自从全自动洗衣机诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。设计方法也开始多种多样，从而使全自动洗衣机显得更加智能化。
可编程控制器(PLC)以微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便，修改灵活,而且结构简单，抗干扰能力强。西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备更是符合全自动洗衣机控制系统的要求与特点。
本文选择西门子可编程控制器S7-200为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。
关键词： PLC；交通控制；自动化
1
目 录
摘 要 ............................................................................................................................................................. 1 第一章前言 ..................................................................................................................................................... 3
1.1课题背景 .......................................................................................................................................... 3 1.2ＰＬＣ控制全自动洗衣机的研究意义 ........................................................................................... 3 1.3本文的主要工作 .............................................................................................................................. 4 第二章可编程程序控制器（PLC） ............................................................................................................... 5
2.1 PLC概述 .......................................................................................................................................... 5
2.1.1 PLC的发展历程 .................................................................................................................. 5 2.1.2 PLC的发展趋势 .................................................................................................................. 6 2.1.3 PLC的应用 .......................................................................................................................... 7 2.2 PLC的硬件结构 ............................................................................................................................ 8 2.3 PLC的工作原理 .......................................................................................................................... 10 2.4本章小结 ........................................................................................................................................ 11 第3章 系统设计 ......................................................................................................................................... 11
3.1程序控制要求 ................................................................................................................................ 11 3.2硬件设计 ........................................................................................................................................ 12
3.2.1 PLC的选型 ...................................................................................................................... 12 3.2.2 PLC的地址分配 .............................................................................................................. 13 3.2.3 PLC的接线形式 .............................................................................................................. 13 3.3 系统程序设计 ............................................................................................................................... 14
