洗衣机控制系统的设计一

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目录

第1章 实训任务书 ...................................................................................................................................... 2

1.1、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 ................................................................................ 2 1.2、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 ................................................................ 2 1.3、综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计一 ........................................................................ 3 1.4、实训报告要求 .................................................................................................................................... 4 1.5、实训进度安排 .................................................................................................................................... 5 1.6、实训考核办法 .................................................................................................................................... 5 第2章 基础实训项目一 .................................................................................................................................. 6

2.1 项目名称 .............................................................................................................................................. 6 2.2 设计方案 .............................................................................................................................................. 6 2.3 MM440参数设置 ................................................................................................................................... 6 2.4 I/O分配表 ........................................................................................................................................... 7 2.5 I/O接线图 ........................................................................................................................................... 8 2.6 PLC程序 ............................................................................................................................................... 9 2.7 运行调试 .............................................................................................................................................. 9 第3章 基础实训项目二 .................................................................................................................................. 10

3.1 项目名称 ............................................................................................................................................ 10 3.2 设计方案 ............................................................................................................................................ 10 3.3 I/O硬件接线图 ..................................................................................................................................11 3.4 PLC程序 ..............................................................................................................................................11 3.5 运行结果 ............................................................................................................................................ 12 第4章 综合型自主实训项目 .......................................................................................................................... 13

4.1 项目名称 ............................................................................................................................................ 13 4.2 设计方案： ........................................................................................................................................ 13 4.3 I/O口分配表 ..................................................................................................................................... 14 4.4 硬件接线图 ........................................................................................................................................ 14 4.5 流程图 ................................................................................................................................................ 15 4.6 PLC程序 ............................................................................................................................................. 17 4.7 运行结果 ............................................................................................................................................ 25 4.8 组态王显示 ........................................................................................................................................ 25 第5章 收获、体会 .......................................................................................................................................... 26 第6章 参考文献： .......................................................................................................................................... 27

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第1章 实训任务书

《PLC控制技术》实训任务书 题目：洗衣机控制系统的设计一

实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。 1.1、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 一）实训目的

1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法； 2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法； 3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。 二)实训设备

PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。

三)工艺控制要求

使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。参考电气原理图见教材p85，速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC的模拟量输出通道控制。

四)实训步骤

1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。 2、设计由PLC 控制的梯形图程序。

3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。 1.2、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用

一） 实训目的

1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理； 2、掌握数据处理指令的运用方法； 3、熟悉组态王与PLC的连接使用。

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二）实训设备

PLC主机单元模块、电位器、万用表、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。 三）实训项目原理与要求

1、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V。用CPU 224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在组态界面上显示出具体温度。

2、用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。执行器开度控制量的多少采用组态王软件输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。 四）实训项目的步骤

1、根据项目要求拟定I/O地址分配表，画出外部接线图，并进行接线图线路连接。 2、设计梯形图程序，调试并记录数据。

输 入 电压 0V 4V 6V 8V 10V AIW 温度值（℃） 执行器开度 0 40% 60% 80% 100% 输 出 AQW 电压（V） 1.3、综合型自主实训项目：洗衣机控制系统的设计一

一）实训项目工艺要求：采用S7-200设计一个自动洗衣机控制系统，具体控制要求如下： 1．水位选择：按动按钮WS1次，水位选择为低，L0灯亮，再按动1次，水位选择为中，MI灯亮，再按动1次，水位选择为高，则HI灯亮，若继续按动，则选择为低水位，如此循环。

