机电一体化毕业设计（论文）全自动洗衣机的PLC控制.doc

中文摘要根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC现实控制,说明了PLC控制的原理方法、特点及其控制洗衣机的特色!可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。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、记数和算术运算等，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。该设计采用西门子公司的S7-200系列可编程控制器。我们在这里有必要详细介绍西门子的S7-200系列可编程控制器的性能指标，硬件组成和指令。PLC的学习比一般编程学习困难在于，要完成一个控制系统不仅需要掌握一定的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合适的PLC型号，设计控制系统。 该设计为全自动洗衣机的PLC控制，主要介绍了全自动洗衣机的工作原理，控制系统的PLC的选型和资源的配置，控制系统程序设计与调试，控制系统PLC程序。最后，在该设计过程中给予极大鼓励和帮助的老师、同学，在此表示衷心的感谢。由于在设计过程中存在许多不足，希望老师同学指正。关键词：全自动洗衣机 PLC控制 软件设计目录1绪论····························································································11.1概论·······················································································11.1.1 PLC的产生和定义·····························································11.2 PLC的特点·············································································21.3 PLC的分类·············································································31.4 PLC的主要技术指标·······························································3 1.4.1存储器容量·······································································3 1.4.2输入/输出点数··································································3 1.4.3扫描时间···········································································4 1.4.4指令种类和数量································································4 1.4.5内部寄存的种类和数量·····················································4 1.4.6扩展能力··········································································4 1.4.7智能模块的种类和数量·····················································42 PLC的结构和工作原理································································52.1 PLC的基本结构·····································································52.1.1整体式的结构PLC·····························································52.1.2模块式结构的PLC·····························································52.2 PLC的工作原理·····································································62.3 PLC各组成部分介绍······························································62.4基本指令················································································72.5循环扫描技术·········································································83 PLC的控制系统设计原则和设计步骤···········································93.1 设计原则···············································································93.2 设计步骤···············································································94 PLC的种类与选择······································································11 4.1 PLC的种类···········································································12 4.2 PLC的选择···········································································124.2.1 