第一篇：全自動洗衣機PLC控制LC控制

全自動洗衣機PLC控制LC控制

[日期：2007-06-06]

來源：中華電力網 作者：佚名

目錄

摘要 ………………………………………………………………………………2 第1章PLC控制系統設計 ………………………………………………………3 1.1 PLC控制系統設計的基本原則 ……………………………………………3 1.2 PLC I/O模塊的選擇步驟與原則 …………………………………………3 第2章 全自動洗衣機PLC控制 …………………………………………………6 2.1 課題內容 ……………………………………………………………………6 2.2 控制要求 ……………………………………………………………………7 2.3 點號表 ………………………………………………………………………8 2.4 梯形圖 ………………………………………………………………………9 2.5梯形圖程序調試 ………………………………………………………………13 第3章 課程設計總結 …………………………………………………………17 參考文獻 ……………………………………………………………………18

摘要

PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算,順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程.PLC是基于電子計算機，且適用于工業現場工作的電控制器。它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過電路的物理過程實現控制，而主要靠運行存儲于PLC內存中的程序，進行入出

信息變換實現控制。

PLC基于電子計算機，但并不等同于普通計算機。普遍計算機進行入出信息變換，多只考慮信息本身，信息的入出，只要人機界面好就可以了。而PLC則還要考慮信息入出的可靠性、實時性，以及信息的使用等問題。特別要考慮怎么適應于工業環境，如便于安裝，抗干擾等問題。

入出信息變換、可靠物理實現，可以說是PLC實現控制的兩個基本要點。

入出信息變換靠運行存儲于PLC內存中的程序實現。PLC程序既有生產廠家的系統程序(不可更改)，又有用戶自行開發的應用（用戶）程序。系統程序提供運行平臺，同時，還為PLC程序可靠運行及信號與信息轉換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設計。什么樣的控制

要求，就應有什么樣的用戶程序。

可靠物理實現主要靠輸人（INPUT）及輸出（OUTPUT）電路。PLC的I/O電路，都是專門設計的。輸入電路要對輸入信號進行濾波，以去掉高頻干擾。而且與內部計算機電路在電上是隔離的，靠光耦元件建立聯系。輸出電路內外也是電隔離的，靠光耦元件或輸出繼電器建立聯系。輸出電路還要進行功率放大，以足以帶動一般的工業控制元器件，如電磁閥、接觸器等等。I/O電路是很多的，每一輸入點或輸出點都要有一個I或O電路。PLC有多I/O用點，一般也就有多少個I/O用電路。但由于它們都是由高度集成化的電路組成的，所以，所占體積并不大。輸入電路時刻監視著輸入狀況，并將其暫存于輸入暫存器中。每一輸入點都有一個對應的存儲其

信息的暫存器。

輸出電路要把輸出鎖存器的信息傳送給輸出點。輸出鎖存器與輸出點也是一一對應的這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際就是PLC處理器I/O口的寄存器。它們與計算機內存交換信息通過計算機總線，并主要由運行系統程序實現。把輸人暫存器的信息讀到PLC的內存中，稱輸入刷新。PLC內存有專門開辟的存放輸入信息的映射區。這個區的每一對應位（bit）稱之為輸入繼電器，或稱軟接點。這些位置成1，表示接點通，置成0為接點斷。由于它的狀態是由輸入刷新得到的，所以，它反映的就是輸入狀態。

第1章 PLC控制系統設計 1.1 PLC控制系統設計的基本原則

任何一種控制系統都是為了實現被控對象的工藝要求，以提高生產效率和產品質量。因此，在設計PLC控制系統時，應遵循以下基本原則：

1.最大限度地滿足被控對象的控制要求

充分發揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計PLC控制系統的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。這就要求設計人員在設計前就要深入現場進行調查研究，收集控制現場的資料，收集相關先進的國內、國外資料。同時要注意和現場的工程管理人員、工程技術人員、現場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問題。

2.保證PLC控制系統安全可靠

保證PLC控制系統能夠長期安全、可靠、穩定運行，是設計控制系統的重要原則。這就要求設計者在系統設計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統安全可靠。例如：應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。3.力求簡單、經濟、使用及維修方便

一個新的控制工程固然能提高產品的質量和數量，帶來巨大的經濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設計者不僅應該使控制系統簡單、經濟，而且要使控制系統的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求

自動化和高指標。

4.適應發展的需要

由于技術的不斷發展，控制系統的要求也將會不斷地提高，設計時要適當考慮到今后控制系統發展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數和內存容量時，要適當留有裕量，以滿足今后生產的發展和工藝的改進。

1.2 PLC I/O模塊的選擇步驟與原則

一般I／O模塊的價格占PLC價格的一半以上。PLC的I／O模塊有開關量I／O模塊、模擬量I／O模塊及各種特殊功能模塊等。不同的I／O模塊，其電路及功能也不同，直接影響PLC的應用范圍和價格，應當根據實際需要加以選擇。

1.2.1 開關量I／O模塊的選擇

1、開關量輸入模塊的選擇

開關量輸入模塊是用來接收現場輸入設備的開關信號，將信號轉換為PLC內部接受的低電壓信號，并實現PLC內、外信號的電氣隔離。選擇時主要應考慮以下幾個方面：

1）輸入信號的類型及電壓等級

開關量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流／直流輸入三種類型。選擇時主要根據現場輸入信號和周圍環境因素等。直流輸入模塊的延遲時間較短，還可以直接與接近開關、光電開關等電子輸入設備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合于有油霧、粉塵的惡劣環境下使用。開關量輸入模塊的輸入信號的電壓等級有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。選擇時主要根據現場輸入設備與輸入模塊之間的距離來考慮。一般5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于傳輸距離較近場合，如5Ｖ輸入模塊最遠不得超過１０米。距離較遠的應選用輸入電壓等級較

高的模塊。

2）輸入接線方式

開關量輸入模塊主要有匯點式和分組式兩種接線方式，如圖6-2所示。

圖6-2開關量輸入模塊的接線方式 a)匯點式輸入 b)分組式輸入

匯點式的開關量輸入模塊所有輸入點共用一個公共端（COM）；而分組式的開關量輸入模塊是將輸入點分成若干組，每一組（幾個輸入點）有一個公共端，各組之間是分隔的。分組式的開關量輸入模塊價格較匯點式的高，如果輸入信號之間不需要分隔，一般選用匯點式的。

3）注意同時接通的輸入點數量

對于選用高密度的輸入模塊(如32點、48點等)，應考慮該模塊同時接通的點數一般不要超過輸

入點數的60％。

4）輸入門檻電平

為了提高系統的可靠性，必須考慮輸入門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸距離也越遠，具體可參閱PLC說明書。