2．水位选择好后，按下启动按钮ST，1秒后进水电磁阀V1动作，水位上升；到设定水位（低水位延时2秒，中水位延时5秒，高水位延时8秒）后，进水阀关闭，2秒后，

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开始洗涤。

3．洗涤时，正转30秒，正转洗涤指示灯FW亮，再停两秒，FW灯灭；然后反转30秒，反转洗涤指示灯RW亮，再停2秒。

4．如此循环5次，打开排水阀V2。排空（低水位延时2秒，中水位延时5秒，高水位延时8秒）后，开始脱水，脱水灯DE闪亮，30秒后脱水结束；DE灯熄灭。

5．开始清洗，重复2-4步骤，清洗2遍。 6．清洗完成，报警AL，3秒后自动停机。

7．若中途按下停止按钮SP，所有阀门、电机都处于停止状态。可进行手动排水和脱水：合上S1，排水阀打开，水排空后停止；合上S2，手动脱水，脱水灯DE闪亮20s后熄灭。 二）目的

通过本次实训使学生掌握：1）Step7－Micro/Win32编程软件的使用方法和梯形图、SFC图编程语言的运用；2）实际程序的设计及实现方法；3）程序的调试和运行操作技术。从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。 三）内容与要求

1、通过基本简单实验熟悉与本设计相关的实验台模块； 2、交通信号灯控制系统设计； 3、硬件接线图、程序清单；

4、采用状态转移图SFC图进行设计或经验设计法； 5、设计组态王上位机监控画面，对工作过程进行显示。 1.4、实训报告要求

报告应采用统一的报告纸书写，应包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献（并按此顺序装订）。报告中提供如下内容：

1、目录 2、正文

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（1）实训任务书；

（2）实训内容，三个任务分别写

a、每个实训任务的总体设计方案（应有PLC的选型及依据） b、I/O分配表，PLC外部接线图，程序中使用的元件及功能表； c、程序控制的SFC图、梯形图或指令表清单，注释说明； d、调试、运行及其结果；

3、收获、体会 4、参考文献

（注意实训报告原则上手写，允许打印，但雷同者的零分处理）

1.5、实训进度安排

周次 工作日 1 2 第 一 周 4 5 1 第 二 周 2 3 4 5 本实训共需两周时间 1.6、实训考核办法

本实训满分为100分，其中实训平时表现（含2个基础实训项目完成情况）30%、综合型实训项目答辩50%，实训报告20%。

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工作内容 布置实训任务，查找相关资料，熟悉实验台。 完成两个基础实训项目。 根据综合型实训任务，完成总体设计方案（硬件选型、分配IO点等） 完成硬件接线，编写程序并调试 编写程序并调试 编写程序并调试 编写程序并调试 编写程序并调试及准备实训报告 完成报告并于下午两点之前上交 答辩 3

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第2章 基础实训项目一

2.1 项目名称

变频器对电机的运行控制 2.2 设计方案

a、 PLC型号：西门子公司的S7-200型（以下三个项目均一样） b、 变频器型号： MM440 c、 工艺要求：

使用变频器实现对异步电机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。

d、 速度控制方式：（1）由外接的电位器控制（2）由PLC的模拟量输出通道控制 2.3 MM440参数设置

复位：设置P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位。 电机参数设置：

表2.1 电动机参数设置

参数号 出厂值 设置值 说明 P0003 1 1

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P0010 P0100 P0304 P0305 P0307 P0310 P0311 0 0 230 3.25 0.75 50 0 1 0 380 1.05 0.37 50 1400 设定用户访问级为标准级 快速调试 功率以KW表示，频率为50Hz 电动机额定电压（V） 电动机额定电流（A） 电动机额定功率（KW） 电动机额定频率（Hz） 电动机额定转速（r/min） 常熟理工学院电气与自动化工程学院PLC实训

MM440参数设置：

参数号 出厂值 P0003 P0010 P0004 P0700 P0003 P0004 P1000 P1080 P1082 P0003 P0004 P1040 P1058 P1059 P1060 P1061 1 0 0 2 1 0 2 0 50 1 0 5 5 5 10 10 表2.2 面板基本操作控制参数

