基于S7-300PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課 程 名 稱： PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)院（系、部、中心）：自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化（數(shù)控技術(shù)）班級(jí)：數(shù)控卓越111姓名：學(xué)號(hào)：實(shí) 習(xí) 時(shí) 間： 2014.6.142014.7.4實(shí) 習(xí) 地 點(diǎn)：工程中心4201摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高， 家庭電器全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。 洗衣機(jī)是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價(jià)格戰(zhàn)的行業(yè)， 經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展， 國產(chǎn)洗衣機(jī)無論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步。縱觀洗衣機(jī)市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場上占主導(dǎo)地位。根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理，利用可編程控

2、制器PLC®現(xiàn)控制，說明了 PLCS制的原理方法, 特點(diǎn)及控制洗衣機(jī)的特色。 PLC 的優(yōu)點(diǎn)是：可靠性高，耗電少，適應(yīng)性強(qiáng)， 運(yùn)行速度快， 壽命長等， 為了進(jìn)一步提高全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提出了用 PLC 來控制全自動(dòng)洗衣機(jī)這個(gè)課題。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了西門子S7-300系列PLC勺特點(diǎn),對(duì)按鈕,電磁閥,開關(guān)等其他一些輸入 / 輸出點(diǎn)進(jìn)行控制 , 實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過程的自動(dòng)化。 由于每遍的洗滌，排水，脫水的時(shí)間由PLC內(nèi)定時(shí)器控制，所以只要改變定時(shí)器參數(shù)就可以改變時(shí)間。 可以把上面設(shè)定的程序時(shí)間定下來, 作為固定程序使用 , 也可以根據(jù)衣物的質(zhì)地

3、, 數(shù)量及油污的程度來編程。本次設(shè)計(jì)對(duì)其中軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)等問題進(jìn)行了分析和研究，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)運(yùn)行功能。關(guān)鍵詞：PLC;自動(dòng)；手動(dòng)；正反轉(zhuǎn)；控制摘要 1目錄 2第一章 題目要求 3一、目的 3二、設(shè)備 3三、內(nèi)容 3四、控制要求3五、思考題 3第二章 概述 4一、 PLC 的控制特點(diǎn) 4二、控制系統(tǒng)框圖 4三、工作原理 4四、控制要求 5五、實(shí)習(xí)安排 5第三章 硬件配置及程序設(shè)計(jì)6一、輸入輸出地址分配6二、輸入輸出地址及接線圖 7三、 PLC 選型及硬件配置8四、控制流程圖 8五、順序功能圖 10六、梯形圖設(shè)計(jì) 11第四章 模擬仿真與調(diào)試20一、 STEP720二、 W

4、INCC23三、設(shè)置本地網(wǎng)絡(luò)地址 29四、觸摸屏設(shè)置 29五、變頻器設(shè)置 29六、程序下載及調(diào)試 30第五章 思考題與總結(jié)體會(huì)33一、思考題 33二、總結(jié)體會(huì) 33附 件電氣原理圖 35第一章題目要求一、題目全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、目的用PLC構(gòu)成全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，掌握 PLC的編程和程序調(diào)試方法。三、設(shè)備S7-300-PLC、計(jì)算機(jī)各一臺(tái)四、內(nèi)容1 、全自動(dòng)洗衣機(jī)運(yùn)行框圖設(shè)計(jì)，梯形圖控制程序設(shè)計(jì)、調(diào)試并畫出I/O端子硬件接線圖2、在HMI上顯示洗衣機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)五、控制要求1、按下啟動(dòng)按鈕及水位選擇開關(guān)；2、進(jìn)水閥門打開直到高（中、低）水位，關(guān)水；3、2s后開始洗滌；4、洗滌時(shí)正轉(zhuǎn)3

5、0s,彳f 2s,然后反轉(zhuǎn)30s,彳f 2s；5、如此循環(huán)5次，總共320s后排水，排空后脫水30s；6、開始清洗，重復(fù)25要求，清洗兩邊；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)）。輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)啟動(dòng)開關(guān) 停止開關(guān) 高水位選擇 中水位選擇 低水位選擇排空檢測 高水位檢測 中水位檢測 低水位檢測手動(dòng)排水 手動(dòng)脫水洗衣機(jī)啟動(dòng)控制 進(jìn)水閥控制止轉(zhuǎn)控制 脫水控制 反轉(zhuǎn)控制 排水控制 報(bào)警控制六、思考題1、調(diào)試程序時(shí)，各水位選擇開關(guān)及各水位檢測開關(guān)應(yīng)如何動(dòng)作 ？2、如果要在控制功能中加入輕柔洗（縮短運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、延長停頓時(shí)間）功能, 程序應(yīng)如何修改？3、如

6、果要在控制功能中加入經(jīng)濟(jì)洗（整個(gè)洗衣周期縮短）功能，程序應(yīng)如 何修改？第二章概述一、PLC的控制特點(diǎn)1 、可靠性高，PLC作為一種通用的工業(yè)控制器，它必須能夠在各種不同的 工作環(huán)境中正常工作。對(duì)工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強(qiáng)，平均無故障 時(shí)間長。2 、使用方便靈活，PLC采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因 此，輸入/輸出信號(hào)的數(shù)量，形式，驅(qū)動(dòng)能力等都可以根據(jù)實(shí)際控制要求進(jìn)行選 擇與確定，而且在需要時(shí)可以隨時(shí)更換，近年來，PLC的特殊模塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使 PLC的使用更加靈活與多變。3 、編程簡單，PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨(dú)特的，多種面向廣大工 程設(shè)計(jì)人

