全自动洗衣机系统.doc

云南大学滇池学院
创新设计论文
论文题目:PLC全自动洗衣机控制系统
院系:计电系
姓名:刘涛
学号:20082131061
专业:电子信息工程
指导教师:谢汝生





2011年 6 月日
摘要
本文介绍了可编程序控制器(PLC)和PLC控制系统的基本知识,包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知识、西门子S7-200系列PLC的程序设计基础及PLC控制系统等知识。然后以西门子公司的S7-200系列小型PLC为控制装置,设计了一个简单的全自动洗衣机控制系统,并描述了全自动洗衣机控制系统的设计过程和运行结果。
关键词:PLC可编程控制器、全自动洗衣机、自动控制
目录
1
PLC产生背景 1
PLC的基本概念与基本结构 1
PLC的特点与应用领域 3
2. PLC的硬件与工作原理 5
PLC的硬件 5
PLC的工作原理 6
S7-200系列PLC 8
9
PLC的编程语言与程序结构 9
存储器的数据类型与寻址方式 10
位逻辑指令 12
定时器与计数器指令 13
15
15
顺序控制设计法与顺序功能图 15
19
以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法 20
使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法 20
5. 全自动洗衣机控制系统 22
22
I/O端口分配及系统分析 23
顺序功能图 23
24
26
26
参考文献 26
概述
PLC产生背景
可编程序控制器(Programmable Logic Controller, PLC)在产生之间,主要用继电器作为产生系统的控制。继电器的三大作用:弱电控制强电、电气隔离、进行简单逻辑运算,因为这些作用较适合当时对自动控制要求还比较的低的工业生产,所以在PLC未产生之前,它得到了大量的运用。
传统的继电器控制系统,因为控制系统要求比较简单,所以使用的继电器数量较少,成本低,维修还不太困难,系统反应速度还能满足生产要求,但现代社会要求制造业对市场需求作出迅速反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品,传统的继电器控制系统成为实现这一目标的巨大障碍。因为庞大的控制系统如果采用继电器的控制,要求的继电器的数量是巨大的,这使得系统的控制速度慢,易出故障,可靠性不高,维修困难,功耗大,灵活性变差。因此需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制系统,使电气控制系统的工作更加可靠、更容易维修和适应经常变化的工业生产条件,于是PLC便在这种情况下产生了。
PLC的基本概念与基本结构
PLC的基本概念
可编程序控制器(PLC):可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制及其有关设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
PLC的基本结构
PLC主要同CPU模块、输入模块(input)、输出模块(output)、编程器和电源模块组成(如图1-1)。

CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。在PLC控制系系统中,CPU模块相当于人的大脑和心脏,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出;存储器用来储存程序和数据,它的物理存储器分为:随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可以电擦除可编程的只读存储器(EEPROM)。

输入(Input)模块和输出(Output)模块简称为I/O模块,它们相当于人的眼、耳、手、脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。
I/O模块的作用:
输入模块用来接收和采集输入信号。PLC通过输入模块检测被控对象或被控生产过程的各种参数,这些参数数据输入到PLC中用来控制PLC工作。
(a)开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号。
(b) 模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。
输出模块将PLC处理的结果送出PLC去控制外部设备,达到控制工业生产过程的