S7-200的结构及其主要指标············································124.2.2 CPU224型PLC的外部端子图···········································135 课程设计PLC全自动洗衣机控制系统设计·································155.1 全自动洗衣机控制系统的设计要求·······································155.1.1 设备控制要求·································································155.2 全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置·····················155.2.1控制系统构成图······························································155.2.2模块功能概述··································································165.3 全自动洗衣机控制系统程序设计和调试································165.3.1 程序的流程图·································································165.4全自动洗衣机控制系统PLC程序············································195.4.1系统资源分配··································································195.4.2系统PLC程序··································································205.4.3系统PLC指令表································································256.4.4 软件仿真模拟·································································285.4.5 PLC硬件接线图································································326课程设计总结与结束语·······························································336.1课程设计总结·······································································336.2结束语··················································································33参考文献······················································································35致谢·····························································································361绪论首先介绍一下可编程控制器（PLC）和PLC控制系统的基本知识，包括PLC的产生和发展、特点、技术指标、基本结构、工作原理及PLC控制系统等相关知识。1.1概论可编程控制器是在计算机技术、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。1.1.1 PLC的产生定义自20世纪60年代起，工业产品生产呈现多品种、小批量的趋势，而当时各种生产流水线的电气控制系统基本上都是有继电器-接触器控制系统构成的，产品的每次变更都直接导致电气控制系统的重新设计和安装。为了尽可能减少重新设计和安装电气控制系统的工作量，人们设想利用计算机的控制功能制造一种新型的工业控制装置。1969年，美国数字设备公司（DEC）研究出第一台可编程控制器（Programmable Logic Controllor，简称PLC）1，在美国通用汽车公司的自动装配线上使用，取得了巨大成功。之后PLC很快在各国的工业领域推广应用。国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都应该按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。总之，PLC是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有多种类型的输出/输入接口，并且具有较强的驱动能力。PLC产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件要根据实际需要进行选用装置，其软件要根据用户的控制要求进行设计。12 PLC的特点PLC是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物，所以要工业控制方面，它具有继电器或通用计算机所无法比拟的特点。1.2.1 高可靠性PLC的高可靠性主要表现在硬件和软件两个方面：（1）在硬件方面，由于采用性能优良的开关电源，并且对选用的器件进行严格的筛选，加上合理的系统结构，最后加固、简化安装，因此PLC具有很强硬的抗振动冲击性能；无触点的半导体电路来完成大量的开关动作，就不会出现继电器系统中的器件老化、脱焊、触点电弧等问题；所有的输入/输出接口都采用光电隔离措施，使外部电路和PLC内部电路能有效的进行隔离；PLC模块式的结构，可以在其中一个模块出现故障时迅速地判断出故障的模块并进行更换，这样就能尽量的缩短系统的维修时间。