7、員的編程語言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序 簡潔，明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒有計(jì)算機(jī)知識(shí)的人員也很統(tǒng) 一掌握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動(dòng)態(tài)監(jiān)測效果逼真，且與計(jì)算 機(jī)控制容易。二、控制系統(tǒng)框圖全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作過程包括啟動(dòng)、進(jìn)水、洗滌、排水和脫水等功能。在實(shí) 現(xiàn)控制過程中，各種采樣信息都是通過PLC進(jìn)行各種判斷、比較和選擇，再經(jīng)信 息線路反饋給洗衣機(jī)各控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 決定洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。如圖1所示，由 PLC控制洗衣機(jī)各種動(dòng)作典型的系統(tǒng)控制圖：圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖由圖1可知，PLC在系統(tǒng)中處于中心位置，水位開關(guān)是 PLC的輸入信號(hào)控制 開關(guān)、進(jìn)水閥、排水

8、閥和電機(jī)是洗衣機(jī)各種動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 其中進(jìn)水閥和排水 閥由PLC給定信號(hào)來決定其工作狀態(tài)；電機(jī)的工作狀態(tài)也由控制中心 PLC給定信 號(hào)來決定，而電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。 洗衣 機(jī)工作過程是順序控制過程，所以利用 PLC作為洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)是可行的。三、工作原理洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水、洗滌、排水、脫水 4個(gè)過程組成。在半自動(dòng)洗衣機(jī)中，這4個(gè)過程分別用相應(yīng)的按鈕開關(guān)來控制。 全自動(dòng)洗衣機(jī)中，這4個(gè)過程可做到全自動(dòng)依次運(yùn)行，直至洗衣結(jié)束。全自洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶 （內(nèi)桶）是以同一心安放的，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作為脫水用。內(nèi)桶的周圍有許多小孔，使內(nèi)桶和外桶的水流相通

9、，洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電 磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)通過控制系統(tǒng)將進(jìn)水電磁閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。 排水時(shí)，通過控制系統(tǒng)將排水電磁閥打開，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反 轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤的正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，控 制系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、中、低水位檢 測裝置分別用來檢測高、中、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作，停止按鈕 用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。四、控制要求1 .自動(dòng)運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，選擇一個(gè)設(shè)定水位（高、中、低三檔），進(jìn)水閥打開，開始進(jìn)水，到 達(dá)設(shè)定水位時(shí)停止進(jìn)水，開始洗滌

10、，正轉(zhuǎn)洗滌 30s,暫停2s后反轉(zhuǎn)洗滌30s,暫 停2s后再正轉(zhuǎn)洗滌，如此反復(fù)5次。洗滌結(jié)束后，開始排水，當(dāng)水位下降到低 水位時(shí)，進(jìn)行脫水，脫水時(shí)間為30so這樣完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過程。 經(jīng)過3次上述大循環(huán)后（第2、3次為漂洗），進(jìn)行洗衣完成報(bào)警，報(bào)警3s后結(jié) 束全過程，自動(dòng)停機(jī)。2 . 手動(dòng)運(yùn)行若按下“停止”按鈕，洗衣過程停止，即洗滌電機(jī)和脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)水 電磁閥和排水電磁閥全部閉合。此時(shí)可用手動(dòng)排水開關(guān)和手動(dòng)脫水開關(guān)進(jìn)行手動(dòng) 排水和脫水。五、實(shí)習(xí)安排周次星期內(nèi)容17一、安裝并熟悉西門子S7-300相關(guān)編程和組態(tài)軟件一2、熟悉實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容所用設(shè)備的操作手冊(cè)二3、根據(jù)實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容

11、完成相應(yīng)模塊的硬件電路連接四14、利用STEP和WINCCC件對(duì)連接模塊進(jìn)行編程測試五5、對(duì)實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行理論分析18一6、對(duì)實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)控制流程設(shè)計(jì)一二7、對(duì)實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行硬件電路原理設(shè)計(jì)（主電路 和PLC電路）四五8、對(duì)實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行軟件流程設(shè)計(jì)19一9、調(diào)試一二10、驗(yàn)收、答辯四11、編寫實(shí)習(xí)報(bào)告五第三章硬件配置及程序設(shè)計(jì)、輸入輸出地址分配1、輸入地址分配表輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備M1.0啟動(dòng)按扭M1.1停止按扭M1.2高水位選擇M1.3中水位選擇M1.4低水位選擇M1.5高水位檢測M1.6中水位檢測M1.7低水位檢測M2.0手動(dòng)排水M2.1手動(dòng)脫水M2.2排空檢測注：因?yàn)楸?/p>

