毕业设计报告——基于PLC 的全自动洗衣机.doc

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1、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

2、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

3、：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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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