全自动洗衣机毕业设计

四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:基于S7-300的智能洗衣机控制系统设计专业:电气自动化技术班级:电气12-2班学号:1240133姓名:吴金红指导教师:文家雄二〇一四年十一月二十一日四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名吴金红学号1240133班级电气12-2班专业电气自动化技术设计（或论文）题目基于S7-300的智能洗衣机控制系统设计指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注文家雄高级工程师四川信息职业技术学院电气自动化技术18111361511设计（论文）内容：1.有自动、手动、洗涤、排水、脱水、报警功能；2.洗涤次数的显示，洗涤、排水、脱水、报警时间显示；3.多功能洗衣机系统结构设计，控制要求；4.选择电路元件，给出元件明细表，I/O口分配，系统仿真及调试程序；5.Winccflexible系统仿真调试。进度安排：6月：任务下达，理解消化任务要求；初步设定方案确定；7月8月：总体方案确定，草图绘制；9月：中期检查。查找问题，分析解决难点；10月中旬：完成硬件连接及调试；10月下旬-11月上旬：完成论文，准备答辩；11月中旬-12月：答辩。主要参考文献、资料：[1]可编程序控制器应用技术.廖常初.重庆大学出版社[2]可编程序控制器的编程方法与工程应用.廖常初.重庆大学出版社[3]PLC梯形图程序的设计方法与技巧.廖常初.电工技术[4]电器与可编程序控制器应用技术.邓则名、邝穗芳等.机械工业出版社[5]大型可编程序控制器系统设计.周少武等.中国电力出版社[6]可编程序控制器原理及应用.胡学林.电子工业出版社[7]可编程控制器原理及实验.章文浩.国防工业出版社审批意见教研室负责人：年月日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）评语学生姓名吴金红学号1240133班级电气12-2专业电气自动化设计（论文）题目基于S7-300的洗衣机控制系统设计指导教师文家雄指导老师考核意见等级：指导教师：答辩评语等级：答辩老师：总评成绩等级：考核小组组长：备注以上两项成绩综合后，指导老师考核成绩占总分的60%，答辩成绩占总分的40%，按五级记分（优、良、中、及格、不及格）。四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)I目录摘要..................................................................1第1章绪论..........................................................21.1选题背景......................................................21.2智能洗衣机的工作原理..........................................21.3本课题设计的主要内容..........................................3第2章PLC的概述.....................................................42.1PLC的定义.....................................................42.2PLC的基本结构.................................................42.3PLC的编程语言.................................................52.4PLC的工作原理.................................................52.5PLC的软元件...................................................6第3章基于S7-300的智能洗衣机控制设计................................83.1智能洗衣机控制系统I/O点的分配................................83.2控制面板......................................................93.3外部接线图....................................................93.4流程图.......................................................113.5梯形图.......................................................133.5.1什么是梯形图............................................133.5.2智能洗衣机梯形图的设计..................................13第4章Winccflexible系统仿真调试..................................274.1仿真及调试.................................................274.1.1仿真编写..............................................274.1.2组态画面建立与动画连接................................27总结.................................................................43参考文献..............................................................45四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第1页摘要随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用S7-300来控制全自动洗衣机这个课题。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-300系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLCS7-300来控制智能洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了智能洗衣机的正常运行和强制性停止功能。关键词：PLC；智能；洗衣机。四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第2页第1章绪论1.1选题背景随着现代社会生活节奏的不断加快和人们生活水平的不断提高，人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大，洗衣机作为人们提高生活效率，追求生活质量的基本条件，也愈来愈成为不可或缺的生活用具。在工业发达国家，洗衣机的普及率已达到相当高的程度，但由于现阶段国情，洗衣机在我国的普及程度较低，农村更甚。随着人民生活水平(特别是乡村生活水平)的不断提高，社会上对洗衣机的需求量越来越大，而且随着生活质量的不断提高，人们对洗衣机的功能要求越来越高，使得洗衣机的更新较快，因此，洗衣机做为人们追求现代生活的一个基本要求在我国有着极大的市场。对洗衣机技术的发展使得根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7－300系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。只要稍作改变,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,充分表现现代家电品的实用性。全自动洗衣机通过可编程程序控制来实现洗涤过程，省时省力。本文将采用西门子公司S7－300系列的PLC，设计一个简单的全自动化洗衣机控制系统。1.2智能洗衣机的工作原理洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水4个过程组成。在半自动洗衣机中，这4个过程分别用相应的按钮开关来控制。全自动洗衣机中，这4个过程可做到自动依次运行，直至洗衣结束。自动洗衣机的进水、洗衣、排水和脱水是通过水位开关、电磁进水阀和电磁排四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第3页水阀配合进行控制，从而实现自动控制的。水位开关用来控制进水到洗衣机内高、中、低水位；电磁进水阀起着通/断水源的作用。进水时，电磁排水阀打开，将水排出；洗衣时，洗涤电机启动；脱水时，脱水桶启动。智能洗衣机洗衣机的工作流程示意图如图1－1所示。1.3本课题设计的主要内容1．正常运行“正常运行”方式具体控制要求如下：（1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按钮，开始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水；（2）进水停止2s后开始洗衣；（3）洗衣时，正传30s，停2s，然后反转30s，停2s；（4）如此循环共2次后开始排水5s，排空后脱水5s；（5）洗衣过程完成，报警3s并自动停机。2.可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水，也可也自动排水和自动脱水来实现。开始进水洗衣排水脱水结束图1－1智能洗衣机的工作流程图四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第4页第2章PLC的概述2.1PLC的定义PLC自问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，国际电工委员会（ICE）先后颁布了PLC标准的草案第一稿、第二稿，并在1987年做了如下的定义：“可编程控制器是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”总之，可编程控制器是一台专为工业环境应用而设计的计算机。2.2PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式两类。1．整体式结构的PLC整体式（又称箱体式）结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（Ｉ/O）单元、电源电路和通信端口等组成，并在这些组装在同一机体内。这种结构的特点是结构简单、体积小、价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定，但灵活性较低。2．模块式结构的PLC模块式又称组或式结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线相互联系。其中PLC的CPU和存储器设计在一个模块上，该模块在总线上的安装位置一般是固定的。模块式的PLC安装完成后，需进行登记，以便PLC对安装在总线上的各模块进行地址确认，该结构的特点是系统构成的灵活性较高，