12、次實(shí)習(xí)條件所限，沒有實(shí)際的輸入信號(hào)，所以輸入地址采用中間繼 電器編址。2、輸出地址分配表輸出地址對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備Q0.0進(jìn)水閥Q0.1排水控制Q0.2正轉(zhuǎn)控制Q0.3反轉(zhuǎn)控制Q0.4脫水控制Q0.5報(bào)警控制3、內(nèi)部元件地址分配表定時(shí)器/計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的作用T37開始正轉(zhuǎn)延時(shí)2s定時(shí)器T38正轉(zhuǎn)30s定時(shí)器T39正轉(zhuǎn)結(jié)束延時(shí)2s定時(shí)器T40反轉(zhuǎn)30s定時(shí)器T41反轉(zhuǎn)結(jié)束延時(shí)2s定時(shí)器T42脫水30s定時(shí)器T43報(bào)警3s定時(shí)器C50正反轉(zhuǎn)循環(huán)計(jì)數(shù)器C51大循環(huán)計(jì)數(shù)器4、中間狀態(tài)I/O分配表中間存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)的作用M0.0啟動(dòng)狀態(tài)M0.1停止?fàn)顟B(tài)M0.2水位到達(dá)狀態(tài)M0.3開始正車t延時(shí)2s條件M0.4正轉(zhuǎn)結(jié)

13、束延時(shí)2s條件M0.5反轉(zhuǎn)結(jié)束延時(shí)2s條件M0.6自動(dòng)排水狀態(tài)M0.7自動(dòng)脫水狀態(tài)、輸入輸出地址及接線圖M1.0Q0.0M1.1Q0.1M1.2Q0.2M1.3M1.4Q0.3M1.5Q0.4M1.6Q0.5M1.7M2.0COM進(jìn)水閥控制排水控制正轉(zhuǎn)控制反轉(zhuǎn)控制脫水控制報(bào)警控制動(dòng)止擇擇擇測測測水1./c 一/水M2.1M2.2COM/圖2輸入輸出地址及接線圖三、PLC選型及硬件配置圖3手動(dòng)運(yùn)行流程圖電源模塊：PS 307 5A(307-1EA01-0AA0)CPU 型號(hào)：CPU 315-2 PN/DP(315-2EH14-0AB0)I/O 模塊：SM323 DI16/DO16 DC24V 1

14、A觸摸屏：SIMATIC PANEL TP 177B 6' 'color PN/DP交換機(jī)：SCALANCE*208變頻器：藍(lán)海華騰DIGITAL PNEL V5-H四、控制流程圖2、自動(dòng)運(yùn)行流程圖圖4自動(dòng)運(yùn)行流程圖五、順序功能圖順序功能圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、 功能和特性的一種圖形，順序 功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)， 他是一種通用的技術(shù)語言。全自 動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)PLC控制狀態(tài)流程圖如下圖所示。M1.3M1.2M1.4M0.1M1.2M1.3M1.5M1.6一而川進(jìn)水M1.4M1.7T37進(jìn)水完 停那H0.3八 -T38M0.4C51-T29恒王逅I點(diǎn)轉(zhuǎn)

15、30"TOO I it,專/G停揪-T43C50 一M0.5Q0,：3 T40-T40N0.GT4L反轉(zhuǎn)3Q 秒+ T41|MU /1一3 3 0C3Q計(jì)數(shù)5歡MLOIL£反轉(zhuǎn)完 停2私排水脫水3附-pT43ML.2 一OCA 1QO,4|T42NL3CO,5 T43報(bào)警3 秒圖5順序功能圖六、梯形圖設(shè)計(jì)1、梯形圖的特點(diǎn)梯形圖是 PLC 模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。它由觸點(diǎn)、線圈或功能方框等構(gòu)成， 梯形圖左、 右的垂直線稱為左、 右母線。 畫梯形圖時(shí)， 從左母線開始，經(jīng)過觸點(diǎn)和線圈(或功能方框) ，終止于右母線。在梯形圖中，可以把左母線看作是提供能量的母線。 觸點(diǎn)閉合可以

16、使能量流過， 直到下一個(gè)元件； 觸點(diǎn)斷開將阻止能量流過。這種能量流，我們稱之為“能流” 。實(shí)際上，梯形圖是CPU 仿真繼電器控制電路圖，使來自“電源”的“電流”通過一系列的邏輯控制條件，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果決定邏輯輸出的模擬過程。梯形圖中的基本編程元素有觸點(diǎn)、線圈和方框。觸點(diǎn)： 代表邏輯控制條件。 觸點(diǎn)閉合時(shí)表示能量可以流過。 觸點(diǎn)分常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)兩種形式。線圈：通常代表邏輯“輸出”的結(jié)果。能量流到，則該線圈被激勵(lì)。方框： 代表某種特定功能的指令。 能量流通過方框時(shí)， 則執(zhí)行方框所代表的功能。方框所代表的功能有很多種，例如：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)運(yùn)算等。梯形圖中， 每個(gè)輸出元素可以構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)。 每

17、個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或多個(gè)梯級(jí)組成。2、梯形圖繪制原則(1) 梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每個(gè)繼電器線圈為一個(gè)邏輯行，即一層階梯。每一個(gè)邏輯行起于左母線，然后是觸點(diǎn)的連接，最后終止于繼電器線圈或右母線。注意： 左母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)， 而線圈與右母線之間不能有任何點(diǎn)， 應(yīng)直接連接。(2) 一般情況下，在梯形圖中某個(gè)編號(hào)繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器觸點(diǎn)可無限引用。 有些 PLC ， 在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。(3) 在每個(gè)邏輯行中，串聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在上方。如果將串聯(lián)觸點(diǎn)多的支路放下方，則語句增多，程序變長。(4) 在每個(gè)邏輯行中，并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放

