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1、 河南理工大學(xué) 《現(xiàn)代電氣控制技術(shù)及PLC》課程設(shè)計(jì)報(bào)告 全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 王宏業(yè)、樊登寧、汪伊函 學(xué) 院： 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 班 級(jí)： 自動(dòng)化 14-02 時(shí) 間： 2017年6月 目錄 一、設(shè)計(jì)題目..............................................1 二、選題背景與意義........................................1 三、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求........................

2、................1 四、設(shè)計(jì)方案..............................................1 （一）硬件選型..........................................1 （二）I\O口分配.........................................6 (三）功率計(jì)算...........................................6 （四）系統(tǒng)設(shè)計(jì)...........................................7 （五）控制程序編制（梯形

3、圖） ...........................9 （六）監(jiān)控界面設(shè)計(jì).....................................14 五、心得體會(huì)..............................................15 參考文獻(xiàn).................................................17 附錄.....................................................18 全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 一、 設(shè)計(jì)題目

4、 全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制 二、 選題背景與意義 隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會(huì)飛速發(fā)展，洗衣機(jī)成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器產(chǎn)品。洗衣機(jī)的全自動(dòng)化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向?；谌詣?dòng)洗衣機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，本次設(shè)計(jì)利用西門子公司生產(chǎn)的PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)，與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，洗衣機(jī)可靠性、節(jié)能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線也大大減少，與此同時(shí)系統(tǒng)維修簡(jiǎn)單、維修時(shí)間縮短。 三、 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始進(jìn)水，水滿(即水位到達(dá)高水位)時(shí)停止進(jìn)水并開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15 s后暫

5、停，暫停3 s后開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌15s后暫停，暫停3 s后，若正、反洗滌未滿3次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開(kāi)始的動(dòng)作；若正、反洗滌滿3次時(shí)，則開(kāi)始排水。排水水位若下降到低位時(shí)，開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水。脫水10s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過(guò)程。若未完成3次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開(kāi)始的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警10s結(jié)束全部過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。 ’ 此外，還要求可以按排水按鈕以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；按停止按鈕以實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)，停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。 四、 設(shè)計(jì)方案 （一）硬件選型 1、 PLC選型 （1）產(chǎn)品類型選擇 按產(chǎn)品類型可分為三菱PLC

6、和西門子PLC，具體介紹如下。 ① 三菱PLC有很多種如FX1S，F(xiàn)XS1N,FXS2等系列。 FX1S系列PLC是一種卡片大小的PLC，適合在小型環(huán)境中進(jìn)行控制。FX1N系列PLC是一種普遍選擇方案，最多可達(dá)128點(diǎn)控制。由于FX1N系列PLC具有對(duì)于輸入/輸出、邏輯控制以及通訊/鏈接功能的可擴(kuò)展性，因此它對(duì)普遍的解決方案有廣泛的適用范圍。FX2N系列PLC是FX系列中最高級(jí)的模塊。它擁有無(wú)以匹及的速度、高級(jí)的功能、邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)，F(xiàn)X2N是從16到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。 ② 西門子PLC 西門子PLC 也有很多類型，其中S7-200系列PLC在實(shí)

7、際中運(yùn)用的比較多： S7-200系列是SIEMENS公司推出的一種小型PLC，它結(jié)構(gòu)緊湊，擴(kuò)展性良好，指令功能強(qiáng)大，價(jià)格低廉；成為當(dāng)代各種小型控制工程的理想控制器。 （2） 結(jié)構(gòu)形式選擇 按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和模塊式，具體介紹如下。 ① 整體式：整體式結(jié)構(gòu)的PLC是將中央處理機(jī)、電源部件、輸入和輸出部件集中配置在一起，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價(jià)格低、小型PLC常采用這種結(jié)構(gòu)，使用于工業(yè)生產(chǎn)中的單機(jī)控制。 ② 模塊式：機(jī)架模塊式PLC，是將各部分單獨(dú)的模塊分開(kāi)，如中央處理機(jī)模塊、電源模塊、輸入模塊等。使用時(shí)可將這些模塊分別插入機(jī)架底板的插座上，配置靈活、方便、便于擴(kuò)展?？筛鶕?jù)