2、開關量輸出模塊的選擇

開關量輸出模塊是將PLC內部低電壓信號轉換成驅動外部輸出設備的開關信號，并實現PLC內外信號的電氣隔離。選擇時主要應考慮以下幾個方面：

1）輸出方式

開關量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。

繼電器輸出的價格便宜，既可以用于驅動交流負載，又可用于直流負載，而且適用的電壓大小范圍較寬、導通壓降小，同時承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，但其屬于有觸點元件，動作速度較慢（驅動感性負載時，觸點動作頻率不得超過1HZ）、壽命較短、可靠性較差，只能適用于

不頻繁通斷的場合。對于頻繁通斷的負載，應該選用晶閘管輸出或晶體管輸出，它們屬于無觸點元件。但晶閘管輸出只能用于交流負載，而晶體管輸出只能用于直流負載。

2）輸出接線方式

開關量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式，如圖6-3所示。

圖6-3 開關量輸出模塊的接線方式 a)分組式輸出 b)分隔式輸出

分組式輸出是幾個輸出點為一組，一組有一個公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅動不同電源的外部輸出設備；分隔式輸出是每一個輸出點就有一個公共端，各輸出點之間相互隔離。選擇時主要根據PLC輸出設備的電源類型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出，也有分隔式輸出。3）驅動能力

開關量輸出模塊的輸出電流(驅動能力)必須大于PLC外接輸出設備的額定電流。用戶應根據實際輸出設備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出設備的電流較大，輸出模塊無法

直接驅動，可增加中間放大環節。

4）注意同時接通的輸出點數量

選擇開關量輸出模塊時，還應考慮能同時接通的輸出點數量。同時接通輸出設備的累計電流值必須小于公共端所允許通過的電流值，如一個220V／2A的８點輸出模塊，每個輸出點可承受2A的電流，但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般來講，同時接通的點數不要超出同一公共端輸出點數的60％。

5)輸出的最大電流與負載類型、環境溫度等因素有關

開關量輸出模塊的技術指標，它與不同的負載類型密切相關，特別是輸出的最大電流。另外，晶閘管的最大輸出電流隨環境溫度升高會降低，在實際使用中也應注意。

1.2.2模擬量I／O模塊的選擇

模擬量I／O模塊的主要功能是數據轉換，并與PLC內部總線相連，同時為了安全也有電氣隔離功能。模擬量輸入（A／D）模塊是將現場由傳感器檢測而產生的連續的模擬量信號轉換成PLC內部可接受的數字量；模擬量輸出(D／A)模塊是將PLC內部的數字量轉換為模擬量信號輸出。典型模擬量I／O模塊的量程為-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根據實際需要選用，同時還應

考慮其分辨率和轉換精度等因素。一些PLC制造廠家還提供特殊模擬量輸入模塊，可用來直接接收低電平信號（如RTD、熱電偶等

信號）。

1.2.3、特殊功能模塊的選擇

目前，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I／O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型I／O模塊，如高速計數器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。

第二章 全自動洗衣機PLC控制

2.1 圖控制程序的編制，并畫出硬件接線圖

2.1.1設計硬件連接線路圖 2.1.2設計功能順序圖

2.2 控制要求

1、按下啟動按扭及水位選擇開關，2、注水直到高（中、低）水位，關水3、2秒后開始洗滌

4、洗滌時，正轉30秒，停2秒，然后反轉30秒，停2秒

5、如此循環5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒

6、開始清洗，重復（2）～（5），清洗兩遍

7、清洗完成，報警3秒并自動停機

8、若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數）輸入點： 輸出點：

啟動 10001 低水位檢測 10009 啟動洗衣機 00001 停止 10002 手動排水 10010 進水閥 00002 高水位 10003 手動脫水 10011 正轉 00003 中水位 10004 反轉 00004 低水位 10005 排水 00005 排空檢測 10006 脫水 00006 高水位檢測 10007 報警 00007

中水位檢測 10008

2.3點號表

x1 啟動信號 y1 啟動指令 x2 停止信號 y2 進水閥控制 x3 高水位 y3 正轉及脫水 x4 中水位 y4 反轉 x5 低水位 y5 排水 x6 排空檢測 y6 報警

x7 高水位檢測 x10 中水位檢測 x11 低水位檢測 x12 手動排水 x13 手動脫水

2.4梯形圖 2.5 梯形圖程序調試 按下啟動按鈕K4，LED1亮；進水LED2亮，2秒后，轉盤順時針旋轉動30秒，然后停2秒，轉盤逆時針旋轉轉動30秒，停2秒；如此循環5次后排水，按PB進行排空檢測，LED6亮；脫水30秒，LED7亮。清洗完成后報警3秒自動停機，LED8亮。

分析如下

1、初始脈沖M8002使初始狀態S0置為1,當按驅動按鈕X0.先選擇了水位,程序類型后再按X0起動的.2、按X04,選擇的是全程序.按X05,選擇的是簡單程序.本來是以X04為全程序, X04非作為簡單程序,但在程序結束的時候,不能令M0置零.所以增加了X

05作為簡單程序的選擇按鈕.3、X01控制高水位,按X01,起動M1,并自鎖.X02控制中水位,按X02,起動M2,并自鎖.X03控制低水位,按X03,起動M3,并自鎖.4、狀態轉入S0后,對C2,C3清零.并且,由M1+M2+M3與X0作為對S20的轉移條件.5、狀態轉移到S20,驅動Y0(進水).當X2閉合,即M1置1,狀態轉移S21;當X3閉合,即M2置1,狀態轉移S31 當X4閉合,即M3置1,狀態轉移S41

6、狀態轉移到S21時,T0計時25秒(進水25秒),然后T0置1,狀態轉移到S22.狀態轉移到S31時,T1計時15秒(進水15秒),然后T1置1,狀態轉移到S22.狀態轉移到S41時,T2計時10秒(進水10秒),然后T2置1,狀態轉移到S22.7、狀態轉移到S22,對Y0清除指令,即停止進水.當Y0停止時,即Y0非置1,狀態轉移到S23.8、狀態轉移到S23,如果選擇的是全程序(按X04),那么對C0清零.如果選擇的是簡單程序(按X05),那么對C1清零.CO非,C1非置1,狀態轉移到S24.9、狀態轉移到S24,起動Y02(電機正轉),T3計時3秒.計時完畢狀態轉移到S25.正轉完畢.10、狀態轉移到S25,起動Y03(電機反轉),T4計時2秒.計時完畢后,無論選擇的是全程序還是簡單程序(無論按X04還是X05)狀態都轉移到S26.11、狀態轉移到S26,T5計時1秒,然后T5置1.如果選擇的是全程序(按X04),那么C0計數,當計數不夠200次時,狀態轉移到S24.計數滿200