18、在左邊。如果將并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路放右邊，則語句增多，程序變長。(5) 梯形圖中，當(dāng)多個(gè)邏輯行都具有相同條件時(shí)，為了節(jié)省語句數(shù)量，常將這些邏輯行合并。當(dāng)相同條件復(fù)雜時(shí)，這對(duì)儲(chǔ)存容量小的 PLC 很有意義。(6) 設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)全部按相應(yīng)的輸入設(shè)備為常開狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)更為合適， 不易出錯(cuò)。 因此， 也建議盡可能用輸入設(shè)備的常開觸點(diǎn)與PLC 輸入端連接。 如果某些信號(hào)只能用常閉觸點(diǎn)輸入， 可以按輸入設(shè)備全部常開來設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器觸點(diǎn)取反。3、系統(tǒng)梯形圖Metvork 2 ： Title：1.1'停止按鈕.W. 1 停止?fàn)顟B(tài) ()IQI. 3C51F43急寸

19、窘"洗衣嘛環(huán)徜出計(jì)購器"0.1停止?fàn)顟B(tài)'Netvoxk 3 ： Title：1.2"高水位選 容n.5"高水位檢 測14U.3沖水位送 擇.1.4,低水位選 擇.1/11/1U3.中水位選 控，I I1.6中水位檢 測14U.2.高水位選 更id1.4.低水位送 怪.14F L1/11/1zim.4“低水位達(dá) 釋，1 I1.7“低水位檢 測,An.2商水位送 青 M1.3'中水位送 擇.IA1 IV1/11/1go“送水閥控 制”111.1停止按鈕”T/1-00.0進(jìn)水網(wǎng)控就-0IQ1.2“儀2定時(shí)器但C51.洗衣循環(huán)計(jì)數(shù)器Betvoxl

20、c 4 ： Title：“低水位到 達(dá)，Hctvork 5 ： Ti.tle：1.512.412. (oUtTbOOlI12-3'高水位檢中水期"低水圈1Q0-1'高水位到測達(dá)"達(dá)”,停止按，甲 排水控制達(dá)"I IMHM1/1()I12.3“高水位到達(dá).I IlietvoTk fl ： Title：1.612.312.604中水位檢高水位到低水位到Hl Q0.1'中水位到測達(dá)達(dá)"停止微甲 排水佛廣達(dá)I I_MW1/11/10I2.4"中水位到達(dá).Notvork 7 ： Title：1.7K2.312.412.6“低水位檢

21、,高水位到,卬水位到11.1«. 1"低水位到冽r達(dá)"達(dá),"停止按鈕"排水控制 達(dá)I II1/14/1-M1/10I"低勺到 M15 / 高水位愴uNetvork 8 ： Title：00.010.3K.O'通水閥控QO.2'延時(shí)2s條啟動(dòng)狀態(tài)"制.正轉(zhuǎn);鐲件/-I I1 I_r14-()I).3跑時(shí)2 s條件廠Netvoxk 12 ： Title ：).4'息時(shí)25條件IHetvork 13 ： Title：D.d“延時(shí)25帚件2T4T3D“正轉(zhuǎn)結(jié)束延時(shí)2/S.OOTQ0.7F斑對(duì)器輸出()IS67

22、V2S-TV BIT40'電機(jī)反轉(zhuǎn)38CDNetvork 14 ! Title：“正起延時(shí)2 J01.0定時(shí)器輸出“-H1.1Q0.3由止措。反轉(zhuǎn)技制.14e.3反轉(zhuǎn)控4rHetvork 15 ： Title：Q1.0F碇時(shí)需就，()IQ0.3 "反倒空制"T40“電機(jī)反沔30/s.oorQS&Tf3QS- nBlBCDT41席海未適時(shí)2s'Hetvork 18 ： Title：反屣時(shí)2碌件10.6'延時(shí)25茶件V(JIT40Ql.l'電機(jī)反轉(zhuǎn)3'T41定時(shí)容or觸，I I_rVI皿5“延時(shí)2s條住3”Netvork 17 ：

23、 Title：K.5.反f序束延忖25條 延%2/件曠S5T4r25 -142“脫木沁丁-Retvork 18 ： Title：正反轉(zhuǎn)循環(huán)欹Hetvork 19! Title!洗滌結(jié)束開始排水C&OQL.1B3.6.正反轉(zhuǎn)循F1適愕 n.i'自動(dòng)排水環(huán)計(jì)數(shù)圖. 輸出.停止;打Y 狀杰.1/11 IM0INetvork 20 ： Title ：W.6'自謝非水狀/排水H.1Q0.512.2«.1停止J熱1報(bào)警拴制守匠檢廁.排水拴制.M1/11/10-I». 112.0'停止?fàn)顟B(tài)"吁涮水水I I1 IW.1 "出水控制.Nct

