基于s7-200160plc全自动洗衣机控制系统设计

基于s7-200160plc全自动洗衣机控制系统设计内容摘要：

1 第一章 概述 本课题研究的主要内容 本课题需研制出可靠性高、易于操作的全自动洗衣机控制方法，该系统采用 PLC控制，主要包括电动机正反转控制、进排水电磁阀控制、脱水、完成报警等一系列工作，研究的具体内容包括： （ 1） 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、 低）水 位，自动关水 （ 2）进水结束 2 秒后开始洗涤 （ 3）洗涤时，正转 30秒，停 2 秒，然后反转 30 秒，停 2 秒 （ 4） 如此循环 5 次，总共 320 秒后开始排水，排空后脱水 30 秒 （ 5） 开始清洗，重复（ 1）～（ 4），清洗两遍 （ 6） 清洗完成，报警 3 秒并自动停机 （ 7） 具有手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数） 全自动洗衣机工作原理 : 以日常生活中最常见的 波轮式全自动洗衣机为例，洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。 外桶固定，作盛水用。 内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。 内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。 该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。 进水时， 通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。 排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。 洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。 脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。 高、低水位开关分别用来检测高、低水位。 启动按钮用来启动洗衣机工作。 停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。 排水按钮用来实现手动排水 系统的组成与功能 该系统的设计主要包含两大部分，硬件部分选型，软件部分设计。 其中软件部分包括PLC 软件部分设计 ，组态软件设计两部分部分。 而软件设计是核心内容。 全自动洗衣机控制系统选择西门子公司的 S7200 系列 PLC（ 6ES7 2141AD230XB0） 作为控制单元。 2 模块功能概述 CPU 模块采用西门子公司的 6ES7 2141AD230XB0 模块。 由于该模块采用直流 24V 供电 (直流晶体管输出 )，有 14 点数字量输入和 10 点数字量输出，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不在需要另外的数字量输入 /输出模块 全自动洗衣机控制元件布置图 图 11 全自动洗衣机的工作流程示意图 输入点：启动、停止、高水位、中水位、低水位、排空检测、高水位检测、中水位检测、低水位检测、手动排水、手动脱水； 输出点：启动、进水阀、正转及脱水、反转、排水、报警 除此之外，还需要考虑外观设计、造型等方面。 尤其是全自动洗衣机的控制 面板设计必须符合人机界面的基本要求 ,如下图 12 所示。 进 水 排 水 脱 水 蜂 鸣 器启 动 停 止 高 水 位 低 水 位 图 12 全自动洗衣机的控制面板 3 PLC 控制系统设 计的基本原则 任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。 因此，在设计 PLC 控制系统时，应遵循以下基本原则： 1. 最大限度地满足被控对象的控制要求 充分发挥 PLC 的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计 PLC 控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。 这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。 同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题 和疑难问题。 2. 保证 PLC 控制系统安全可靠 保证 PLC 控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。 这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。 例如：应该保证 PLC 程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。 3. 在满足控制要求的前提下， 力求简单、经济、使用及维修方便 一个新的控制工程固然能。