（2） 在软件方面，PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运行处理器的延迟，保证在程序出现错误和程序调试时，避免因程序错误而出现死循环；当CPU、电池、I/O口、通信等出现异常时，PLC的自诊断功能可以检测到这些错误，并采取相应的措施，以防止故障扩大；停电时，后电池和正常工作时一样，进行对用户程序及动态数据的保护，确保信息不丢失。1.2.2 应用灵活、使用方便模块化的PLC设计，使用户能根据自己系统的大小、工艺流程和控制要求等来选择自己所需要的PLC模块并进行资源配置和PLC编程。这样，控制系统就不需要大量的硬件装置，用户只需根据控制需要设计PLC的硬件配置和I/O的外部接线即可。1.2.3 面向控制过程的编程语言，容易掌握PLC的编程语言采用继电器控制电路的梯形图语言，清晰直观。虽然PLC是以微处理器为核心的控制装置，但是它不需要用户有很强的程序设计能力，只在用户具备一定的计算机软、硬件知识和电器控制方面的知识即可。13 PLC的分类 小型PLC连接开关量I/O模块、模拟量I/O模块以及其它各种特殊功能模块，能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数 输入/输出点数在128点以下的PLC称为小型PLC。其特点是体积小、结构紧凑，它可以据处理和传送、通信联网以及各种应用指令。中型PLC输入/输出点数在128-512点之间的PLC称为中型PLC。它除了具有小型机所能实现在功能外，还具有强在的网络通信功能、更丰富的指令系统、更大的内存容量和更快的扫描速度。大型PLC输入/输出点数大于512的PLC称为大型PLC。它具有强大的软件硬件功能、自诊断功能、通信联网功能，它可以构成三级通信网，实现工厂生产管理自动化。另外大型PLC还可以采用三CPU构成表决式系统，使机器具有更高的可靠性。14 PLC的主要技术指标1.4.1存储器容量存储器用来存储程序和系统参数等，其容量是由用户程序存储器和数据存储器组成的。程序存储器容量大小决定了用户所能编写程序的长度。一般中小型PLC的存储器容量在16KB以下，大型的PLC可达到2MB左右。1.4.2输入/输出点数输入/输出点数是指根据工业系统控制要求所得到的对应于PLC的输入/输出端的个数。I/O点数越多，说明需要控制的器件和设备就越多。1.4.3扫描时间扫描时间是指CPU内部根据用户程序，按逻辑顺序，从开始到结束扫描一次所需的时间。PLC用户手册一般给出执行指令所用的时间。1.4.4指令种类和数量指令的种类和数量决定了用户编制程序的方式和PLC的处理能力和控制能力。1.4.5内部寄存的种类和数量内部寄存器主要包括定时器、计数器、中间继电器、数据寄存器和特殊寄存器等。它们主要用来完成计时、技术、中间数据存储、数据存储还有其他一些功能。种类和数量越多，PLC的功能就越强大。1.4.6扩展能力PLC扩展能力是指PLC是否能具有I/O点数扩展、功能扩展、联网等一些功能。1.4.7智能模块的种类和数量智能模块是指能完成模拟量控制、远程控制以及通信等功能模块。智能模块种类和数量越多，说明PLC功能越强大。2 PLC的结构和工作原理2.1 PLC的基本结构PLC实质是一种用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。2.1.1整体式结构的PLC整体式结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、I/O单元、电源电路和通信端口等组成，并将这些组装在一起。基本结构框图如图2-1所示。 图2-1 整体式结构2.1.2模块式结构的PLC模块式结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线想到联系。2.2PLC的工作原理PLC的工作原理与继电器构成的控制装置一样，但是工作方式不太一样。继电器控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作。也可以说继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序指令、输出3个阶段才能完成控制过程2。2.3 PLC各组成部分介绍 （1）中央处理器中央处理器（CPU）是PLC的核心部分，相当于PLC的“大脑”。它通过系统总线与用户存储器、输入/输出（I/O）、通信端口等单元相连。通过制造厂家预制在系统存储器内部的系统程序完成各项任务。其主要功能是由编程器写入控制程序和数据到存储器、检验用户程序、从存储器上读取和执行程序，还可以进行PLC内部故障的诊断等。（2）存储器根据存储器存储内容的不同，我们把存储器分为系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。系统程序存储器：用来存入软件的存储器。系统程序相当于计算机操作系统，是PLC厂家根据选用的CPU的指令系统编写的，并固化到ROM里，用户不能修改其内容。用户程序存储器：用来存放用户根据控制要求编制的程序。不同类型的PLC，其存储容量也不一样。数据存储器：用以存放PLC运行中的各种数据的存储器。因为运行中数据不断变化，所以这种存储器必须可读写。（3）输入/输出单元输入/输出单元是PLC与外部设备连接的纽带。输入单元接收现场设备向PLC提供的开关量信号，经过处理后，变成CPU能够识别的信号。输出单元将CPU的信号经处理后来控制外部设备的。（4）电源部分不同型号的PLC有不同的供电方式，所以PLC电源的输入电压既有12V和24V直流，又有110V和220V交流。（5）编程器几乎每个PLC厂家都有自己的编程器，用户通过编程器来编写控制程序，并通过编程器接口将自己的控制程序输入到PLC。它还可以在线检测程序的运行情况。在出现故障时，通过编程器可能很方便的找出错误。（6）特殊功能单元主要包括模拟量输入/输出单元、远程I/O模块、通信模块、高速计数模块、中断输入模块和PID调解模块等。随着PLC的进一步发展，特殊功能单元的应用也越来越多。2.4基本指令LD/LDI指令：LD和LDI指令是连接在母线连接的触点.表示操作开始.LD是常开触点,LDI是常闭触点.AND/ANI指令：AND和ANI指令是串联连接的触点,AND是常开触点, ANI是常闭触点.OR/ORI指令：OR和ORI指令是并联连接的触点,执行逻辑 “或” 的功能.OR是常开触点,ORI是常闭触点.OUT指令：OUT指令执行逻辑输出的功能,条件成立时为ON,条件不成立时为OFF.ANB/ORB指令：ANB完成支路间的串联的功能,用于执行支路之间 “于”操作；ORB完成支路间的并联的功能,用于执行支路之间 “或”操作.