8、生產(chǎn)實(shí)際的控制要求配置各種不同的模塊，構(gòu)成不同的控制系統(tǒng)，一般大、中型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。 （3） I/O點(diǎn)數(shù)選擇 按I/O點(diǎn)數(shù)和功能分類可分為：大，中，小三個(gè)等級(jí)，具體介紹如下。 ① 小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在120點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)器容量為2K（1K=1024，存一個(gè)“0”或“1”的二進(jìn)制碼稱為“位”，一個(gè)字為16位）以下，具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，它適合開(kāi)關(guān)量的場(chǎng)合，可用它實(shí)現(xiàn)條件控制，定位、計(jì)數(shù)控制、順序控制等。也有些小型PLC增加了模擬量處理、算術(shù)運(yùn)算功能，其應(yīng)用面更廣。 ② 中型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在120~5

9、12點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)2~8K字，具有邏輯運(yùn)算，算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳達(dá)，數(shù)據(jù)通信，模擬量輸入輸出等功能，可完 成既有開(kāi)關(guān)量又有模擬量較為復(fù)雜的控制。 ③ 大型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在512點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)器達(dá)到8K字或8K字以上。具有數(shù)據(jù)運(yùn)算，模擬調(diào)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)通信，監(jiān)視，記錄，打印等功能。能進(jìn)行中斷控制，遠(yuǎn)程控制。在用于大規(guī)模的過(guò)程控制中，可構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，或整個(gè)工廠的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。 PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同，PLC的各種類型相比較，三菱PLC及西門子P

10、LC都為不錯(cuò)的選擇，但因?yàn)槲覀儗W(xué)的都是西門子的S7系列PLC，且西門子的PLC有其優(yōu)越性，本次設(shè)計(jì)共需要5個(gè)輸入口和6個(gè)輸出口，而且要考慮到留有空余的分配口，綜合以上各種因素在PLC的選擇上我們選的是西門子的PLC，型號(hào)為S7-1214c。 2、電動(dòng)機(jī)的選擇 在全自動(dòng)洗衣機(jī)中，配有小型單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)因應(yīng)用類別的差異，一般可分為分相式電動(dòng)機(jī)、電容啟動(dòng)式電動(dòng)機(jī)、永久分相式電容電動(dòng)機(jī)、罩極式電動(dòng)機(jī)、永磁直流電動(dòng)機(jī)及交直流電動(dòng)機(jī)等類型。單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，只能產(chǎn)生極性和強(qiáng)度交替變化的磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此單相交流電動(dòng)機(jī)必須另外設(shè)計(jì)使它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子才能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以常見(jiàn)

11、單相交流電機(jī)有分相啟動(dòng)式、罩極式、電容啟動(dòng)式等種類。 分相啟動(dòng)式電動(dòng)機(jī)：分相式電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等家用電器中。該電機(jī)有一個(gè)鼠籠式轉(zhuǎn)子和主、副兩個(gè)定子繞組。兩個(gè)繞組相差一個(gè)很大的相位角，使副繞組中的電流和磁通達(dá)到最大值的時(shí)間比主繞組早一些，因而能產(chǎn)生一個(gè)環(huán)繞定子旋轉(zhuǎn)的磁通。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁通切割轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)一個(gè)較大的電流，電流所產(chǎn)生的磁通與定子磁通相互作用，轉(zhuǎn)子便產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電機(jī)一旦啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速70％時(shí)，離心開(kāi)關(guān)脫開(kāi)副繞組即斷電，電機(jī)即可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 罩極式電動(dòng)機(jī)：罩極式單相交流電動(dòng)機(jī)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其電氣性能略差于其他單相電機(jī)，但由于制作成本低，