设置值 1 0 7 1 1 10 1 0 50 2 10 20 10 10 5 5 设用户访问级为标准级 正确地进行运行命令的初始化 命令和数字I/O 由键盘输入设定值（选择命令源） 设用户访问级为标准级 设定值通道和斜坡函数发生器 由键盘（电动电位计）输入设定值 电动机运行的最低频率(Hz) 电动机运行的最高频率(Hz) 设用户访问级为扩展级 设定值通道和斜坡函数发生器 设定键盘控制的频率值(Hz) 正向点动频率(Hz) 反向点动频率(Hz) 点动斜坡上升时间（s） 点动斜坡下降时间（s） 说明 2.4 I/O分配表

表2.3

输入装置 正转K00 反转K01 正转点动K03 反转点动K04 关断K02

元件号 I0.0 I0.1 I0.3 I0.4 I0.2 输出装置 DIN1 DIN2 DIN3 DIN4 元件号 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 7

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2.5 I/O接线图

a、变频器控制电机

b、由PLC的模拟量输出通道控制电机

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2.6 PLC程序

2.7 运行调试

按下I0.0电机持续正转；按下I0.1电机持续反转；按下I0.3电机点动正转；按下I0.4电机点动反转；按下I0.2电机停止转动。

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第3章 基础实训项目二

3.1 项目名称

模拟量采集与数据处理的综合应用 3.2 设计方案

a、PLC型号： S7-200 b、变频器型号： MM440 c、工艺要求：

（1）、用扩展模块中的电位器模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V。用CPU 224XP的模拟量输入通道采集电位器电压，进行标度变换，将转换后的温度值存储在变量存储器中，并在组态界面上显示出具体温度。

（2）、用PLC模拟量输出通道控制电动执行器，执行器开度设置为0%时，输出电压为0V，执行器开度为100%时，输出电压10V。执行器开度控制量的多少采用组态王软件输入，观察模拟量输出的数值，并用万用表测量输出电压值。

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第5章 收获、体会

经过一个学期的学习，我们也算是对S7-200比较熟悉了。本次实训，我们通过设计一个洗衣机系统，对我们这个学期的学习进行了一个比较系统的检验和提高。记得课上老师提示过好多次，在梯形图程序中，同一个线圈最好不要使用两次。但是在本次程序设计中，我们一开始就犯了这个错误，Q0.7使用了两次。两次的状态正好是相反的，这样就使得程序执行中总是达不到预期效果。后来晚上回宿舍的路上，突然想到老师说过同一个线圈不能使用两次，然后第二天就去修改了错误，然后实现了程序的功能。

在洗衣机系统的设计中，最大的难点就是循环洗涤计数以及重复清洗计数。另外一个难点就是有太多的延时。我们总共用了3个计数器，16个计数器。因为是第一次编写一个完整的系统程序，这使得我们在编程中困难重重。我们组三个人比别的组多用了晚上和周末的时间，最终自己完成了本次洗衣机系统的设计。原本以为难以完成的工作，最终在三个人共同的努力下完成了，真的很有成就感。

受以往其他语言编程的影响，我们本次的梯形图程序就是用的经验法编程。虽然编起来比较繁琐，但是却很有逻辑性，比较有意思。虽然我们专业没有学习S7-300和S7-400的PLC，但是不管怎样S7-200是基础，我们只要熟悉了S7-200的编程，以后在工作中遇到了，我们也能很快的应用的起来。所以学好S7-200，是我们一定要做到的。大学毕业的要求也要我们考到PLC的证书，所以不管怎样，这俨然已经是必须掌握的一项技能了。通过本次的实训学习，我感觉我们真的学到好多东西，这对大四毕业时的考证也是非常好的铺垫。

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第6章 参考文献：

王永华 . 现代电气控制及PLC应用技术. 北京航空航天大学出版社出版社， 2012.8 西门子公司. SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册.2004.6. 方承远. 工厂电气控制技术.北京：机械工业出版社，2000. 王仁祥. 现场总线技术及应用教程.北京:机械工业出版社，2006. 西门子公司. MICROMASTER 440用户手册.

阳宪惠. 工业数据通信与控制网络.北京:清华大学出版社，2003.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4zod.html