次時,狀態轉移到S27.如果選擇的是簡單程序(按X05),那么C1計數,當計數不夠100次時,狀態轉移到S24.計數滿100

次時,狀態轉移到S27.12、狀態轉移到S27,起動Y01(排水).T7計時20秒,然后T7置1,狀態轉移到S28.13、狀態轉移到S28,起動Y04(脫水),T8計時10秒.如果選擇的是全程序(按X04),那么C2計數,當計數不夠3次時,狀態轉移到S20.計數滿3次時,狀態轉移到S0.如果選擇的是簡單程序(按X05),那么C3計數,當計數不夠2次時,狀態轉移到S20.計數滿2次時,狀態轉移到S0.步進階梯結束.程序結束.第3章 課程設計總結

隨著畢業日子的到來，課程設計也接近了尾聲。經過幾周的奮戰我的課程設計終于完成了。在沒有做課程設計以前覺得課程設計只是對這幾年來所學知識的單純總結，但是通過這次做課程設計發現自己的看法有點太片面。課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜

合素質。

在這次課程設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。

我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發現是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。

在此要感謝我們的指導老師羅老師、朱老師和李老師對我們悉心的指導，感謝老師們給我們的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，使我終身受益。

第二篇：PLC控制全自動洗衣機設計

杭州職業技術學院

課程設計說明書

題

目

機電一體化課程設計

――PLC控制全自動洗衣機設計

系

別

機電工程系

專

業

機電一體化

班

級

機電0511

姓

名

官智俊

指導教師

吳曉蘇

二○○ 八 年 一

月 十

日

設計說明書

課程設計任務書

一、設計任務：

PLC控制全自動洗衣機設計

二、設計要求：

１．水位控制：高水位

２５Ｓ

中水位進水 １５Ｓ

低水位進水 １０Ｓ ２.程序選擇：全程序

簡易程序

（１）全程序過程：（循環３次）

進水－洗滌（正轉３Ｓ，反轉２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脫水（１０Ｓ）－停止（２）簡易程序：（循環２次）

進水－洗滌（正轉３Ｓ，反轉２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脫水（１０Ｓ）－停止

三、設計期限

2008

年月 日至

2008 年 1 月 20 日

杭州職業技術學院機電工程系

設計說明書

目錄

一．ＰＬＣ控制全自動洗衣機的研究意義…………………………………………………………………4

二．ＰＬＣ機型……………………………………………………………………………………………..4

三．程序設計要求…………………………………………………………………………………………..5

四.設計流程圖 ……………………………………………………………………………………………6

五.課程設計小結…………………………………………………………………………………………..18

杭州職業技術學院機電工程系

設計說明書

一．ＰＬＣ控制全自動洗衣機的研究意義

ＰＬＣ控制全自動洗衣機的編程語言容易掌握，是電控人員熟悉的梯形語言，使用術語依然是＂繼電器＂一類術語，大部分與繼電器觸頭的連接相對應，使電控人員一目了然．

ＰＬＣ控制使用簡單，他的Ｉ／Ｏ已經做好，輸入輸出信號可直接連接，非常方便，而輸出口具有一定驅動能力，其輸出觸頭容易達２２０Ｖ．２Ａ．

ＰＬＣ是專門應用手工業現場自動控制裝置，再系統軟硬件上采用抗干擾措施．

當工作程序需要改變時，只需改變ＰＬＣ的內部，驚醒重新編程而無需對外圍進行重新改動． 從這些方面突出了使用ＰＬＣ控制全自動洗衣機的優越性．

二．ＰＬＣ機型

日本三凌公司的Ｆ系列ＰＬＣ

三．程序設計要求

１．水位控制：高水位

２５Ｓ

中水位進水 １５Ｓ

低水位進水 １０Ｓ ２.程序選擇：全程序

簡易程序（１）全程序過程：（循環３次）

進水－洗滌（正轉３Ｓ，反轉２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脫水（１０Ｓ）－停止（２）簡易程序：（循環２次）

進水－洗滌（正轉３Ｓ，反轉２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脫水（１０Ｓ）－停止

注意：要求畫出控制流程圖 四.Ｉ／Ｏ分配圖

啟動

Ｘ０

Ｙ０

進水

水位（高）Ｘ１

Ｙ１

排水

水位（中）Ｘ２

Ｙ２

電機正轉

水位（低）Ｘ３

Ｙ３

電機反轉

全程序

Ｘ４

Ｙ４

脫水

簡易程序 Ｘ５

ＣＯＭ

ＣＯＭ

五.軟硬件系統設計

１.硬件組織

２.元件組成

（１）梯形圖及其分析

（２）狀態轉移圖及其分析

（３）指令表

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設計要求：

1、按下啟動按扭及水位選擇開關

2、開始進水直到高（中、低）水位，關水3、2秒后開始洗滌

4、洗滌時，正轉30秒，停2秒，然后反轉30秒，停2秒

5、如此循環5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒

6、開始清洗，重復（2）～（5），清洗兩遍

7、清洗完成，報警3秒并自動停機

8、若按下停車按扭，可手動排水和手動脫水

輸入點： 輸出點：

啟動 10001 啟動洗衣機 00001 停止 10002 進水閥 00002 高水位 10003 正轉 00003 中水位 10004 反轉 00004 低水位 10005 排水 00005 排空檢測 10006 脫水 00006 高水位檢測 10007 報警 00007 中水位檢測 10008 低水位檢測 10009 手動排水 10010 手動脫水 10011

全自動洗衣機的I/O分配并設計PLC外圍硬件線路：

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設計說明書

設計流程圖：

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全自動洗衣機的梯形圖：（由于版面限制，我只能把這個梯形圖分解成幾塊，標志圖X）

圖（1）

圖（2）

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圖（3）

杭州職業技術學院機電工程系8

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圖（4）

杭州職業技術學院機電工程系9

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圖（5）

圖（6）

我這是使用步進梯形指令（STL）編程方式，當然也可以使用起保停電路編程方式。杭州職業技術學院機電工程系

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啟動 10001 啟動洗衣機 00001 停止 10002 進水閥 00002 高水位 10003 正轉 00003 中水位 10004 反轉 00004 低水位 10005 排水 00005 排空檢測 10006 脫水 00006 高水位檢測 10007 報警 00007 中水位檢測 10008 低水位檢測 10009 手動排水 10010 手動脫水 10011

I0.0 啟動信號 I0.1 停止信號 I0.2 高水位 I0.3 中水位 I0.4 低水位 I0.5 排空檢測 I0.6 高水位檢測 I0.7 中水位檢測 I1.0 低水位檢測 I1.1 手動排水 I1.2 手動脫水

Q0.0 啟動指令 Q0.1 進水閥控制 Q0.2 正轉及脫水 Q0.3 反轉 Q0.4 排水 Q0.5 報警

M0.1 開始洗滌

轉:

二、控制要求：

（1）按下啟動按扭及水位選擇開關，開始進水直到高（中、低）水位，關水

（2）2秒后開始洗滌

（3）洗滌時，正轉30秒，停2秒，然后反轉30秒，停2秒（4）如此循環5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒（5）開始清洗，重復（1）～（4），清洗兩遍（6）清洗完成，報警3秒并自動停機