12、運(yùn)行噪聲較小，對(duì)電器設(shè)備干擾小，所以被廣泛應(yīng)用在電風(fēng)扇、電吹風(fēng)、吸塵器等小型家用電器中。罩極式電動(dòng)機(jī)只有主繞組，沒(méi)有副繞組（啟動(dòng)繞組），它在電機(jī)定子的兩極處各設(shè)有一副短路環(huán)，也稱為電極罩極圈。當(dāng)電動(dòng)機(jī)通電后，主磁極部分的磁場(chǎng)產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)感應(yīng)短路而產(chǎn)生二次電流，從而使磁極上被罩部分的磁場(chǎng)，比未罩住部分的磁場(chǎng)滯后些，因而磁極構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子便旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)工作。罩極式單相電動(dòng)機(jī)還有一個(gè)特點(diǎn)，即可以很方便地轉(zhuǎn)換成二極或四極轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速電器配套使用。 電容式啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)：該類電動(dòng)機(jī)可分為電容分相啟動(dòng)電機(jī)和永久分相電容電機(jī)。這種電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)快速、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用在電風(fēng)扇、排風(fēng)扇、

13、抽油煙機(jī)等家用電器中。電容分相式電動(dòng)機(jī)在定子繞組上設(shè)有主繞組和副繞組（啟動(dòng)繞組），并在啟動(dòng)繞組中串聯(lián)大容量啟動(dòng)電容器，使通電后主、副繞組的電相角成90°，從而能產(chǎn)生較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于永久分相電容電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，其串接的電容器，當(dāng)電機(jī)在通電啟動(dòng)或者正常運(yùn)行時(shí)，均與啟動(dòng)繞組串接。由于永久分相電機(jī)其啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩較小，因此很適于排風(fēng)機(jī)、抽風(fēng)機(jī)等要求啟動(dòng)力矩低的電器設(shè)備中應(yīng)用。電容式啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由于其運(yùn)行繞組分正、反相繞制設(shè)定，所以只要切換運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組的串接方向，即可方便實(shí)現(xiàn)電機(jī)逆、順?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)。 由于家庭提供的電源限制故洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)采用單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)，方便實(shí)用，價(jià)格便宜

14、。單相異步電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)繞組：主繞組和輔助繞組。主繞組能夠產(chǎn)生脈振磁場(chǎng)，但不能產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。輔助繞組與主繞組一起使用時(shí)共同產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于電機(jī)需要正反轉(zhuǎn)，但又不能用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。所以需要用PLC來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。而單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向只要改變輔助繞組的接線方式就可以轉(zhuǎn)向。電機(jī)的啟動(dòng)方式用電容分相形式。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求和實(shí)際生活情況，選擇如下所示規(guī)格電動(dòng)機(jī)。 圖1 科圣牌電動(dòng)機(jī) 表1 科圣牌電動(dòng)機(jī)規(guī)格 3、水位傳感器的選擇 對(duì)于PLC控制的洗衣機(jī),要求水位的檢測(cè)必須是連續(xù)的,諧振式水位傳感器是 利用電磁諧振電路LC 作為傳感器的敏感元件,將被測(cè)物體的

15、變化轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)C 參數(shù)的變化,最終以頻率參數(shù)輸出。其工作原理是將水位的高低通過(guò)導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個(gè)測(cè)試內(nèi)腔氣體變化的壓力,驅(qū)動(dòng)內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動(dòng),帶動(dòng)隔膜中心的磁芯在某線圈內(nèi)移動(dòng),從而線圈電感發(fā)生變化。由此引起諧振電路的固有頻率隨水位變化。故常采用諧振式水位傳感器。 4、接觸器的選擇 交流接觸器的選擇主要考慮主觸點(diǎn)的額度電流、額定電壓、線圈電壓等。主觸點(diǎn)的額定電流In可根據(jù)下面的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇 ,式中為接觸器，主觸點(diǎn)額定電流,K為比例系數(shù),一般取1-1.4,為被控電動(dòng)機(jī)額定功率，為被控電動(dòng)機(jī)額定線電壓。并且,交流接觸器主觸點(diǎn)額定電壓一般按高于電路額定電壓來(lái)確定。所以,取K=1,

16、,故選擇施奈德的LC1-D0610M5C型交流接觸器。其外形圖如圖2所示 ， 圖2 交流接觸器 其主要技術(shù)參數(shù)為，額定絕緣電壓220V，額定發(fā)熱電流6A。 5、 熱繼電器的選擇 圖3 熱繼電器圖 其主要技術(shù)參數(shù)為：脫扣等級(jí)10A 整定電流范圍1-1.6A 配合施奈德D06~D38的交流繼電器使用。 6、 電磁閥的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇如下圖所示的電磁閥，規(guī)格如下表所示。 圖4 電磁閥 表2 電磁閥規(guī)格 7、 蜂鳴器的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇如下圖5所

