全自动洗衣机控制
1、设计任务和目的
通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《电气控制与可编程控制器技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握PLC可编程软件的使用，程序的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事自动化设计、研发自动化产品打下良好的基础。
2、设计要求
全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一中心安放的。
外桶固定，作盛水用。
桶可以旋转，作脱水用。
桶的四周有很多小孔，使外桶的水流相通。
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。
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。
3、控制要求
PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。
（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水，水满（即水位到达高低）时停止进水。
（2） 2秒后开始洗涤。
（3）洗涤时，正转15秒后暂停，暂停3秒后开始反转洗涤，反转洗涤15秒后暂停，暂停3秒。
（4）如此循环3次后开始排水，排空后（水位下降到低位）开始脱水并继续排水。
脱水10秒即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。
（5）若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。
（6）报警10秒结束全部过程，自动停机。
（7）此外按排水按钮可实现手动排水；按停车按扭可停止进水、排水、脱水及报警。
4、实验容
4.1全自动洗衣机的工作原理
洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。
洗涤正转、反转由洗涤
电动机驱动波盘正、反转来实现。
脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。
洗涤完成由蜂鸣器报警。
4.2控制系统硬件接线图
4.2.1全自动洗衣机的基本结构如图所示
4.2.2全自动洗衣机的工作流程
全自动洗衣机的单循环工作流程示意图如图所示
4.3控制系统软件
4.3.1 I/O地址分配
由于S7-200 224 CPU模块有14点数字量输入，10点数字量输出，所以不需要再增加扩展模块。
模块上的输入端对应的输入地址是I0.0～I1.2，输出端对应的输出地址是Q0.0～Q1.0
4.3.2模块功能概述
CPU模块采用西门子公司的6ES7 214-1AD23-0XB0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。
4.4全自动洗衣机控制系统程序设计和调试
4.4.1程序的流程图、构成和相关设置
（1)流程图
1) 正常运行流程图
正常运行流程图如图1-4所示。
流程图描述:按下启动按扭,开始进水;进水到规定高度,使水位开关接通,实现洗涤正转,并停止进水;洗涤正转30S后,停止2秒,反转30S后,停2秒。
计数器加1,累计洗涤次数;若未满5次则重复进行洗涤,直至洗涤达到5次,开始排水.由于排水,水位降低,当水位低于规定下限水位时,排空检测开关接通,开始脱水,脱水30S后,计数器加1,脱水停止.然后再返回到进水动作重复上述过程3次,报警并停机
5、全自动洗衣机PLC控制系统程序
5.1系统资源分配
数字量输入、输出部分全自动洗衣机控制系统的输入、输出有启动、停止、上线位、下线位、进水、出水、正转、反转、运行和报警共10个输入、输出点。
具体的输入分配如下表所示。
5.2启动全自动洗衣机
Q0.0是启动输出，M0.1是启动辅助继电器，当洗衣机的启动按钮按下时，Q0.0和M0.1得电。
它的指令程序为：
Network 1 开始洗涤开始洗涤开始洗涤开始洗涤
LD I0.0
O M0.1
AN C2
AN I0.1
= M0.1
= Q
5.2.1进水阀控制
洗衣机启动后，再按下水位选择开关，进水电磁阀得电，洗衣机开始进水。
当所选择水位的限位开关动作后,进水电磁阀释放，洗衣机停止进水。
它的指令程序为：Network 2 进水阀控制
LD M0.1
EU
LD I0.5
EU
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
5.2.2洗涤控制
当进水电磁阀释放2秒后，洗衣机开始洗涤。
洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒，如此循环5次，总共320秒。
它的指令程序为：
Network 6 正转及脱水控制
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
Network 7
LD M0.2
AN T39
TON T38, +300
Network 8 反转控制
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, +
5.2.3出水阀控制
当洗涤循环5次结束后，排水电磁阀得电，洗衣机开始排水。
它的指令程序为: Network 11 出水阀控制
LD C1
LD I1.1
AN M0.1
OLD
= Q
5.3梯形图程序
6、心得体会
为期五周的PLC实训已经结束了，通过课题模拟设计我进一步了解了PLC的重要性及它的灵活性。
从开始的面板接线到编程再到最后的操作，熟悉掌握每个课题的控制过程及它的编程和操作过程，通过实训与理论相结合，这样对这门课的学习才能事半功倍。
在此实习中充分了解PLC操作程序，学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
实训增强了对PLC的感性认识，从中进一步了解、巩固与深化已经学过的理论知识了解运作方式，将我们所学到的专业知识和具体实践相结合，以提高我们的专业综合素质和能力，当然也为了让我们对进入企业做好铺垫，，增强我们对所学专业的认识，提高学习专业知识的兴趣，切身体会到工作中不同当事人面临的具体工作与他们之间的互动关系，对针对这些操作每天都有不同的心得体会，而且发现了不同的问题，使我们在实习中充分发挥主观能动性，真正理解并吸收课堂中所学到的知识，为将来走上工作岗位打下良好基础。
今天我们有机会在实训课上接处PLC，将有关的知识紧密的结合了起来，这让我们深刻明白学习是一个环环相扣的环节，以便即将迈入社会的我们能够更好的适应以后的学习和工作。
不管是哪一门课的实训对我们的动手能力都是一种很好的锻炼，只有通过自己亲自动手，无论最后的结果如何都是一种收获，这种收获光从课堂从课本是得不到的，古语有云：“绝知此事要躬行”，就是这个道理，实践出真知，但理论与实践真的有很大的距离。
其实学习的根本是学以致用，但就是这简单的四个字，要真正做到很有难度。
真正能够做出实物来才是真学会了，而我现在对PLC的理解还仅仅停留在皮毛阶段，仅是它的一些简单应用，深入了解有待对这门课的进一步学习与深究。
实训多多少少对课堂老师所讲，课本所写的理论知识点有了更深刻形象的理解和认识。
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。
同时，设计让我感触很深，使我对抽象的理论有了具体的认识。
7、参考文献
黄向慧、世兴、黄梦涛--《现代电气自动控制技术》；
向晓汉--《西门子S7-200PLC完全精通教程》；
黄永红--《电气控制与PLC应用技术》；
王勇华--《现代电气控制及PLC应用技术》。