24、roxk 21 ： Tithe：|Q1.1/T415?as：dl，).012.2飛2定時(shí)器啟湫態(tài)"排空檢測"淹出1.1 "自動(dòng)般水.停止按鈕.狀態(tài)"Netvork 22 ： Title：).701.2“自動(dòng)脫水H.100.6"T4淀對(duì)器 8.4狀態(tài).停止報(bào)警控制輸出.脫水控制.-I I W-1/11/10_IXI12.1,停止?fàn)顟B(tài),'手動(dòng)脫水.1111-Q0.4制水控才Me twork 23 : Title：-:jQ1轉(zhuǎn)詢Q0.2正轉(zhuǎn)控制.Netvoxk 24 ； Title；T42Q1.20.0啟怫態(tài).T400-4/臟水30/丁4 2

25、定時(shí)黑'脫水控制.11S5TT3OS-T43洗衣結(jié)束報(bào)警力-S.0DT SQTVBIH6轆出.0IMe twort 2E> Title?:林相秘C51QLgF?/喑福出“QL4飛同師出.洗衣循環(huán)計(jì)物器.ftl.O'之麗斯03-.停ih按杷*-Helwoik 26 : Tirl;QL. 2qL301.4”C51 情HKi.O"房動(dòng)狀態(tài)'褊出"評(píng)出.T/F1.1停1H黜T/I00.5報(bào)普控制-U_I抒售控制,Netvuf Ie 2T j TltL屯:圖6系統(tǒng)梯形圖第四章模擬仿真與調(diào)試、STEP 7STEP 7是用于S7 300/400系列PLC自動(dòng)

26、化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。在設(shè) 計(jì)一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，即可采用先硬件組態(tài)、后創(chuàng)建程序的方式，也可采用先創(chuàng) 建程序、后硬件組態(tài)的方式。本次課程設(shè)計(jì)因使用的輸入和輸出程序比較多，所以我們采用的是先硬件組態(tài)、后創(chuàng)建程序的方式。1、創(chuàng)建項(xiàng)目通過新建項(xiàng)目向?qū)Ы㈨?xiàng)目在SIMATIC管理器的初始界面中單擊“文件”菜單，在下拉菜單中選擇“新 建項(xiàng)目向?qū)А泵?，打開如圖7所示窗口，點(diǎn)擊“預(yù)覽”，選擇CPU類型（此處 為 CPU 315-2 PN/DP315-2EH14-0AB0）,如圖 8 所示，然后點(diǎn)擊“下一步”選擇編寫程序語言“梯形圖編程（LAD）、語句編程（STL）、功能圖塊編程（FBD）”, 如圖9所示，

27、繼續(xù)點(diǎn)擊“下一步”，填寫項(xiàng)目名稱后點(diǎn)擊“完成”,如圖10所示。圖7新建項(xiàng)目向?qū)Т翱趇Tfc P f 叫LuM Srajecf工聚.>二父.1SEineaat :源iiE IM 共，爐 , :- -d 3i -F hd" Eh"H vj Z- rxKu Ln ilhmi1圖8 CPU設(shè)置窗口圖9程序塊、編程語言設(shè)置窗口圖10項(xiàng)目名稱修改窗口展開左邊的站點(diǎn)目錄，單擊“SIMATIC 300 Station”，在右側(cè)窗口單擊“ Hardware”進(jìn)入項(xiàng)目所需硬件配置窗口，在窗口右側(cè)的硬件目錄中展開基 ill fillip dlAilM4TK3OOfr Cejr*tw) 久期

28、u圖12 PN/IO界面圖13 PN/IO屬性界面“SIMATIC 300” 目錄，在其下的 “ CPU-300” 中選擇 “ CPU 315-2 PN/DP 315-2EH14-0AB0”、“SM-300” 中選擇 “ DI16/DO16 DC24V /0.5A"、“PS-300' 中選擇“ PS 307 5A 307-1EA01-0AA0”并拖放到左邊對(duì)應(yīng)的表格中，如圖 11所 示，這樣即完成了硬件配置。如g bAt bmtft R.C Um Opfccfls Mrdow Mp： ssrrw I WRTi ；一 FHT 二 ：J 皿 DOI :J SBCE2.2 I亦0等

29、J 二 _ 5H1JEZ 1 口 HTCSI*T1 r rs f PtJtMS-fi 卜阿匍B j mra: a Ijc? 口 (I岫 fCjOTM：' y j tnrai 二mi游事 *圳用式 ± -j ?o 由 ± J Cfu ' IX -III 31GC-2 健 士出 ECTUy J HU :H :n圖11硬件配置窗口雙擊S7-300組態(tài)里CPU 315-2PN/DP下的PN/IO,如圖12所示點(diǎn)擊“Properties”屬性按鈕，進(jìn)入圖13界面，修改IP地址為“0', 并新建一個(gè)以太網(wǎng)。然后確認(rèn)，保存并編譯。2、編輯符號(hào)

30、表在SIMATIC Manager窗口中選擇“ Symbol”并雙擊，進(jìn)入“符號(hào)編輯器” 窗口。將上述梯形圖中的符號(hào)及其地址鍵入到編輯器中，最終結(jié)果如圖14所示。用 Syrrbcl Editor - tS7 ogrjmQ) Syn-faclcl 一澆也TIC JOO SiBtiocXCSU 315 JP/DP)域 Gambol Tabla Edit tnurt View Options Window Helpa h每T電婦 C r 必士澗八工二|尊皚Stat 15丫呻口 1&；,；力n而Mm tin;C iaixA11CBlfcii4L4BOC'L2書畫寸色粉出一Q0.6BOO