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（7）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數）

圖片：

圖片：

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圖片：13

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圖片：14

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圖片：15

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NETWORK 1 //開始洗滌

//開始洗滌，M0.1為洗滌狀態；M0.2為每次洗滌（共四次）的狀態；M0.3為進水閥控制；LD I0.0 AN C2 AN I0.1 =

M0.1

NETWORK 2

//進水閥控制 //

//進水閥控制 // LD M0.1 EU LD I0.5 EU

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OLD O

M0.3 AN M0.2 =

M0.3

NETWORK 3 LD I0.2 AN I0.6 LD I0.3 AN I0.7 OLD LD I0.4 AN I1.0 OLD A

M0.3 =

Q0.1

NETWORK 4 LD Q0.1 ED TON T37, +20

NETWORK 5 LD T37 O

M0.2 AN C1 A

M0.1 =

M0.2

NETWORK 6

//正轉及脫水控制 //正轉及脫水控制 LD M0.2 AN T38 AN Q0.3 A

M0.1 LD I0.5 AN T40 AN Q0.3 A

M0.1 OLD LD I1.2 AN M0.1 OLD =

Q0.2

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NETWORK 7 LD M0.2 AN T39 TON T38, +300

NETWORK 8

//反轉控制 //反轉控制 LD T38 AN T39 AN I0.5 A

M0.1 =

Q0.3

NETWORK 9 LD Q0.3 TON T39, +300

NETWORK 10 LD T39 ED LD T40 ED CTU C1, +5

NETWORK 11

//出水閥控制 //出水閥控制 LD C1 LD I1.1 AN M0.1 OLD =

Q0.4

NETWORK 12

//脫水計時 //脫水計時 LD I0.5 TON T40, +300

NETWORK 13

//洗滌和漂洗計數 //洗滌和漂洗計數 LD M0.2 ED LDN M0.1 CTU C2, +3

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NETWORK 14

//報警輸出 //報警輸出 LD M0.1 TOF T30, +30

NETWORK 15 LDN M0.1 A

T30 =

Q0.5

六：課程設計小結

課程設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發展的日新日異，PLC已經成為當今空前活躍的領域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握PLC的開發技術是十分重要的。

回顧起此次PLC課程設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在 整整兩星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。

這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題，最后在吳小蘇老師的辛勤指導下，終于游逆而解。同時，在吳小蘇老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我幫助的所有同學和各位指導老師再次表示忠心的感謝！

參考文獻：

《電器控制與PLC》

杭州職業技術學院機電工程系

設計說明書

指導教師評語：

成績答辯評定：

指導教師簽名：簽名：

年 月 杭州職業技術學院機電工程系

日設計說明書

杭州職業技術學院機電工程系21

第三篇：全自動洗衣機的控制PLC程序設計

全自動洗衣機的控制PLC程序設計

來源：www.tmdps.cn

一 程序設計要求

(1)水位控制[高水位 25s [中水位進水 15s [低水位進水 10s(2)程序選擇 [全程序

[簡易程序(3)全程序過程

進水?洗滌(正轉3s,反轉2s,停1s,200次)?排水(20s)?脫水(10s)?停止

| 循環三次 ︳

|<--------︳

(4)簡易過程

進水?洗滌(正轉3s,反轉2s,停1s,200次)?排水(20s)?脫水(10s)?停止 | 循環二次 ︳

|<--------︳

① I/O分配 ② 梯形圖 ③ 軟盤

進水閥(Y0)排水閥(Y1)電機正反轉(Y1,Y2)脫水(Y4)

二 I/O分配圖

起動 進水 水位(高)排水 水位(中)電機正轉 水位(低)電機反轉 全程序 脫水 簡易程序

二 狀態轉換圖(見附錄一)

三 梯形圖(見附錄二)分析如下 1,初始脈沖M8002使初始狀態S0置為1,當按驅動按鈕X0.先選擇了水位,程序類型后再按X0起動的.2，按X04,選擇的是全程序.按X05,選擇的是簡單程序.本來是以X04為全程序, X04非作為簡單程序,但在程序結束的時候,不能令M0置零.所以增加了X05作為簡單程序的選擇按鈕.3，X01控制高水位,按X01,起動M1,并自鎖.X02控制中水位,按X02,起動M2,并自鎖.X03控制低水位,按X03,起動M3,并自鎖.4，狀態轉入S0后,對C2,C3清零.并且,由M1+M2+M3與X0作為對S20的轉移條件.5,狀態轉移到S20,驅動Y0(進水).當X2閉合,即M1置1,狀態轉移S21;當X3閉合,即M2置1,狀態轉移S31 當X4閉合,即M3置1,狀態轉移S41

6，狀態轉移到S21時,T0計時25秒(進水25秒),然后T0置1,狀態轉移到S22.狀態轉移到S31時,T1計時15秒(進水15秒),然后T1置1,狀態轉移到S22.狀態轉移到S41時,T2計時10秒(進水10秒),然后T2置1,狀態轉移到S22.7，狀態轉移到S22,對Y0清除指令,即停止進水.當Y0停止時,即Y0非置1,狀態轉移到S23.8，狀態轉移到S23,如果選擇的是全程序(按X04),那么對C0清零.如果選擇的是簡單程序(按X05),那么對C1清零.CO非,C1非置1,狀態轉移到S24.9.狀態轉移到S24,起動Y02(電機正轉),T3計時3秒.計時完畢狀態轉移到S25.正轉完畢.10，狀態轉移到S25,起動Y03(電機反轉),T4計時2秒.計時完畢后,無論選擇的是全程序還是簡單程序(無論按X04還是X05)狀態都轉移到S26.11，狀態轉移到S26,T5計時1秒,然后T5置1.如果選擇的是全程序(按X04),那么C0計數,當計數不夠200次時,狀態轉移到S24.計數滿200次時,狀態轉移到S27.如果選擇的是簡單程序(按X05),那么C1計數,當計數不夠100次時,狀態轉移到S24.計數滿100次時,狀態轉移到S27.12，狀態轉移到S27,起動Y01(排水).T7計時20秒,然后T7置1,狀態轉移到S28.13，狀態轉移到S28,起動Y04(脫水),T8計時10秒.如果選擇的是全程序(按X04),那么C2計數,當計數不夠3次時,狀態轉移到S20.計數滿3次時,狀態轉移到S0.如果選擇的是簡單程序(按X05),那么C3計數,當計數不夠2次時,狀態轉移到S20.計數滿2次時,狀態轉移到S0.步進階梯結束.程序結束.回 ]