17、示的蜂鳴器，表3所示規(guī)格的壓電式蜂鳴器。 圖5 蜂鳴器 表3壓電式蜂鳴器的規(guī)格 （二）I\O口分配 I\O口具體分配如下表。 輸入 輸出 I0.0：?jiǎn)?dòng)按鈕 Q0.0：進(jìn)水電磁閥 I0.l：停止按鈕 Q0.1：電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器 I0.2：排水按鈕 Q0.2：電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器 I0.3：高水位開(kāi)關(guān) Q0.3：排水電磁閥 I0.4：低水位開(kāi)關(guān) Q0.4：脫水電磁閥 Q0.5：報(bào)警蜂鳴器 表4 I\O口分配表 (三）功率計(jì)算 S7-1200 CPU 提供 5 VDC 和 24 VDC 電源。 當(dāng)有擴(kuò)展模板時(shí)，C

18、PU 通過(guò) I/O 總線為其提供 5 VDC 電源，所有擴(kuò)展模塊的 5 VDC 電源消耗之和不能超過(guò)該 CPU 提供的電源額定值。若不夠用不能外接 5 VDC 電源。 每個(gè) CPU 都有一個(gè) 24 VDC 傳感器電源，它為本機(jī)輸入點(diǎn)和擴(kuò)展模塊輸入點(diǎn)及擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供 24 VDC。如果電源要求超出了 CPU 模塊的電源額定值，你可以增加一個(gè)外部?24 VDC 電源來(lái)提供給擴(kuò)展模塊。 所謂電源計(jì)算，就是用 CPU 所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。 本課程設(shè)計(jì)中選用的PLC 包括一個(gè) CPU 1214C AC/DC/繼電器型、 1xSM

19、1223 8 DC輸入/8 繼電器輸出和 1xSM 1222 8 x 24 VDC輸出。電源功率如下所示： CPU 電源計(jì)算 5 VDC 24 VDC CPU 1214C AC/DC/繼電器型 1600 mA 400 mA 減 系統(tǒng)要求 5 VDC 24 VDC CPU 1214C， 14點(diǎn)輸入 --- 14 * 4 mA = 56 mA 1 個(gè) SM 1223 145 mA 8 * 4 mA = 32mA 8 * 11 mA = 88 mA 1 個(gè) SM 1222 120 mA --- 總要求 265mA 176 mA 等于 電流差額

20、 5 VDC 24 VDC 總電流差額 1335 mA 224 mA 表5 電源功率計(jì)算 （四）系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、洗滌系統(tǒng) 它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。盛水桶又稱為外桶，主要用來(lái)盛放洗 滌液。盛水桶固定在鋼制底板上，通過(guò)4根吊桿懸掛在洗衣機(jī)箱體上。電動(dòng)機(jī)，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。洗滌桶又稱為脫水桶或者離心桶，也稱為內(nèi)桶，它的主要功能是用來(lái)盛放衣物，在洗滌或漂洗時(shí)配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時(shí)便成為離心式的脫水桶。波輪是全自動(dòng)洗衣機(jī)中對(duì)衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。按波輪的形狀來(lái)分，基本上有小波輪（直徑在160mm左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在300mm

21、左右）新水流兩類。 2、排水和進(jìn)水系統(tǒng) 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。為了對(duì)桶內(nèi)的水位進(jìn)行檢測(cè)和控制，洗衣機(jī)上都安裝有水位控制器（水位開(kāi)關(guān)）。波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)使用最多的水位開(kāi)關(guān)是空氣壓力式開(kāi)關(guān)，主要有氣壓傳感器裝置，控制裝置及電觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)3部分組成，用來(lái)監(jiān)視水位的高低。此外電磁閥分進(jìn)水和排水電磁閥，進(jìn)水電磁閥是洗衣機(jī)上的自動(dòng)進(jìn)水開(kāi)關(guān)，它受水位開(kāi)關(guān)動(dòng)斷觸點(diǎn)的控制。而排水電磁閥是全自動(dòng)洗衣機(jī)上的自動(dòng)排水裝置，同時(shí)還起改變離合器工作狀態(tài)。進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流過(guò)線圈形成磁場(chǎng)的原理，洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn)，排水時(shí)使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場(chǎng)，電磁線圈吸合

