-1-物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院電氣控制與PLC應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題全自動(dòng)洗衣機(jī)姓名班級(jí)自動(dòng)化0703學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師-2-目錄1、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求-32、設(shè)計(jì)目的-43實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備-44、設(shè)計(jì)原理及注意要點(diǎn)-45、設(shè)計(jì)流程框圖-46、設(shè)備選型-67、端口說(shuō)明及硬件接線圖-78、編制梯形圖控制程序-89、調(diào)試說(shuō)明及模擬運(yùn)行結(jié)果-1110、設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)-11-3-課程設(shè)計(jì)：全自動(dòng)洗衣機(jī)（PLC控制）一、控制要求：（1）按下啟動(dòng)按鈕，根據(jù)稱重傳感器的重量信號(hào)自動(dòng)選擇水位自動(dòng)進(jìn)水；（2）進(jìn)水直到高（中、低）水位關(guān)水；（3）2S后開始洗滌；（4）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30S，停2S，然后反轉(zhuǎn)30S，停2S；（5）如此循環(huán)5次，總共320S后開始排水，排空后脫水30S；（6）開始清洗，重復(fù)（1）（4），清洗兩遍（清洗過(guò)程也要有排水和脫水過(guò)程）；（7）清洗完成，報(bào)警3S并自動(dòng)停機(jī)；（8）若按下停車按鈕，可手動(dòng)排水（不脫水）和手動(dòng)脫水（不計(jì)數(shù)）。二、課題要求：1、設(shè)計(jì)流程框圖；2、完成設(shè)備的選型；3、分別指出輸入輸出端口并畫出輸入輸出端的硬件接線圖；4、根據(jù)控制要求編制梯形圖控制程序并調(diào)試成功；5、完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。-4-一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)具體小型測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)踐PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試的全過(guò)程，以加深對(duì)西門子S7-300PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能和指令系統(tǒng)的理解，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)PLC開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用、I/O元件地址分配方法和梯形圖控制編程方法，初步掌握西門子PLC系統(tǒng)的硬、軟件設(shè)計(jì)技術(shù)及調(diào)試技巧。二、設(shè)計(jì)儀器及設(shè)備硬件：SIEMENSS7-300PLC軟件：SIEMENS編程軟件STEP7三、設(shè)計(jì)原理及注意要點(diǎn)1設(shè)計(jì)原理：利用定時(shí)器指令來(lái)控制洗衣機(jī)的進(jìn)水、正反轉(zhuǎn)、排水及脫水時(shí)間，用計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的循環(huán)洗滌和清洗。2注意要點(diǎn)：（1）選擇合適的定時(shí)器，并注意各自的編號(hào)；（2）注意計(jì)數(shù)器在SIMENSS7-300與S7-200中的區(qū)別，并能正確使用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；（3）合理的使用自鎖與互鎖功能，簡(jiǎn)化梯形圖，同時(shí)避免邏輯錯(cuò)誤；（4）同一輸出端不能出現(xiàn)在不同程序模塊中，防止邏輯混淆。四、設(shè)計(jì)流程框圖-5-選擇水位并進(jìn)水達(dá)到水位后關(guān)水計(jì)時(shí)器33計(jì)滿2S后開始洗滌正轉(zhuǎn)30S后計(jì)時(shí)器T39停止計(jì)時(shí)洗衣機(jī)停止2S后T41計(jì)時(shí)結(jié)束反轉(zhuǎn)30S后計(jì)時(shí)器T40停止計(jì)時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)2S后T42計(jì)時(shí)結(jié)束計(jì)數(shù)器C20是否計(jì)滿5次否計(jì)滿5次滿5次N啟動(dòng)總控制按鈕I0.0-6-五，設(shè)備選型一號(hào)槽：電源模板PS3075A二號(hào)槽：CPU模板CPU314V2.0三號(hào)槽：空置四號(hào)槽：數(shù)字輸入模板SM321DI16XDC24V(1BH02-0AA0)五號(hào)槽：數(shù)字輸出模板SM322DO8Xrel（1BH01-0AA0）排水，排空后T37開始計(jì)時(shí)，計(jì)滿30S后脫水結(jié)束Y計(jì)數(shù)器C21是否計(jì)滿2次報(bào)警3S后自動(dòng)停機