［返

第四篇：全自動洗衣機PLC控制畢業設計任務書

全自動洗衣機PLC控制系統設計

一、設計題目

全自動洗衣機PLC控制系統設計

二、設計目的

(1)通過畢業設計培養學生綜合運用所學的基礎理論、基礎知識、基本技能進行分析和解決實際問題的能力。

(2)使學生受到PLC系統開發的綜合訓練，達到能夠進行PLC系統設計和實施的目的。(3)使學生掌握利用PLC對壓力進行PID控制方法。

三、畢業設計的技術數據：

對T68臥式鏜床的控制電路進行改造，用PLC軟件控制改造其繼電器控制電路，克服了繼電器控制的缺點，降低了設備故障率，提高了設備使用效率，改造后運行效果非常好。改造原則：

1.原鏜床的工藝加工方法不變

2.在保留主電路的原有元件的基礎上，不改變原控制電氣操作方法

3.電器控制系統控制元件（包括按鈕、行程開關、熱繼電器、接觸器）作用于原電器線路相同

4.主軸和進給啟動、制動、低俗、高速和變速沖動的操作方法不變 5.改造原繼電器控制中硬件接線為PLC編程實現。

四、畢業設計的任務

1、熟悉題目要求，查閱相關科技文獻

2、方案設計（包括方案論證與確定、技術經濟分析等內容）

3、硬件和軟件設計（其中還包括理論分析、設計計算、實驗及數據處理、設備及元器件選擇等）

4、繪制圖紙

6、撰寫設計說明書

五、畢業設計的主要內容

2、提出綜合自動化系統的硬件方案和方案論證優化。

3、完成軟件需求的系統分析。

4、完成軟件的編制（PLC的編程和說明）。

5、繪制系統總體結構圖，系統原理圖，電氣控制原理圖，軟件流程圖。

6、按期完成畢業設計說明書的撰寫。

7、充分準備，順利完成答辯。

六、畢業設計提交的成果

1、設計說明書（約1萬字左右）

2、圖紙

3、中、英文摘要（中文摘要約200字，3～5個關鍵詞）

七、畢業設計的主要參考文獻和技術資料

[1]張桂香，《電氣控制與PLC的應用》，化學工業出版社 [2]王紅、王艷玲，《可編程控制器使用教程》，電子工業出版社 [3]史國生，《電氣控制與可編程控制器技術》，史國生，化學工業出版社 [4]孫振強，《可編程控制器原理及應用教程》，孫振強，清華大學出版社 [5]呂景泉，《可編程控制器技術教程》，呂景泉，高等教育出版社

[6]汪指鋒，《可編程控制器原理與應用》，汪指鋒，西安電子科技大學出版社 [7]王永華，《現代電氣及可編程控制技術》，王永華，北京航空航天大學出版社 [8]朱善君，《可編程控制系統》，清華大學出版社

[9]常斗南，《可編程控制器原理、應用、實驗》，機械工業出版社

八、設計期間的基本要求

1、學生在教師的指導下，應積極、主動地獨立完成畢業設計所規定的全部任務。

2、應嚴格按照進度進行設計，不得無故拖延。

3、要遵守學院的作息時間，嚴格遵守設計紀律，原則上不得請假，因特殊原因必須請假者，一律由系領導批準。

4、設計方案有原則性錯誤、未按規定時間完成設計、抄襲他人設計、不按設計要求或未完成全部設計內容、無故曠課二次及以上、缺勤時間達三分之一及以上者，不允許參加答辯，成績定為不及格。

第五篇：PLC全自動洗衣機研究

引言............................................................................................................................1 2 全自動洗衣機控制系統總體控制方案確定............................................................3

2.1 總體控制方案確定.......................................................錯誤！未定義書簽。

2.1.1 控制系統的比較................................................錯誤！未定義書簽。2.2.2 洗衣機的PLC控制系統概述............................錯誤！未定義書簽。全自動洗衣機的基本結構......................................................錯誤！未定義書簽。

3.1 全自動洗衣機的原理和構造.......................................錯誤！未定義書簽。3.2 洗滌脫水系統...............................................................錯誤！未定義書簽。3.3 排水和進水系統...........................................................錯誤！未定義書簽。3.4 電動機及傳動系統.......................................................錯誤！未定義書簽。4 電氣控制系統..........................................................................錯誤！未定義書簽。

4.1 控制系統結構...............................................................錯誤！未定義書簽。4.2 控制系統原理...............................................................錯誤！未定義書簽。4.3 檢測電路系統...............................................................錯誤！未定義書簽。5 主要器件的選擇......................................................................錯誤！未定義書簽。

5.1 電動機的選擇...............................................................錯誤！未定義書簽。5.2 傳感器的選擇...............................................................錯誤！未定義書簽。5.3 可編程控制器外部設計...............................................錯誤！未定義書簽。6 軟件設計..................................................................................錯誤！未定義書簽。

6.1 系統的順序功能圖設計...............................................錯誤！未定義書簽。6.2 全自動洗衣機的控制要求...........................................錯誤！未定義書簽。6.3 控制系統順序功能圖.....................................................................................4 6.4 控制系統的梯形圖設計...............................................錯誤！未定義書簽。6.5 程序語句表.....................................................................................................5 7 結束語......................................................................................錯誤！未定義書簽。致謝................................................................................................................................9 參考文獻......................................................................................................................17 引言

從古到今，洗衣服都是一項難于逃避的家務勞動，在洗衣機出現以前，這項

勞動并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是辛苦勞累。洗衣機問世后大大減輕了人們的負擔，節省了寶貴的時間和精力。當然隨著時代的發展洗衣機也在不斷改進和發展：從木制手搖洗衣機到蒸汽洗衣機再到電動洗衣機，由手工洗衣到半自動洗衣再到今天的全自動化洗衣。而今方便、快捷、自助式的洗衣服務已來到我們身邊，受到越來越多的廣大消費者的認可和推崇。

自助式投幣洗衣機，可廣泛用于學校、工廠、賓館、社區、外來人聚集地等公共場所，具有龐大的市場和旺盛的需求。現在市場上的投幣式洗衣機較多的采用單片機控制，其指令系統復雜，編程難度大，而且在設計控制系統硬件時，要有多種電路保護裝置，如電流保護、電壓保護、過載保護、過熱保護及欠壓保護等等，這樣不僅增加了系統硬件的復雜性，而且隱含較高的故障率，還無形的增加了維修成本。而可編程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微處理器為基礎，把計算機技術、自動化技術和通信技術融為一體的，面向控制過程、面向用戶，適合工業環境、操作方便、可靠性高的新一代通用工業自動裝置。它具有編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等優點。因此，采用PLC研究這個課題顯得很有意義。作為我的畢業設計，我想通過學習研究基本弄清投幣式洗衣機的工作原理及過程實現。由于本人知識有限，把全文重點放在了PLC應用于投幣式洗衣機控制系統的設計方面。