31、Lbng走描出qtL 7SOOL44J. 0BOOL614 L痘的用寫出01.1BOOL丁T4 2定時(shí)善臨出4.s砂L7M而懵輸出Q】，3BC»L3梅瞥搏1TQ5 5KOIP9-復(fù)水位挈后n2.5BOOLIQ1 I長水位我別 族求位亳保NL 7KIBQCl. BOOL12田凱仁括正于I40TIMER13電機(jī)正常冥£7W"TNTSW懵造克胃時(shí)決14I4J71KEIS反陪投制4Ol 3AODL16禹城傷到德M2 3BOOL17高水位國UIItL 5BOOL18段水役送15XJ. 2B8L19迫加將理制QCLOBOOL：0開柄正式由式總T31TIMER2i攆生怕測H2.

32、2BOOL22閘睢制4Cl 123啟均居和K1. DBOOL24后動(dòng)/鑫I0. DBOOL及手0排水nw, 口1Q(?L2621于添瓶吭水后到達(dá)設(shè)定技杰K之1na. 25WL EDOL1rm2B停止拄粗.NLIBOOL29停止?fàn)顗豗口.1BOOL30胴水沏$iZTINER31值寸拄制Q0.4BOOL32先聯(lián)菇用J?煙I43TINES33賽鹿湛科計(jì)熱若51COLLIER劉冠時(shí)器吊伴【M0+3BOOL赳時(shí)2魂件2Y0.4OQOL羽發(fā)仃”耍件3M，后BXL31正尸轉(zhuǎn)加H計(jì)芹器C50COl'HFJ?33正轉(zhuǎn)1典水輸出41. BBOOL粉正桁精京延時(shí)靠139ILKEX4Qk星拄制40.2BML4

33、1中興值到遭W2.4BWLQ2西1 翰則KL SBWL43中才位話幅K1,3BWL雨自動(dòng)排水狀定na eDQOL如自動(dòng)脫水訛相n口"BWL圖14符號(hào)表3、輸入梯形圖在SIMATIC Manager窗口中選擇“ OB1”并雙擊，進(jìn)入梯形圖編輯界面，將 之前設(shè)計(jì)完成的梯形圖輸入到 OB1中，然后保存，單擊“下載”按鈕，將程序 下載到CPU中。輸入的梯形圖如圖6所示。4、建立連接在SIMATIC Manager窗口中選擇“Connections”并雙擊，進(jìn)入連接界面，如 圖15所示；把S7-300和觸摸屏都連接到以太網(wǎng)上并寫好地址，S7-300地址為： ,如圖16所示

34、；觸摸屏的地址要和實(shí)物的觸摸屏地址一樣，此處設(shè)為：2,如圖17所示。設(shè)置完成后，點(diǎn)擊保存并編譯圖15連接界面圖16設(shè)置S7-300的IP地址圖17設(shè)置觸摸屏的IP地址、WINCC1、創(chuàng)建新項(xiàng)目打開WINCC flexible 2008 SP3軟件，根據(jù)提示，點(diǎn)擊”使用項(xiàng)目向?qū)Ы⒁?個(gè)新項(xiàng)目”，如圖18所示；然后選擇所需集成的 STEP7項(xiàng)目名稱，此處關(guān)聯(lián)的 項(xiàng)目名稱是“洗衣機(jī)”，如圖19所示；圖18按照向?qū)?chuàng)建新項(xiàng)目圖19選擇關(guān)聯(lián)的STEP7項(xiàng)目集成點(diǎn)擊“確定”，“下一步”，選擇觸摸屏HMI的型號(hào)“TP 177B 6" color PN/DP” 設(shè)備版本選 “

35、',如圖20所示；連接選擇“ ETHERNET,如圖21所示；圖20選才i HMI型號(hào)圖21選擇連接類型點(diǎn)擊“下一步”，進(jìn)入庫界面，將畫面左側(cè)框圖中的三個(gè)庫 ("Button-and-switches、Faceplates Graphics")選中并進(jìn)行安裝，如圖 22 (a)、 (b)所示；點(diǎn)擊“下一步”，為項(xiàng)目設(shè)置一個(gè)名稱，如圖23所示，點(diǎn)擊“完成” 按鈕即可完成一個(gè)新項(xiàng)目的創(chuàng)建。圖 22( a )選 擇 要 安 裝 的圖23為項(xiàng)目設(shè)置一個(gè)名稱2、根據(jù)要求設(shè)置畫面根據(jù)題目要求，本次設(shè)計(jì)的全自動(dòng)洗衣機(jī)所需設(shè)置的按鈕分別是 “啟動(dòng)”、“停 止”、“脫水

36、”、“排水”、“高水位選擇”、“中水位選擇”、“低水位選擇”；因?yàn)橛?件條件有限，并無實(shí)際的傳感器，所以添加了一些輔助按鈕作為傳感器輸出功能 使用，如“高水位到達(dá)”、“中水位到達(dá)”、“低水位到達(dá)”、“排空”。綜上，最終 畫出的畫面如圖24所示。二it笄面SIEMENSSIMATIC PANEL全自動(dòng)洗去機(jī)詠制面板"高系任用于白米智L*法外府翎宓圖24主界面（信號(hào)輸入界面）SIMATIC PAt JEL對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)分為“洗衣機(jī)狀態(tài)”、“水位狀態(tài)”、“排水狀態(tài)”和“電機(jī)狀 態(tài)”四大類；細(xì)分如下：洗衣機(jī)狀態(tài)包括“進(jìn)水閥狀態(tài)”、“脫水狀態(tài)”、以及“報(bào) 警狀態(tài)”；水位狀態(tài)包括“高水位狀態(tài)”、