比较指令： CMP（Compare）的功能指令编号为FNC10，16位运算占7个程序步，32位运算占13个程序步.传送指令：MOV的功能号为FNC12,它是将源操作数的内容传送目标操作数.四则逻辑运算指令 (1)二进制加法指令ADDADD的功能号为FNC20,它是将源操作数S1和S2中的16位二进制数相加,然后运算结果传送到指定的目标操作数中.(2) 二进制减指令SUBSUB的功能号为FNC21.它是将源操作数S1和S2中的16位二进制数相减,然后运算结果传送到指定的目标操作数中.(3) 二进制乘法指令MULMUL的功能号为FNC22.它是将源操作数S1和S2中的16位二进制数相乘,然后运算结果传送到指定的目标操作数为首地址的软元件中.(4) 二进制除法指令DIVDIV的功能号为FNC22.它是将源操作数S1和S2中的16位二进制数相除,然后运算结果传送到指定的目标操作数D中,余数传送到D+1中.2.5循环扫描技术PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段，输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序阶段和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。扫描过程如下图2-3所示。图2-3 循环扫描2.5.1输入阶段在这个阶段中，PLC读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。2.5.2执行程序阶段在这个阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行程序指令。从相应的输入存储单元读入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据存储器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储器单元。这一阶段执行完后，进入输出阶段。在这个程序执行中，输入信号的状态和数据保持不变。2.5.3输出阶段在这个阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。3 PLC控制系统设计原则和设计步骤3.1设计原则PLC控制系统是为工艺流程服务的，所以它首先要能很好的实现工艺提出的控制要求。PLC控制系统的设计应遵循以下原则：根据工艺流程进行设计，力求设计出来的控制系统能最大限度满足控制要求。(1) 在满足控制要求的前题下，尽量减少PLC系统硬件费用。(2) 考虑到以后控制要求的变化，所以控制系统设计时应考虑到PLC的可扩展性(3) 控制系统使用和维护方便、安全可靠。3.2设计步骤一般PLC控制系统的设计步骤如图1-3所示，具体操作如下：（1）控制要求分析在设计PLC控制系统之前，必须对工艺流程进行细致的分析，详细了解控制对象和控制要求，这样才能真正明白自己要完成的任务，设计出令人满意的控制系统。（2）确定I/O设备根据控制要求选择合理的输入设备（控制按钮、开关、传感器等）和输出设备（接触器、继电器等）。并根据选用的输入/输出设备的类型和数量，确定PLC的I/O点数。（3）选择合适的PLC确定PLC的点数后，就根据I/O点数、控制要求等来进行PLC的选择。选择包括机型、存储器容量、输入/输出模块、电源模块和智能模块等。（4）PLC程序设计本阶段就是根据控制对象和控制要求对PLC进行编程。首先把工艺流程分为若干阶段，确定每一阶段的输入信号和输出要控制的设备，还有不同阶段之间的关系，然后画出程序流程图，最后再进行程序编制。（5）I/O点数分配点数分配就是PLC的I/O端子和输入/输出设备的对应关系，画出I/O接线原理图。（6）模拟调试程序编制好后，可以用按钮和开关模拟数字量，电压源和电流源代替模拟量，进行模拟调试，使控制程序基本满足控制要求。（7）现场联机调试现场联机调试就是将PLC与现场设备进行调试。在这一步中可以发现程序存在的实际问题，然后经过修正后使其满足控制要求。（8）整理技术文件这一步主要包括整理与设计有关的文档，包括设计说明书、I/O接线原理图、程序清单和使用说明书等。开始设计控制要求分析确定I/O设备选择合适的PLCI/O点数分配PLC程序设计模拟调试现场联机调试整理技术文件设计结束图3-1 设计步骤示意图4 PLC的种类与选型4.1 PLC的种类PLC的类型挺多的，有三菱的FX系列、西门子的S7系列、台湾的丰炜等等。由于本次毕业设计应用的是西门子系统，因此，只介绍西门子S7系列的相关知识3。德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。SIMATIC S7-200 PLCS7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。SIMATIC S7-300 PLCS7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.60.1s）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。SIMATIC S7-400 PLCS7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。4.2 PLC的选择此次设计采用西门子的S7-200的PLC，因此下面只对S7-200作详细的介绍。4.2.1 S7-200的结构及其主要指标1. S7-200PLC的结构S7-200是德国西门子公司生产的小型PLC系列，主要有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四种COU基本状态。其外部结构大体相同。如下图4-1图4-1 CPU单元结构(1) 状态指示灯LED：显示CPU所处的状态(系统错误/诊断、运行、停止)。(2) 可选卡插槽：可以插入存储卡、时钟卡和电池卡。(3) 通信口：RS-485总线接口，可通过它与其他设备连接通信。(4) 前盖：前盖下面有模式选择开关(运行/终止/停止)、模拟电位器和扩展窗口。模式选择开关拨到运行(RUN)位置，则程序处于运行状态；拨到终端(TERM)位置，可以用过编程软件控制PLC的工作状态；拨到停止(STOP)位置，则程序停止运行，处于写入程序状态。模拟电位器可以设置0-255之间的值。扩展端口用于连接扩展模块，实现I/O的扩展。(5) 顶部端子盖下边为输出端子和PLC供电电源端子。