自助式投幣洗衣機，可廣泛用于學校、工廠、賓館、社區、外來人聚集地等公共場所，具有龐大的市場和旺盛的需求。現在市場上的投幣式洗衣機較多的采用單片機控制，其指令系統復雜，編程難度大，而且在設計控制系統硬件時，要有多種電路保護裝置，如電流保護、電壓保護、過載保護、過熱保護及欠壓保護等等，這樣不僅增加了系統硬件的復雜性，而且隱含較高的故障率，還無形的增加了維修成本。而可編程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微處理器為基礎，把計算機技術、自動化技術和通信技術融為一體的，面向控制過程、面向用戶，適合工業環境、操作方便、可靠性高的新一代通用工業自動裝置。它具有編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等優點。因此，采用PLC研究這個課題顯得很有意義。作為我的畢業設計，我想通過學習研究基本弄清投幣式洗衣機的工作原理及過程實現。由于本人知識有限，把全文重點放在了PLC應用于投幣式洗衣機控制系統的設計方面。

1.2 全自動洗衣機的研究現狀

全自動洗衣機是集洗滌，漂洗，脫水于一體，并且能自動完成洗衣全過程的洗衣機它有多種洗滌程序可供您自由選擇，工作時間可任意調節，更先進的洗衣機還采用了模糊技術，即洗衣機能對傳感器提供的信息進行邏輯推理，自動判別

衣服質地、重量、臟污程度，從而自動選擇最佳的洗滌時間、進水量、漂洗次數、脫水時間，達到了整個洗滌時間自動化，使用方便，節能節水。全自動洗衣機從結構上主要有波輪式、攪拌式、滾筒式三種。

它們的特點如下：

a.波輪式洗衣機

洗衣特點：省時省力。

缺點：耗電、耗水、衣物易纏繞、清潔性不佳，b.滾筒式洗衣機

洗衣特點：衣物無纏繞，最不會損耗衣物的方式。

缺點：特別耗時，潔凈力不強，適合洗滌羊毛、羊絨以及絲綢、純毛類織物。

c.攪拌式洗衣機

洗衣特點：衣物潔凈力最強，省洗衣粉。

缺點：喜歡纏繞，相比前兩種方式損壞性加大，噪音最大。國內一般選用波輪式，攪拌式少見,滾筒式比波輪式昂貴。

為了滿足公共場合自助洗衣需要，全自動洗衣機又有投幣式、感應式、IC卡式等；從控制系統分，有集成電路控制、單片機控制和PLC控制、模糊控制等。單片機以其控制功能強、環境適應性好、開發方便、體積小、價格適中等優點在家用電器上得到日益廣泛的應用。但是它也有不少的缺點：指令系統復雜，編程難度大且控制系統的硬件要求多種電路保護裝置；而基于PLC控制的全自動洗衣機具有編程簡單、實現功能齊全、外圍電路簡單、時間計算精確以及可維護方便等一系列優點。只是它的價格比單片機昂貴的多，比較適合溫度過高、震動和沖擊過強等工業環境，在家用電器控制中應用并不廣泛。目前市場上的全自動洗衣機也多采用單片機控制，本文選用PLC來控制是從探究、學習的角度出發的，對PLC在工業洗衣機中的應用也具有重要參考價值。

1.3 課題研究的目的

對于本次設計，其目的在于：（1）掌握 PLC的原理、性能、使用特點和方法，提高運用PLC梯形圖對系統進行編程的能力。

（2）本課題的研究可以使本人更好地掌握基于PLC控制系統的分析與設計方法，培養創新意識和理論聯系實際的學風，提高自動化家電產品研發素質，增強針對實際應用進行控制系統設計的能力。

1.4 論文的主要內容

（1）概要闡述課題來源、研究現狀及研究意義；

（2）簡要論述PLC的產生和發展，介紹PLC的工作原理及控制系統的設計方法、原則；

（3）對基于PLC投幣式洗衣機的控制系統進行設計，主要包括控制要求、PLC選型、硬件接線、控制程序設計（流程圖和程序框圖）PLC的概述

2.1 PLC的產生和發展

1969年美國數字設備公司（DEC），研制出了世界上第一臺可編程控制（Programmable Logic Controller, 簡稱PLC），在美國通用汽車公司的生產線上試用成功，并取得了滿意效果，可編程控制器由此誕生。

早期的可編程控制器主要由分立元件和中小規模集成電路組成，只具有邏輯運算功能。20世紀70年代中期，微處理器及其他大規模集成電路芯片成為其核心部件，是其具有自我診斷功能，可靠性、性價比有很大突破。到20世紀80年代，可編程控制器采用微處理器（CPU）、只讀存儲器、隨機存儲器或是單片機作為其核心，處理速度大大提高，功能更強體積又小。90年代末，PLC幾乎完全計算機化，各種智能模塊不斷開發出來，使其不斷擴展著它在各類工業控制過程中的作用。

PLC一直在飛速發展中，因此一直沒有比較明確的定義。1987年，國際電工委員會（IEC）對PLC做出的定義如下：“可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機械和生產過程。而有關的外圍設備，都應按照易于與工業系統聯成一體，易于擴充其功能的原則設計。”定義強調了PLC直接應用于工業環境；是“數字運算操作的電子系統”，即計算機；是用軟件方式來實現“可編程”的。

2.2 PLC的基本結構

PLC實質上是一種工業控制用的專用計算機。從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。這里介紹一般PLC的結構：

1.通用型PLC的硬件結構

2.通用型PLC的硬件基本結構主要由中央處理單元CPU、存儲器、輸入/輸出（I/O）模塊及電源組成。

（1）中央處理單元CPU

PLC的CPU與通用微機的CPU一樣，是PLC的核心部分，它按PLC中系統程序賦予的功能，接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；用掃描方式查詢現場輸入裝置的各種信號狀態或數據，并存入輸入過程狀態寄存器或數據寄存器中；診斷電源及PLC內部電路工作狀態和編程過程中的語法錯誤等；在PLC進入運行狀態后，從存儲器逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后，按指令規定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路；分時、分渠道地去執行數據的存取、傳送、組合、比較和變換等動作，完成用戶程序中規定的邏輯運算或算術運算等任務；根據運算結果，更新有關標志位的狀態和輸出狀態寄存器的內容，再由輸出狀態寄存器的位狀態或數據寄存器的有關內容實現輸出控制、制表打印、數據通信等功能。以上這些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機或雙極型位片式微處理器。（2）存儲器

存儲器（簡稱內存），用來存儲數據或程序。它包括隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）等。

PLC配有系統程序存儲器和用戶程序存儲器，分別用以存儲系統程序和用戶程序。系統程序存儲器用來存儲監控程序、模塊化應用功能子程序和各種系統參數等，一般使用ROM；用戶程序存儲器用作存放用戶編制的梯形圖等程序，一般使用RAM，若程序不經常修改，也可寫入到EPROM中；存儲器的容量以字節為單位。系統程序存儲器的內容不能由用戶直接存取。因此一般在產品樣本中所列的存儲器型號和容量，均是指用戶程序存儲器。（3）輸入/輸出（I/O）模塊

