毕业设计报告——基于PLC 的全自动洗衣机.doc

毕业设计报告设计题目： 基于PLC的全自动洗衣机 设计作者： 专业班级/学号： 合作者1： 专业班级/学号： 指导教师： 设计时间： 2011年2月2011年4月 一、 引言 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系列可编程控制器。并且通过与wincc组态结合控制全自动洗衣机的操作。 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去设计出有用的功能，不让实际程序华而不实，然后设计控制系统。 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。二、 设计任务及要求3.1. 设计目的：此次设计是为了更好的了解所学的PLC和Wincc组态软件，达到应用自如，并能在将来的工作中起到用处。不仅如此，还希望在本次毕业设计中学习到分析问题、解决问题，提高应用理论知识于实际的能力。3.2. 设计任务及要求：本次设计的全自动洗衣机需要实现以下功能：（1） 实现手动与自动模式之间的切换；（2） 该全自动洗衣机能进行洗衣正转、反转、排水、脱水，并有各种异常情况报警系统；（3） 水量调节有高、中、低、空四中水位；（4） 自动模式下要求有三中洗衣方式，分别为：普通模式、经济模式、快速模式；（5） 自动模式下只要接通电源，选择好洗衣方式，就能自动判断放下的衣服多少，应该加水多少；（6） 手动洗衣过程以及各种自动洗衣方式过程详见系统流程图、梯形图。（7） 运用Wincc 组态软件设计触摸屏；（8） PLC程序与触摸屏连接后能在触摸屏上实现各种洗衣方式操作。三、 系统总体设计本次设计的总体思路是在以前老式的洗衣机上面加以改进，我们普通的洗衣机通常都只是半自动的，并且也很少与触摸屏结合在一起，这次的设计就是希望能更好的将触摸屏应用于洗衣机中，并且完成洗衣机的全自动。3.1 将wincc大体界面设置出来，包括手动模式和全自动模式，其中手动模式中包含执行各个功能的按键，全自动模式中包含各种洗衣模式按键，由此组建出来的洗衣机控制系统基本思路，通过该思路对洗衣机plc程序进行编写。3.2 普通洗衣机中通常都是由高中低三个水位开关控制进水的水位，为了使我 们的全自动洗衣机更具只能化，本次设计采用了传感器的感应功能，对多放 衣物进行感应，间接性的选择了所需的水位。3.3 四、 软硬件设计4.1 此次PLC程序采用S7-200 西门子编程软件进行编程， 实现软件部分；4.1.1 PLC外部接线图4.1.2 编程元件地址分配表1. 数字量输入部分分配如表 表输入地址对应的外围设备输入地址对应的外围设备I0.0手动进水按钮I1.1自动模式停止按钮I0.1手动模式洗涤按钮I1.4高水位浮球开关I0.2手动排水按钮I1.5中水位浮球开关I0.3手动脱水按钮I1.6低水位浮球开关I0.4手动模式停止按钮I1.7水位排空浮球开关I0.5普通模式按钮I2.0高水位感应器开关I0.6快速模式按钮I2.1中水位感应器开关I0.7经济模式按钮I2.2低水位感应器开关I1.0自动模式启动按钮I2.3空水位感应器开关2.数字量输出部分分配如表输出设备对应的外围设备Q0.0进水电磁阀Q0.1排水电磁阀Q0.2洗涤电机正转继电器Q0.3洗涤电机反转继电器Q0.4脱水桶Q0.5报警器4.1.3 系统流程图本设计系统流程图分为手动与自动部分，为了防止在全自动洗衣过程中出现故障，在全自动部分中还增加了强制停止系统，具体系统流程图如下开始进水 洗衣排水 脱水结束 手动部分 全自动部分 强制停止部分4.1.4 梯形图4.2 此次毕业设计并没有做出硬件设备，而是采用Wincc 2007组态软件进行模拟操作，分为三个板块，即：模式选择、手动模式、全自动模式，具体设计如图所示：五、 安装与调试5.1 PLC程序在线调试全自动洗衣机的梯形图画好后，可在线模拟，进行各项调试，出现故障后，必须整个程序认真检查才能发现问题所在，并加以纠正，在这一系列的调试过程中，遇到了很多问题，比如：1、这次设计的功能比较多，经常会出现紊乱现象，比如：按键按下之后功能没有实现或者没有达到预期要求；报警系统不起作用；排水、进水两个动作同时进行；2、由于程序中运用到计数器，有时候程序运行到中间突然停止，重新启动的时候对接下来的洗衣机的运行有影响；经过对程序的反复研究和调试，一般的功能都已经具备，很可惜到最后仍然有一些功能不能实现。5.2 触摸屏与PLC结合调试5.2.1 触摸屏应用分析运用Wincc 2007组态软件与S7-200西门子编程软件的连接功能，并与PLC结合，在触摸屏上完成全自动洗衣机的操作，这样看起来更加直观。5.2.2 触摸屏调试步骤1、首先将通讯线把PLC与电脑连接，将程序下载到PLC，并与Wincc 组态软件连接，激活触摸屏；2、在电脑触摸屏上进行全自动洗衣机的操作，然后观察PLC上相应的指示灯是否相对亮起，若未能实现，则检查PLC程序以及触摸屏上的设置是否有错；3、持续调试，直到各项功能都可以顺利实现5.2.3 触摸屏与PLC调试中遇到的问题在触摸屏与PLC调试的过程中，遇到的问题也比较多，有些是因为不细心操作导致的，也有一些是因为程序的不完整性造成的：1、 有时候会忘记更新已更改的PLC程序和组态软件，导致实验结果多次失败；2、 程序没有正常导入PLC，导致PLC运行不了；触摸屏的某些按键由于设置问题，与PLC的按键没能连接到一起，导致调试失败；六、 结论 经过努力，本次设计的全自动洗衣机能基本实现各项设计要求七、 使用仪器设备清单硬件设备软件设备电脑一台S7-200西门子PLC编程软件小型PLC设备一台Wincc 2007组态软件八、 设计总结与心得体会这次课程设计经历了三周，在工作之余还需做好毕业设计，所以所有的休息时间都必须充分利用，有时间会觉得很累，但又有些兴奋，因为这是难得的一次考验，证明自己的机会，不论最后成不成功，我都问心无愧。在设计的时候，遇到不懂的自己上网查资料，问朋友，每克服一个难题，总是会与组员击掌庆祝。从刚开始的明确分工到最后不得不一起做，让我知道，完整的一份毕业设计必须两个人一起了解全部的内容，才能更好去完成。九、 参考文献1. 王淑英 S7-200西门子PLC基础教程.北京：人民邮电出版社，2009.042. 吴文廷 可编程控制器原理.大连：大连理工大学出版社，2009.02