3.3.1系统的梯形图 .................................................................................................................... 14 3.3.2语句表 ................................................................................................................................ 19 3.3 本章小结 ....................................................................................................................................... 21 第4章 系统检测与调试 ............................................................................................................................. 22
4.1检测与调试 .................................................................................................................................... 22 4.2本章小结 ........................................................................................................................................ 23 结 论 ........................................................................................................................................................... 23 致 谢 ........................................................................................................................................................... 24 参考文献 ....................................................................................................................................................... 25 附录１ S7-200PLC的CPU的I/O规范 ...................................................................................................... 26 附录２ S7-200PLC的CPU的输入规范 ...................................................................................................... 27 附录３ S7-200PLC的CPU的输出规范 ...................................................................................................... 28
2
第一章 前言
1.1课题背景
全自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。
目前市场上出售的全自动洗衣机大体分为三类。
发明最早的是前置式侧开门滚筒式洗衣机，这种洗衣机是欧洲发明的，擅长洗涤真丝、棉毛等面料，不缠绕无磨损，在洗涤时保证衣物不受损害，而且有良好的加温措施。但也有它不好的一面，由于不缠绕无磨损洗涤方式等因素，这种洗衣机洗涤时间长、洗净度差、用水用电量大，是其它洗衣机的几倍，尤其是采用了不锈钢内筒，产生的噪音较大。这种洗衣机适用于生活水平较高，穿着大体以真丝、纯毛、棉毛之类较高档的面料为主，而且更换衣服较勤的家庭。
发明最晚的洗衣机是亚洲人发明的波轮上开门洗衣机。市场上有多种品牌，如“小天鹅”、“海棠”、“荣事达”等，这种洗衣机的特点是洗涤时间短，用水量小，洗净度高，是滚筒式的很多倍，由于内筒是塑料材料制成，噪音小，而且上开盖，能使洗涤液反复利用，价格也比较经济。这种洗衣机适用于居住在绿化较差，空气尘埃量较大，平均每2至3天换一次衣服的家庭，主要以洗净度为主，服装面料以化纤、腈纶为主。
另外一种是美洲人发明的“搅拌式”洗衣机，由于美洲风沙比较大，人们主要穿着牛仔服装之类粗厚面料的服装，所以他们适用搅拌式洗衣机，这种洗衣机洗净度非常高，是波轮式洗衣机的十几倍，但由于洗净度和磨损率成正比，所以很损伤衣物，这种洗衣机市场上很少见。
1.2ＰＬＣ控制全自动洗衣机的研究意义
ＰＬＣ控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，使用术语依然是＂继电器＂一类术语，大部分与继电器触头的连接相对应，使电控人员一目了然．
ＰＬＣ控制使用简单，他的Ｉ／Ｏ已经做好，输入输出信号可直接连接，非常方便，而输出口具有一定驱动能力，其输出触头容易达２２０Ｖ．２Ａ．
ＰＬＣ是专门应用手工业现场自动控制装置，再系统软硬件上采用抗干扰措施． 当工作程序需要改变时，只需改变ＰＬＣ的内部，惊醒重新编程而无需对外围进行重新改动．
从这些方面突出了使用ＰＬＣ控制全自动洗衣机的优越性．
3
1.3本文的主要工作
第一章，回顾全自动洗衣机的历史，随着社会经济的发展，采用可编程程序控制器来代替中间继电器和过程控制的微型机，设计开发全自动洗衣机系统，才会满足稳定可靠的洗衣机控制系统需求。
第二章，叙述了可编程程序控制器的产生、发展、应用的历程，通过论述可编程程序控制器的各种优点、 卓越性能、结构、原理，有一个感性的总体认识。
第三章，结合全自动洗衣机控制系统的要求，进行硬件、程序设计，从主要部件的选择、流程的分析、程序思路的产生来完成本次设计任务。
第四章，通过对系统的调试和检测，再进行系统性梳理，将隐藏的不足之处加以修正和完善，确保系统能顺利运行。
4
第二章可编程程序控制器（PLC）
2.1 PLC概述