I/O模塊是CPU與現場I/O設備或其他外部設備之間的連接部件。PLC提操作電平和輸出驅動能力的I/O模塊供用戶選用。I/O模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣。因此，多數都采用光電隔離回路、消抖動回路、多級濾波等措施。I/O模塊可以制成各種標準模塊，根據輸入、輸出點數來增減和組合。I/O 模塊還配有各種發光二極管來指示各種運行狀態。

（4）電源

PLC配有開關式穩壓電源的電源模塊，用來對PLC的內部電路供電。了很大方便。

（5）編程器

編程器分簡易型和智能型兩種。簡易型編程器只能在線編程，它通過一

個專用接口與PLC連接。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠離PLC插到現場控制站的相應接口進行編程。智能型編程器有許多不同的應用程序軟件包，功能齊全，適應的編程語言和方法也較多。

2.PLC軟件系統

PLC的軟件系統是指PLC所使用的各種程序的集合。它包括系統程序和用戶程序。

（1）系統程序

統程序包括監控程序、編譯程序及診斷程序等。監控程序又稱為管理程序，主要用于管理全機。編譯程序用來把程序語言翻譯成機器語言。診斷程序用來診斷機器故障。系統程序由PLC生產廠家提供，并固化在EPROM中，用戶不能直接存取，故也不需要用戶干預。

（2）用戶程序用戶程序是用戶根據現場控制的需要，用PLC的程序語言編制的應用程序，用以實現各種控制要求。PLC的編程語言有梯形圖、指令表和順序功能流程圖三種。

2.3 PLC的用途及特點

PLC可實現順序控制、運動控制、閉環過程控制、數據處理及通信和聯網等功能。其中順序控制是PLC最廣泛應用的領域，主要用來取代傳統的繼電器順序控制。PLC可應用于單機控制、多集群控制、生產自動線控制，例如注塑機、訂書機械、組合機床、裝配生產線及電梯控制等。

PLC的特點：

（1）可靠性高，抗干擾能力強（2）適應性強，應用靈活（3）編程方便，易于使用（4）功能強，擴展能力強

（5）PLC系統設計、安裝、調試方便

（6）維修方便，維修工作量小

（7）PLC體積小，重量輕，易于實現機電一體化

基于以上特點，使PLC應用范圍極為廣泛，可以說只要有工廠，有控制要求，就會有PLC的應用。

2.4 PLC的工作過程

PLC是按照上電處理、掃描過程、出錯處理這個順序來運行的。當PLC處于正常運行時，它將不斷重復圖掃描過程，不斷循環地工作下去。如果對遠程I/O特殊模塊和其他通信服務暫不考慮，這樣掃描過程就只剩下“輸入采樣”、“程序執行”和“輸出刷行”三個階段了。如下圖

2-1 所示：

（1）輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子.并將各輸入狀態存入相對應的輸入映像寄存器中。此時，輸入映像寄存器被刷新。接著，進入程序執行階段，在程序執行階段和輸出刷新階段，輸入映像寄存器與外界隔離，無論輸入信號如何變化，其內容保持不變，直到下一掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入輸入端的新內容。所以一般來說，輸入信號的寬度要大于一個掃描周期，否則很可能造成信號的丟失

（2）程序執行階段 根據 PLC梯形圖程序掃描原則，一般來說，PLC按先左后右、先上后下的步序逐句掃描。但遇到程序跳轉指令，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。當指令中涉及輸入、輸出狀態時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”對應輸入端子狀態，從元件映像寄存器“讀入”對應元件（“軟繼電器”）的當前狀態。然后，進行相應的運算，運算結果再存入元件映像寄存器中。對元件映像寄存器來說，每一個元件（“軟繼電器”）的狀態會隨著程序執行過程而變化。

（3）輸出刷新階段 在所有指令執行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態（接通/斷開）在輸出刷新階段轉存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，最后經過輸出端子驅動外部負載。2.5 PLC的設計內容及原則

1.PLC控制系統設計的基本內容：

（1）選擇用戶輸入設備(按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等)、輸設備(繼電器、接觸器、信號燈等執行元件)以及由輸出設備驅動的控制對象(電動機、電磁閥等)。這些設備屬于一般的電器元件，其選擇的方法在其他有關書籍中已有介紹。

（2）PLC的選擇。PLC是PLC控制系統的核心部件，正確選擇PLC對保證整個控制系統的技術經濟性能指標起著重要的作用。選擇PLC，應包括機型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（3）分配I/O點，繪制I/O連接圖。

（4）設計控制程序。包括設計梯形圖、語句表(即程序清單)或控制系統流程圖。控制程序是控制整個系統工作的條件，是保證系統工作正常、安全·可靠的關鍵。控制系統的設計必須經過反復調試、修改，直到滿足要求為止。

（5）必要時還需設計控制臺(柜)。

（6）編制控制系統的技術文件。包括說明書、電器固件及電器元件明細表等。

2.在設計PLC控制系統時．應遵循以下基本原則：

（1）最大限度地滿足被控對象的控制要求。設計前，應深入現場進行調查研究，搜集資料，并與機械部分的設計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電器控制方案，協同解決設計中出現的各種問題。

（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統簡單、經濟，使用及維修方便。

（3）保證控制系統的安全、可靠。

（4）考慮到生產的發展和工藝的改進，在選擇容量時，應適當留有裕量。基于PLC的投幣式洗衣機控制系統的設計

3.1 工藝介紹及控制要求

3.1.1投幣洗衣機構成 以波輪式洗衣機為例：

波輪式全自動洗衣機主要由機械系統、控制系統、給排水系統和支撐吊桿系統等組成，以一個電動機完成洗滌和脫水。波輪式投幣洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內桶可以旋轉，作脫水（甩水）用。內桶的四周有很多小孔，使內外桶的水流相通。外桶下部壁上裝有儲氣管，與水位傳感器連接，控制水位高低。桶壁上部開有溢水孔，用于排出溢水和漂洗時洗滌液泡迅速排出。洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執行。進水時，通過電控系統使進水閥打開，經進水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統使排水閥打開，將水由外桶排出到機外。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波盤正、反轉來實現，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，通過電控系統將離合器合上，由洗滌電動機帶動內桶甩干。投幣器掛在洗衣機體側面也可以掛在墻壁上，體積小，美觀大方。通過對投幣總值進行判別就可以啟動不同的洗滌程序（一元單脫水、兩元快洗、三元標準洗）。投幣器只識別一圓人民幣硬幣，其它游戲幣或代用幣無效，投入的無效幣會自動從退幣口退出，還具備防吊幣、防鉤功能。3.1.2 控制要求