22、。自動(dòng)打開(kāi)香蕉閥門，洗衣機(jī)里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場(chǎng)消失，電磁鐵松開(kāi)，橡膠閥門自動(dòng)關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。 3、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由于洗衣機(jī)型號(hào)的不同而不盡相同，但電氣控制系統(tǒng)主要有程序控制器，電動(dòng)機(jī)，進(jìn)水電磁閥，排水電磁閥，水位開(kāi)關(guān)，安全開(kāi)關(guān)及各種功能選擇開(kāi)關(guān)等組成的，控制的基本原理也都一樣。全自動(dòng)洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)洗衣的自動(dòng)化，整個(gè)洗衣過(guò)程都是在程序控制器的“指揮”下進(jìn)行的。如把離合器比作全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的心臟，則程序控制器就是全自動(dòng)洗衣機(jī)的“大腦”。如圖2-1所示以程序控制器為核心的波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理

23、方框圖。 圖6 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理方框圖 4、 控制方案（流程圖） 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求，設(shè)計(jì)動(dòng)作流程圖如下： 圖7 全自動(dòng)洗衣機(jī)動(dòng)作流程圖 5、全自動(dòng)洗衣機(jī)主電路設(shè)計(jì) 全自動(dòng)洗衣機(jī)主電路圖如圖8所示。 圖8 全自動(dòng)洗衣機(jī)主電路圖 （五）控制程序編制（梯形圖） 本次課設(shè)編程梯形圖如下: 圖9 主程序梯形圖 圖10 主程序梯形圖 洗衣小循環(huán)： 圖11 洗衣小循環(huán)梯形圖 圖12 洗衣小循環(huán)梯形圖 洗衣

24、大循環(huán)： 圖13 洗衣大循環(huán)梯形圖 圖14 洗衣大循環(huán)梯形圖 圖15 洗衣大循環(huán)梯形圖 圖16 洗衣大循環(huán)梯形圖 圖17 洗衣大循環(huán)梯形圖 進(jìn)水程序： 圖18 進(jìn)水程序梯形圖 圖19 進(jìn)水程序梯形圖

25、 圖20 進(jìn)水程序梯形圖 圖21 進(jìn)水程序梯形圖 排水程序： 圖22 排水程序梯形圖 脫水程序： 圖23 脫水程序梯形圖 （六） 監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 圖24 洗衣機(jī)未運(yùn)行狀態(tài)圖 圖25 洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)圖 圖26 洗衣機(jī)排水運(yùn)行狀態(tài)圖 五、心得體會(huì) 實(shí)踐是檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的最好方法，許多在平時(shí)學(xué)習(xí)中所忽視的問(wèn)題在實(shí)踐中能很突出的表現(xiàn)出來(lái)。課程設(shè)計(jì)便是檢查平時(shí)所學(xué)知識(shí)最好的實(shí)踐方法，在此次PLC課程設(shè)計(jì)中，我們遇到了很多平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)所沒(méi)有遇到的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)一些問(wèn)題的不斷研究

26、，尋找各種解決的方法，繼而在各個(gè)方法中選擇出最好的一種。在此過(guò)程中，通過(guò)在網(wǎng)上及其他書(shū)籍上查詢資料，開(kāi)闊了設(shè)計(jì)思路，同時(shí)對(duì)他人的思路有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)比自己想到的方法，找到自己方法中的不足，同時(shí)認(rèn)真分析他人的方法的優(yōu)點(diǎn)，將他人的知識(shí)變成自己的知識(shí)。另外，一些理論性的東西應(yīng)用到實(shí)踐中去時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)平時(shí)沒(méi)有考慮到的不確定因素，而這些在實(shí)際應(yīng)用中必須想到，盡可能得減少外部因素對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定的影響。只有在實(shí)踐的過(guò)程中不斷地失敗并從中不斷地學(xué)習(xí)，這種實(shí)踐才真正有意義。由于在設(shè)計(jì)中確實(shí)遇到了不少的問(wèn)題，可以說(shuō)是困難重重，因此也是在這種情況下我們發(fā)現(xiàn)對(duì)之前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解不夠深刻，掌握得也不牢固，而且實(shí)

