按下时立即停止进水。它的助记符程序为:Neｔwｏrk5//进水到设定的水位LDM0.０ＬDＴ40ANＣ51ＯＬDOQ0.0ＡM0.1ANI0.1=Q0．0Ｎｅｔwork6／/进水到设定的水位后等待２sＬDM0．2ANQ0.1ANQ0.2ANQ0.3ＴONT3７,+20所相应的梯形图如图8所示。图8进水梯形图5.2.３洗衣进水设定水位2ｓ后，开始洗衣，先正转２0ｓ，然后再反转20s，这样循环５次后进入排水过程。它的助记符程序为:Nｅtwork7//洗涤电动机正转2０sＬＤＴ3７LDＮC５0AT39ＯLＤOQ0.2ANT38＝Ｑ0.2TOＮT38,+2０0Neｔwork8/／洗涤电动机反转２0sＬDＴ3８OQ0.３ＡNＴ39=Q0.３ＴOＮＴ3９，+20０所相应的梯形图如图9所示图9洗衣梯形图５．2.4排水洗衣过程完毕后,进入排水过程。水排空后停止排水。它的助记符程序为:Netｗorｋ９／／洗衣小循环５次ＬDQ0.3LDQ0．1CＴＵC５０,+5Neｔworｋ１