投幣式洗衣機的控制要求描述如下：

（1）通電狀態，放入待洗衣服和洗衣粉并蓋上洗衣蓋子，洗滌過程不能打開，否則停機。

（2）根據洗滌衣物種類選擇相關洗滌方式，通過投幣器投入所需要的1元

硬幣（限用1元幣）。

（3）當投幣總值1元時，進行單獨脫水工作方式且其指示燈亮；當投幣總值2元時，進行快洗工作方式且其指示燈亮；當投幣總值3元時，進行標準洗工作方式且其指示燈亮。（快洗如輕薄衣物5-7件，標準洗如輕薄衣物7-10件或厚重衣物4-6件）

（4）洗滌時，電機正轉3s,停1s，然后反轉3s,停1s，如此算作1次，則快洗循環40次，標準洗循環80次，排空后高速脫水30s。

（5）開始漂洗，重復正反轉過程，漂洗兩遍。完成后蜂鳴器報警5s提示洗滌結束。

（6）當打開機蓋取出衣服，復位進入下一輪洗衣準備。3.2 控制分析

3.2.1 控制系統的I/O點及地址分配

根據課題的動作要求，列出控制系統的輸入/輸出信號的名稱、代碼及地址編號如表3-

1、表3-2所示:

3.2.2 PLC系統選型

根據控制要求，系統的輸入量有：檢測機蓋合上的接近開關KP，1元投幣光電開關SQ1，零、高水位檢測傳感器SQ2、SQ3（傳感器遇水就通：ON；離水就斷：OFF）。系統輸出有：單脫水、快洗、標準洗工作方式指示燈HL0~HL2，蜂鳴器驅動HA，進、排水電磁閥YV1、YV2，電機正、反轉接觸器KM1、KM2及高速脫水電磁離合器YC。共需實際輸入點數4個，輸出點數9個。考慮到I/O點數、功能、價格等綜合因素系統選用西門子公司的CPU 224，它有14個輸入點、10個輸出點已經可以滿足本系統的需要。CPU 224的一些簡單技術參數介紹如下：

CPU電源： 120/240V AC

輸入電壓：20.4～ 28.8 V DC /85～264V AC（47～63Hz）輸出電壓：5～ 30 V DC /5～250V AC 本機數字輸入/輸出：14輸入/10輸出 24V DC傳感器電源容量：280 mA 用戶程序空間：4096字 用戶數據：2560字（永久存儲）數字I/O映像區：256（128入/128出）脈沖輸出：2個20KHz（僅限于DC輸出）

計數器：C0-C255

接通/斷開延時定時器（100ms）：T37～T63 位存儲器：M0.0～M31.7 可連接的最大擴展模塊數量：7個 編程軟件：Step7-Micro/WIN 3.3 硬件接線圖 3.3.1 主接線圖

系統主接線圖如下圖3-1所示(單相異步交流電機，1、2為主繞組，3、4為副繞組)：

3.3.2 PLC的I/O接線圖

這里采用的是西門子S7-200系列CPU 224 AC/DC/RELAY的接線方式，如下圖3-2所示：

3.4 PLC程序流程圖

3.5 PLC程序梯形圖 PLC的程序梯形圖如下：

程序解釋：

第1,2邏輯行：接通電源或上次洗衣完成使內部寄存器M0.0閉合一個掃描周期，對投幣計數存儲器MB1復位。

第3—5邏輯行：當顧客投入1元硬幣后，接近開關I0.1產生累加脈沖，MB1增1，并對投幣間隔進行定時。

第6邏輯行：當投幣間隔超過9s，視為投幣結束，對投幣值進行判斷。若為1元，單脫水工作方式指示燈Q0.0接通；若為2元，快洗工作方式指示燈Q0.1接通；若為3元，標準洗工作方式指示燈Q0.2接通。

第7邏輯行：若為快洗Q0.1或標準Q0.2且漂洗次數未達到（C12常閉觸點接通）則進水閥Q0.3接通，開始進水，達設定水位停止。

第8--14邏輯行：電機正轉3s停1s；再反轉3s停1s。進行洗滌循環操作，并分別在第12、13邏輯行進行快洗40次、標準洗80次計數，達設定次數完成洗滌M0.3接通。

第15--16邏輯行：當完成洗滌M0.3或單脫水Q0.0接通開始排水，排水電磁閥Q0.4接通排水。當零水位檢測開關失電（水已排空）且Q0.4接通，開始脫水，脫水離合器Q1.0接通30s，進行脫水。

第17邏輯行：當脫水時間到T41常開觸點閉合，且非單脫水方式Q0.0常閉觸點斷開，開始漂洗2遍（重復執行6—17邏輯行）。

第18邏輯行：當漂洗次數到達C12常開觸點閉合或單脫水Q0.0接通且脫水時間到達T41閉合，蜂鳴器Q1.1接通，報警5s提示全部程序完成并返回。當打開蓋子取衣時，I0.0斷開使相關信號復位，為新的一輪洗衣做準備。

定時器、計數器說明：

表3-3 定時器、計數器說明表

類別

器件號

設定值

作用

T31 9s

投幣間隔計時

T37 3s

正轉洗滌計時

T38 1s

正轉后暫停兩秒

定時器 T39 3s 反轉洗滌計時

T40 1s

反轉后暫停兩秒

T41 30s 脫水計時 T42 5s 洗完報警計時

C10 40 快洗計數

計時器

C11 80 標準洗計數

C12

3脫水計數(除單脫水)設計小結

在認真學習了PLC的理論知識，遵循PLC控制系統設計方法的基礎上，本人成功地完成了基于PLC的投幣式洗衣機控制系統的設計。該系統可以通過對投幣總值的判斷選擇不同的洗衣程序滿足商用自助洗衣的需要，而且PLC程序可根據洗衣時間、水位、價格等不同要求做出相應修改，面向控制，面向用戶，具有編程簡單、安裝調試方便、可靠性高、抗干擾能力強等眾多優點。另外，該設計對研究PLC在工業洗衣機中的應用也有可貴的參考價值。但是由于水平和時間有限，設計中難免有不足之處，比如在洗衣機正面機箱上沒有設置LED數碼管來顯示各工作過程及剩余時間。而且，從性價比角度來看，這個設計目前還不適合大規模投入生產，真正投入生產需要后續更多的研究工作。其實PLC最適合的還是環境惡劣、要求條件高的工業環境，對于家用電器的控制顯得有些大材小用。然而完成這篇論文對于本人的能力提高無疑是有很大意義的：通過它我學會了PLC的設計方法，掌握了PLC的硬件及軟件編程的知識，學會了用專門軟件繪制PLC的流程圖及I/O接線圖，同時還培養了質疑、探究、創新的學習精神，必將對我以后的學習、工作產生久遠影響。

畢業設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發展的日新日異，PLC已經成為當今空前活躍的領域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握PLC的開發技術是十分重要的。

回顧起此次PLC畢業設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在作畢業設計的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。

這次畢業設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題，最后在指導老師的辛勤、指導下，終于游逆而解。同時，在指導老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我幫助的所有同學和各位指導老師再次表示忠心的感謝。

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