27、際運(yùn)用與書(shū)本上的理論知識(shí)也是有一定出入的，不是簡(jiǎn)單的生搬硬套，這是需要一定的邏輯思維和創(chuàng)新能力的。編寫程序的時(shí)候，開(kāi)始對(duì)一些指令理解不夠深刻，在運(yùn)行的時(shí)候總是不能按照預(yù)想的進(jìn)行，在查閱資料后才知道原先的理解是存在錯(cuò)誤的，運(yùn)用多個(gè)中間變量可以簡(jiǎn)化程序，使程序更易讀，更易修改，這都是需要平時(shí)實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)。在系統(tǒng)的仿真這塊，我們小組也花了大把的時(shí)間和精力去學(xué)習(xí)，從最開(kāi)始什么都不懂的小嘍啰，到現(xiàn)在基本入門的仿真都能很好的進(jìn)行。 這次設(shè)計(jì)，我們很感謝劉老師授予我們的專業(yè)知識(shí)，并且在遇到問(wèn)題的時(shí)候能夠耐心的給我們答疑指導(dǎo)，對(duì)我們的設(shè)計(jì)給予了極大的幫助。然后要感謝班里的同學(xué)們，當(dāng)我們組有疑問(wèn)的時(shí)候，大家

28、都會(huì)集思廣益，充分發(fā)揮每個(gè)人的能力幫助我們解答問(wèn)題，這種互幫互助的學(xué)習(xí)氛圍，對(duì)班級(jí)里的每一個(gè)人極大地受益，對(duì)我們這個(gè)班級(jí)也有良好的影響。 本次課設(shè)，對(duì)我們組的團(tuán)隊(duì)精神也是一個(gè)考察，讓我們?cè)诤献髦懈佑心?，?dāng)成功的時(shí)候一起體會(huì)喜悅的心情。這也讓我們懂得了一句話，團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來(lái)最終成果。 我認(rèn)為此次課程設(shè)計(jì)的意義深遠(yuǎn)，不僅對(duì)于個(gè)人，而且對(duì)于我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)都是一次很好的磨煉。我相信，不管在以后的學(xué)習(xí)生活中遇到多么困難的事情，我們總會(huì)盡力去嘗試，身經(jīng)百戰(zhàn)才能得到充分的磨煉，因此，課設(shè)帶給我們大家的不只是專業(yè)理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，而且也會(huì)給我們的人生經(jīng)歷帶來(lái)不一樣的趣

29、味。 參考文獻(xiàn) [1] 劉華波.《西門子S7-1200PLC編程與應(yīng)用》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2011? [2] 史國(guó)生.《電氣控制與可編程控制器技術(shù)》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010? [3] 漆漢宏.《PLC電氣控制技術(shù)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.12 [4] 張宏林.《PLC應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐》.北京:人民郵電出版社,2008.7 [5] 廖常初.《S7-1200PLC編程及應(yīng)用》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010

30、 附錄 S7-1200 系統(tǒng)電源數(shù)據(jù)簡(jiǎn)表（參考《 S7-1200 系統(tǒng)手冊(cè)》） CPU 型號(hào) 電流供應(yīng) (mA) 5 VDC 24 VDC CPU 1211C 750 300 CPU 1212C 1000 300 CPU 1214C 1600 400 表6 CPU 的供電能力 CPU 上及擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量 電流需求 (mA) 5 VDC 24 VDC 每點(diǎn)輸入 ---- 4 mA/輸入 表7 CPU 上及擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量