37、“中水位狀態(tài)”以及“低水位狀態(tài)”；排 水狀態(tài)包括“排水狀態(tài)”以及“排空狀態(tài)”；電機(jī)狀態(tài)包括“正轉(zhuǎn)狀態(tài)”以及“反 轉(zhuǎn)狀態(tài)”。對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出界面如圖25所示。SIEMENS全白功洗衣機(jī)狀公監(jiān)控面板：I t I 'I 1 I 1 ! ! I I ri 'I 'I I ilRiHdB'il! ! 先正機(jī)沉吞I1目ki后正蠡'排末；大'削機(jī)X.,一圖25狀態(tài)界面(信號(hào)輸出界面)3、給畫面的按鈕和輸出指示燈關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的變量3.1給按鈕關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的變量地址按照設(shè)計(jì)要求，按鈕按下應(yīng)置位“ 1”，按鈕釋放應(yīng)復(fù)位“ 0”，以“啟動(dòng)”按 鈕為例，雙擊按鈕，在下方的窗口中點(diǎn)

38、擊“事件”，選擇“按下”，單擊右側(cè)表格 第一欄的下拉按鈕，選擇“編輯位”中的“ SetBit”置位函數(shù)，然后雙擊下一行 表格，選擇所需關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)的輸入量地址”啟動(dòng)按鈕 M1.0;之后選擇“釋放”， 同樣的步驟選擇“ ResetBit”復(fù)位函數(shù)，然后雙擊下一行表格，選擇關(guān)聯(lián)的輸入 地址”啟動(dòng)按鈕M1.0”。如圖26(a)、(b)所示。圖26 (a)給啟動(dòng)按鈕設(shè)置置位函數(shù)M|X1*I+.層位中七的小圖26 ( b)給啟動(dòng)按鈕設(shè)置復(fù)位函數(shù)因本設(shè)計(jì)中涉及兩個(gè)畫面，所以仿真時(shí)不可避免的會(huì)有畫面之間的切換，所 以在設(shè)計(jì)時(shí)，我加入了畫面切換按鈕，畫面切換按鈕所對(duì)應(yīng)的函數(shù)為 “ActivateScreen”，

39、設(shè)置過程與置位復(fù)位函數(shù)一致，設(shè)置過程如圖27所示。5T.M 溫與 如蹬應(yīng)付世注御*即 察艮Ui!>MX圖27畫面切換函數(shù)設(shè)置3.2給輸出指示燈關(guān)聯(lián)相應(yīng)的變化量地址選中所需設(shè)置的指示燈，在下方的窗口中選擇“動(dòng)畫”一 “外觀”，然后單擊右側(cè)的變量下拉按鈕，選擇對(duì)應(yīng)的變量地址進(jìn)行關(guān)聯(lián)，類型選擇“位”，右側(cè)的表格可以設(shè)置燈在值為“ 0”或“1”時(shí)所呈現(xiàn)的顏色以及是否閃爍，設(shè)置過 程如圖28所示。圖30連接界面4、變量設(shè)置給所有的按鈕以及輸出指示燈關(guān)聯(lián)好變量之后，雙擊左側(cè)菜單欄中的“變 量”，進(jìn)入如圖29所示的界面。檢查變量名稱與地址是否對(duì)應(yīng)連接S7-300或CHtIE-WF氏君SCFL,tadf

40、jJK.t<T4日】斯wag 335-MF*血快M,-G券匕曲:-K4L,f*，的IL MV! ，的m日z曲陽事口 in出utitt,”* Hl "7f M .1 %、； * # . * * | 唾幻 TAMM*» ，, It -不!.*% +.ivtJd .Ei J r" EJMi94.10lCr FTlf TR/ =EJ*F* r tt二GEAWF- *E*|gi.Lt|1"*1 1 fffi豈 £!?«0:巧時(shí)呼3kjWMQ”1lam -三 fMJ(RJJIrmAF Z利”，M1HVix MMk. mftv mZHl* k

41、Aiit三注* 中箱曲fifti fcltw* w"gw" 141*rr a% =*粵豐羽詠13t.tPz莢攜1«rani1!二4亞，* *儀罐匕 ca aB-artvtF2MM。HU.“J ffSE« Siam g-M iNa。*uit0至*的安H * H詞才S-VtFW國富RN|JJivr wM R1J% EA-ifiWP EMH4&MQlda久-1s f植JM皿 WNl.LiJt" HSft'.f. ftimH 飆M*1F11>二應(yīng)第FF= 中 TfiraLi 血 metPM=P4tffliE*B|fl一與第BOTj