(jī)YN-7-六、端口說(shuō)明及硬件接線圖端口說(shuō)明：輸入啟動(dòng)SB1I0.0停止SB2I0.1輸出開始洗滌KM1Q4.0電機(jī)正轉(zhuǎn)KM2Q4.1電機(jī)反轉(zhuǎn)KM3Q4.3排水KM4Q4.5脫水KM5Q4.6報(bào)警KM6Q4.7硬件接線圖：1LQ4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5Q4.6Q4.7IMI0.0I0.1SB2KM1KM2KM3KM4KM5KM6-8-八、調(diào)試說(shuō)明及模擬運(yùn)行結(jié)果調(diào)試說(shuō)明：通過(guò)對(duì)相關(guān)按鈕的置1或置0，依次實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的進(jìn)水洗滌正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)循環(huán)排水脫水循環(huán)清洗報(bào)警停機(jī)的流程，并反復(fù)調(diào)試，查找是否出現(xiàn)邏輯混亂或邏輯沖突，對(duì)程序中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，以求能達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。模擬運(yùn)行結(jié)果：基本實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)從進(jìn)水到報(bào)警停機(jī)的流程控制，但在自動(dòng)和手動(dòng)轉(zhuǎn)換間出現(xiàn)了點(diǎn)問(wèn)題，由于時(shí)間的關(guān)系，雖然作了相關(guān)改進(jìn)，但最終未能有機(jī)會(huì)調(diào)試，留下了遺憾。九、設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)設(shè)計(jì)總結(jié)：這次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇了日常生活中經(jīng)常使用的自動(dòng)全洗機(jī)的簡(jiǎn)化模型作為我們實(shí)驗(yàn)的對(duì)象，使我們大致了解了洗衣機(jī)的洗衣原理，并能夠運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)PLC編程指令來(lái)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的整個(gè)洗衣流程。我們小組設(shè)計(jì)的梯形圖控制程序，在經(jīng)過(guò)反復(fù)修改、優(yōu)化及調(diào)試后基本實(shí)現(xiàn)了洗衣的整個(gè)控制流程，然而，美中不足的是，和大部分小組一樣，我們組在手動(dòng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次和老師以及同學(xué)的討論后，作了很多改進(jìn)，但因時(shí)間關(guān)系，未能給老師做最后驗(yàn)收，這也成了此次實(shí)驗(yàn)一個(gè)的缺憾。設(shè)計(jì)體會(huì)：應(yīng)該說(shuō)，此次的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)難度并不大，實(shí)驗(yàn)所用的原理以及相關(guān)指令都是我們所熟知的，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要達(dá)到-9-的目的都很清晰明了，所以在進(jìn)行仿真前，大家都各自設(shè)計(jì)了一套方案，個(gè)個(gè)都躊躇滿志，以為一個(gè)上午便能完成。然而，真正進(jìn)行仿真時(shí)，一個(gè)個(gè)都出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題。其中三個(gè)問(wèn)題最為普遍：第一個(gè)問(wèn)題就是計(jì)數(shù)器的使用，因?yàn)槲覀兯煜さ氖荢37-200里的計(jì)數(shù)器，設(shè)計(jì)時(shí)也都采用的是S7-200里的計(jì)數(shù)指令，而實(shí)驗(yàn)所用的是S7-300的PLC，計(jì)數(shù)器原理的不同，導(dǎo)致大家一時(shí)的束手無(wú)策，后來(lái)，在老師的提示下，加上查閱課本，再結(jié)合第一次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，終于使這個(gè)問(wèn)題得以解決；而第二個(gè)問(wèn)題，暴露了大家理論知識(shí)學(xué)的不夠扎實(shí)。這個(gè)問(wèn)題就是同一個(gè)輸出端出現(xiàn)在不同的程序模塊里，關(guān)于這一點(diǎn)，其實(shí)老師在課堂上進(jìn)行梯形圖舉例時(shí)已經(jīng)強(qiáng)調(diào)過(guò)了，但犯這個(gè)錯(cuò)誤的人依然不在少數(shù)；第三個(gè)問(wèn)題是出現(xiàn)最后一步，絕大部分同學(xué)都是使用的兩個(gè)編號(hào)不同但意義相同的輸出端，即出現(xiàn)了一個(gè)自動(dòng)排水端口和一個(gè)手動(dòng)排水端口（脫水端口也與之類似），而實(shí)際上這兩個(gè)端口本身就是同一個(gè)端口，也就說(shuō)無(wú)需在自建一個(gè)輸出口，只要把手動(dòng)排水（脫水）切換模塊與自