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

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