42、3£rWF Bw>JtSSSAittl*12Is iitira CFLSflJMP IML*mQI.1l«ffuiswp xi> 由如h / 磯：303FMFM*il 崛""l3S'AftlNtCla SD-HVtrBrd左(*。1. Ei 向EITE g饞3M to巾甥”/MI»圖29變量設(shè)置界面5,、做好觸摸屏和S7-300的連接，如圖30所示。mbRMR ME 鼾眄前nr*f；后看. <b , /23*. L，.中卻2內(nèi)憶7. it。coo三、設(shè)置本地網(wǎng)絡(luò)地址單擊“打開網(wǎng)絡(luò)與共享中心”，單擊“本地連接”，選擇“屬

43、性”，在屬性窗口 中選擇“Internet協(xié)議版本4 （TCP/IPv4 ）”，就可以修改本地網(wǎng)絡(luò)地址了。如圖 31所示。同僻,易高石逅口住隹用時(shí)蚓H Eaolt Jk PCIe FE F»r :ly 亡皿r卻11唯福使JHE小頁目皿：*再如©解觥區(qū)件機(jī)打印吼其耳61 刊mh如工小看好已®dj3 r F1CEET TO RT寸mt 一口L V? 士 TatfcTisI 施謖折率 B nCF/ITwfl |1哂 協(xié)議版奉 4 rTCF/ITv |faiternet 協(xié)設(shè)應(yīng)本 4 JCMIM) H圖31設(shè)置本地IP地址織品® 即1QD JH叫露音盤蜷獴焉了喻

44、, 麗啞曬四、觸摸屏設(shè)置在觸摸屏界面雙擊“ Control Panel ”進(jìn)入控制面板界面，雙擊“ Transfer” 進(jìn)入傳輸設(shè)置界面，在“ Channel2”中選擇“Ethernet”并選擇使能該通道，然 后單擊“Advanced”，在彈出的畫面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表中選擇“ SMSC100FD1 : Onboard LAN Ethernet Driver”，并點(diǎn)擊 “ Properties” 按鈕。進(jìn)入IP Address設(shè)置對(duì)話框，單擊選擇“ Specify an IP address "，輸入觸 摸屏的IP地址2 （改地址與下載計(jì)算機(jī)的IP地址必須在同一網(wǎng)段）

45、， 子網(wǎng)掩碼使用： （子網(wǎng)掩碼必須同下載計(jì)算機(jī)的子網(wǎng)掩碼一致）， 其他不用設(shè)定，按“ OK”鍵返回控制面板中。雙擊”Communication ”圖標(biāo)，進(jìn)入到Device Name設(shè)置界面中，修改Device name,注意在整體控制系統(tǒng)中，Device name應(yīng)當(dāng)唯一，若系統(tǒng)中只有一臺(tái)面 板，則可以使用默認(rèn)設(shè)備名，不必修改。切勿使用特殊符號(hào)。點(diǎn)擊OK鍵退出“System Properties ”設(shè)置，再次進(jìn)入控制面板中，雙擊“OP” 圖標(biāo)，進(jìn)入Device表單，單擊“ Reboot”按鈕，重新啟動(dòng)面板設(shè)備，使所設(shè)置 的參數(shù)生效，也可進(jìn)行斷電后重新上電。五、變頻器設(shè)

46、置此次課程設(shè)計(jì)采用的變頻器是藍(lán)海華騰 V5-H變頻器，作用是控制電機(jī)的正 反轉(zhuǎn)，根據(jù)接線，變頻器的X1和X2端子與CPU的正反轉(zhuǎn)輸出接口相接，為了 實(shí)現(xiàn)變頻器的正反轉(zhuǎn)，將變頻器的參數(shù)設(shè)置如下， P0.06的參數(shù)設(shè)置為1,即通 過端子作為運(yùn)行給定方式；P5.00的參數(shù)設(shè)置為2,即控制電機(jī)正轉(zhuǎn)；P5.01的 參數(shù)設(shè)置為3,即控制電機(jī)反轉(zhuǎn)。六、下載與調(diào)試1、下載下載所做的畫面：單擊“項(xiàng)目” 一 “傳送” 一 “傳送設(shè)置”，如圖32所示圖32傳輸設(shè)置以太網(wǎng)IP地址，如圖33所示。（注：此處地址應(yīng)為觸摸屏的地址2 ,不能設(shè)置錯(cuò)）圖33設(shè)置以太網(wǎng)通訊地址單擊“傳送”（如果不能下載，那有可能要 OS更新：“單擊項(xiàng)目” 一 “傳送” 一 “傳送設(shè)置” 一 “OS更新”進(jìn)行更新。如果還不能下載則可能 PG/PC設(shè)置 的問題：在S7-300的“菜單” 一 “選項(xiàng)” 一 “設(shè)置PG/PC接口”）。電腦的本地的網(wǎng)絡(luò)地址要與觸摸屏不同，而且要在觸摸屏地址同一段址段。 本設(shè)計(jì)中觸摸屏地址為：2 ,本地網(wǎng)絡(luò)地址為：0 。2、調(diào)試（操作步驟）傳輸完成后，觸摸屏上即顯示 WINCC上畫出的畫面，此時(shí)將 CPU撥到 “RUN”，即可在觸摸屏上進(jìn)行全自動(dòng)洗衣機(jī)的仿真了。在主界面中，按下“啟 動(dòng)”按鈕，在水位選擇（高、中、低三檔）中選擇一個(gè)檔位，