31、輸入所消耗的電流 注意：如果數(shù)字量輸入點(diǎn)使用外接24VDC電源，則不必納入計(jì)算。 數(shù)字?jǐn)U展模塊型號(hào) 訂貨號(hào) 電流需求 5 VDC (mA) 24 VDC SM 1221 8 x 24 VDC輸入 6ES7 221-1BF30-0XB0 105 4 mA/輸入 SM 1221 16 x 24 VDC輸入 6ES7 221-1BH30-0XB0 130 4 mA/輸入 SM 1222 8 x 24 VDC輸出 6ES7 222-1BF30-0XB0 120 --- SM 1222 16 x 24 VDC輸出 6ES7 222-1BH30-0XB0

32、140 --- SM 1222 8 x 繼電器輸出 6ES7 222-1HF30-0XB0 120 11 mA/輸出 SM 1222 16 x 繼電器輸出 6ES7 222-1HH30-0XB0 135 11 mA/輸出 SM 1223 8 x 24 VDC輸入/8 x 24 VDC輸出 6ES7 223-1BH30-0XB0 145 4 mA/輸入 SM 1223 16 x 24 VDC輸入/16 x 24 VDC輸出 6ES7 223-1BL30-0XB0 185 4 mA/輸入 SM 1223 8 x 24 VDC 輸入/8 x 繼電器輸出 6ES7

33、 223-1PH30-0XB0 145 4 mA/輸入 11 mA/輸出 SM 1223 16 x 24 VDC 輸入/16 x 繼電器輸出 6ES7 223-1PL30-0XB0 180 4 mA/輸入 11 mA/輸出 表8 數(shù)字?jǐn)U展模塊所消耗的電流 模擬擴(kuò)展模塊型號(hào) 訂貨號(hào) 電流需求 (mA) 5 VDC 24 VDC SM 1231 4 x 模擬量輸入 6ES7 231-4HD30-0XB0 80 45 SM 1231 8 x 模擬量輸入 6ES7 231-4HF30-0XB0 90 45 SM 1232 2 x 模擬量輸出 6ES7 2

34、32-4HB30-0XB0 80 45 (無(wú)負(fù)載) SM 1232 4 x 模擬量輸出 6ES7 232-4HD30-0XB0 80 45 (無(wú)負(fù)載) SM 1234 4 x 模擬量輸入/2 x 模擬量輸出 6ES7 234-4HE30-0XB0 80 60 (無(wú)負(fù)載) SM 1231 4 x TC 模擬量輸入 6ES7 231-5QD30-0XB0 80 40 SM 1231 4 x RTD 模擬量輸入 6ES7 231-5PD30-0XB0 80 40 表9 模擬擴(kuò)展模塊所消耗的電流 信號(hào)板型號(hào) 訂貨號(hào) 電流需求 5 VDC (mA) 2

35、4 VDC SB 1223 2 x 24 VDC 輸入/2 x 24 VDC 輸出 6ES7 223-0BD30-0XB0 50 4 mA/輸入 SB 1232 1 路模擬量輸出 6ES7 232-4HA30-0XB0 15 40 mA (無(wú)負(fù)載) SB 1221,200kHz 4 x 5 VDC 輸入 6ES7 221-3AD30-0XB0 40 15 mA/輸入 +15 mA SB 1222,200kHz 4 x 5 VDC 輸出 6ES7 222-1AD30-0XB0 35 15 mA SB 1223,200kHz 2 x 5 VDC 輸入/2 x 5

36、VDC 輸出 6ES7 223-3AD30-0XB0 35 15 mA/輸入 +15 mA SB 1221,200kHz 4 x 24 VDC 輸入 6ES7 221-3BD30-0XB0 40 7 mA/輸入 +20 mA SB 1222,200kHz 4 x 24 VDC 輸出 6ES7 222-1BD30-0XB0 35 15 mA SB 1223,200kHz 2 x 24VDC輸入/2x24 VDC輸出 6ES7 223-3BD30-0XB0 35 7 mA/輸入 +30 mA 表10 信號(hào)板所消耗的電流 通訊模塊型號(hào) 訂貨號(hào) 電流供應(yīng) (mA) 5 VDC 24 VDC CM 1241 RS232 6ES7 241-1AH30-0XB0 220 --- CM 1241 RS485 6ES7 241-1CH30-0XB0 220 --- ?表11 通訊模塊所消耗的電流 - 23 -