输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示，ON状态对应指示灯亮。底部端子盖下边为输出端子和传感器电源端子。输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示，ON状态对应指示灯亮。 2.S7-200PLC的主要指标S7-200系列各主机的主要技术性能指标见表S7-200主要技术指标1特性CPU221CPU222CPU224CPU226外形尺寸(mm)90×80×6290×80×62120.5×80×62190×80×62程序存储器可在运行模式下编辑40964096819216 384不可在运行模式下编辑(B)4096409612 28824 576数据存储区(B)20482048819210 240掉电保持时间5050100100本机I/O：数字量6入4出8入6出14入10出24入16出扩展模块(个)0277高数计数器单项4路30kHz4路30kHz6路30kHz6路30kHz双相2路20kHz2路20kHz4路20kHz4路20kHz脉冲输出(DC)2路20kHz2路20kHz2路20kHz2路20kHz模拟电位器1122实时时钟配时钟卡配时钟卡内置内置通信口1 S-4851 RS-4851 RS-4852 RS-485浮点数运算有I/O映像区256(128入128出)布尔指令执行速度0.22S/指令4.2.2 CPU224型PLC的外部端子图外部端子是PLC输入、输出及外部电源的连接点。CPU224AC/RLY型PLC外部端子如图所示。型号中用斜线分隔的三部分分别表示PLC供电电源的类型、输入端口的电源类型及输出端口器件的类型，RLY表输出类型为继电器。图4-2 PLC端子图1. 底部端子（输入端子及传感器电源）L+：内部24V DC电源正极，为外部传感器或输入继电器供电。M：内部24V DC电源负极，接外部传感器负极或输入继电器公共端。1M、2M：输入继电器的公共端口。I0.0-I1.5：输入继电器端子，输入信号的接入端。输入继电器用“I”表示，S7-200系列PLC共128位，采用八进制（I0.0-I0.7，I1.0-I1.7，I15.0-I15.7）。2. 顶部端子（输出端子及供电电源）交流电源供电：L1、N、分别表示电源线相线、中线和接地线。交流电压为85-265V。直流电源供电：L+、M、分别表示电源正极、电源负极和接地。直流电压为24V。1L、2L、3L：输出继电器的公共端口。接输出端所使用的电源。输出各组之间是相互独立的，这样负载可以使用多个电压系列（如AC220V、DC24V等）。Q0.0-Q1.1：输出继电器端子，负载接在该端子与输出端子之间。输出继电器用“Q”表示，S7-200系列PLC共128位，采用八进制（Q0.0-Q0.7，Q1.0-Q1.7，Q15.0-Q15.7）。：带点的端子上不要外接导线，以免损坏PLC。5课程设计PLC全自动洗衣机控制系统设计5.1全自动洗衣机控制系统的控制要求5.1.1设备控制要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。1.正常运行“正常运行”方式具体控制要求如下：（1）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”按扭，开始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水；（2）进水停止2s后开始洗衣；（3）洗衣时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s；（4）如此循环共5次，总共220s后开始排水，排空后脱水30s；（5）然后再进水，重复（1）（4）步，如此循环共三次；（6）洗衣过程完成，报警3s并自动停机。2.强制停止“强制停止”方式具体控制要求如下：（1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶停转、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合；（2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。5.2全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置5.2.1控制系统构成图1.控制系统图展开系统图如图5-2所示： 图5-2全自动洗衣机控制系统图2.PLC框架配置图全自动洗衣机控制采用西门子公司S7-200系列PLC。3.I/O地址分配由于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。采用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I0.0I1.5。输出端子对应的输出地址是Q0.0Q1.1。 5.2.2模块功能概述CPU模块采用西门子公司的S7-200，它控制着整个系统按照控制要求有条不紊地运行。同时由于该模块采用交流220V供电，并且自带16个数字量输入点和16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。5.3 全自动洗衣机控制系统程序设计和调试5.3.1 程序的流程图 1.流程图 （1）正常运行流程图如图5-4所示。图5-4 正常运行流程图（2）强制停止流程图强制停止流程图如图5-5所示。图5-5 强制停止流程图5.4全自动洗衣机控制系统PLC程序5.4.1系统资源分配1.数字量输入部分 这个控制系统的输入有启动按扭、停止按扭、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、高水位检测、低水位检测、水排空检测共11个输入点。具体的输入分配如表5-6所示。输入地址对应的外围设备I0.0启动按扭I0.1停止按扭I0.2水位选择（高水位）I0.3水位选择（中水位）I0.4水位选择（低水位）I0.5手动排水开关I0.6手动脱水开关I0.7高水位检测I1.0中水位检测I1.1低水位检测I1.2水排空检测表5-6 输入地址分配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，分别都应正转继电器和反转继电器，所以输出点应该有6个。具体的输出分配如表5-7所示。输出地址对应的外部设备Q0.0进水电磁阀Q0.1排水电磁阀Q0.