可编程序控制器（Programmabie Logic Controller,缩写PLC）是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。可编程序控制器是随着技术的进步与现代社会生产方式的转变，为适应多品种.小批量生产的需要，生产.发展起来的一种新型的工业控制装置。PLC从1969年问世以来，虽然至今还不到40年，但由于其具有通用灵活的控制性能.简单方便的使用性能，可以适应各种工业环境的可靠性，因此在工业自动化各领域取得了广泛的应用。有人将它与数控技术、CAD/CAM技术工业机械人技术并称为现代工业自动化技术的四大支柱。可编程序控制器在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。随着全球一体化经济的发展，努力发展可编程序控制器在我国的大规模应用，形成具有自主知识产权的可编程序控制器技术，应该是广大技术人员努力的方向。
2.1.1 PLC的发展历程
在可编程控制器出现前，在工业电气控制领域中，继电器控制占主导地位，应用广泛。但是电器控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点，特别是其接线复杂、不易更改，对生产工艺变化的适应性差。
1968年美国通用汽车公司（G.M）为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。于是就设想将计算机功能强大、灵活、通用性好等优点与电器控制系统简单易懂、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，而且这种装置采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。
1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。
早期的可编程控制器仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller ）。随着微电子技术和计算机技术的发展，20世纪70年代中期微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能。
5
20世纪80年代以后，随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能，使PLC真正成为具有逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理、联网通信等功能的名符其实的多功能控制器。
PLC的发展过程大致可以分为如下几个阶段：
1970—1980年：PLC的结构定型阶段。在这一阶段，由于PLC刚诞生，各种类型的顺序控制器不断出现（如逻辑电路型、1位机型、通用计算机型、单板机型等），但迅速被淘汰。最终以微处理器为核心的现有PLC结构形成，取得了市场的认可，得以迅速发展.推广。PLC的原理、结构、软件、硬件趋向统一与成熟，PLC的应用领域由最初的小范围、有选择使用、逐步向机床、生产线扩展。
1980—1990年：PLC的普及阶段。在这一阶段，PLC的生产规模日益扩大，价格不断下降，PLC被迅速普及。各PLC生产厂家产品的价格.品种开始系列化，并且形成了固定I/O点型、基本单元加扩展块型、模块化结构型这三种延续至今的基本结构模型。PLC的应用范围开始向顺序控制的全部领域扩展。比如三菱公司本阶段的主要产品有F.F1.F2小型PLC系列产品,K/A系列中、大型PLC产品等。
1990—2000年，PLC的高性能与小型化阶段。在这一阶段，随着微电子技术的进步，PLC的功能日益增强，PLC的CPU运算速度大幅度上升、位数不断增加，使得适用于各种特殊控制的功能模块不断被开发，PLC的应用范围由单一的顺序控制向现场控制拓展。此外，PLC的体积大幅度缩小，出现了各类微型化PLC。三菱公司本阶段的主要产品有FX小型PLC系列产品，AIS/A2US/Q2A系列中，大型PLC系列产品等。
2000年至今：PLC的高性能与网络化阶段。在本阶段，为了适应信息技术的发展与工厂自动化的需要，PLC的各种功能不断进步。一方面，PLC在继续提高CPU运算速度，位数的同时，开发了适用于过程控制，运动控制的特殊功能与模块，使PLC的应用范围开始涉及工业自动化的全部领域。与此同时，PLC的网络与通信功能得到迅速发展，PLC不仅可以连接传统的编程与通入/输出设备，还可以通过各种总线构成网络，为工厂自动化奠定了基础。三菱公司本阶段的主要产品有FX小型PLC系列产品（包括最新的FX3u系列产品），Qn,QnPH系列中，大型PLC系列产品等。
2.1.2 PLC的发展趋势
从当前产品技术性能来看，PLC发展趋势仍然主要体现在体积的缩小与性能的提高两大方面。
①体积小型化。电子产品体积的小型化是微电子技术发展的必然结果。现代PLC无论从内部元件组成还是硬件、软件结构都已经与早期的PLC有了很大的不同，
6
PLC体积被大幅度缩小。
②性能的提高。PLC的性能主要包括CPU性能与I/O性能两大方面。 可编程序控制器在我国的发展状况如下：
(1) 我国可编程序控制器的发展与国际上的发展有所不同，国际上可编程序控制器的发展是从研制、开发、生产到应用，而我国则是从成套设备引进、可编程序控制器引进应用、消化移植、合资生产到广泛应用。大致可划分为下述三个阶段：
①可编程序控制器的初级认识阶段（70 年代后期到 80 年代初期）国际上可编程序控制器的发展，首先引起了国内工程技术界的极大兴趣，所以我国对可编程序控制器的认识始于 70 年代后期到 80 年代初期的成套设备引进中，当时的上海宝钢一期工程中有多项工程引进了十几种机型约 200 多台可编程序控制器。这些可编程序控制器用于原料码头到高炉、轧钢、钢管等整个钢铁冶炼以及加工生产线上，取代了传统的继电器逻辑系统，并部分取代了模拟量控制和小型 DDC 系统。继宝钢一期工程后，国内许多厂家陆续引进的设备和生产线大都配备了可编程序控制器，其应用范围包括电站、石油化工、汽车制造、港口和码头等各领域。正是在成套设备引进过程中，我们打开了眼界，了解认识了可编程序控制器，这也促进了可编程序控制器在我国的发展。
②可编程序控制器的引进应用和消化移植阶段（80 年代初期到90年代初期）80年代初期开始，随着我国改革开放的不断深入，在成套设备引进的同时，国外原装的可编程序控制器开始涌入国内市场。许多部门和单位相继引进可编程序控制器并自己设计组成控制系统，其应用范围也扩大到建材、轻工、煤炭、水处理、食品、制药、造纸、橡胶和精细化工等工业领域。
③ 可编程序控制器的广泛发展阶段（90 年代初期到现在） 进入90年代，我国的可编程序控制器进入了广泛发展阶段，主要表现在以下几个方面：
(2) 政府重视
可编程序控制器的发展得到了政府的高度重视，在当时机械电子工业部的领导下，于 1991 年成立了可编程序控制器行业协会。可编程序控制器行业协会在政府和企事业之间起到了桥梁作用，沟通了情况，为做出决策提供了依据。同时可编程序控制器的标准化工作也受到了有关部门的重视，于 1993 年成立了可编程序控制器标准化技术委员会，为我国可编程序控制器的进一步发展打下了基础。
2.1.3 PLC的应用
1 PLC的应用领域
PLC的初期由于其价格高于继电器控制装置，使得其应用受到限制。但最近十多年来，PLC的应用面越来越广，其主要原因是：一方面由于微处理器芯片几有关元件的价格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增强，它也能解决复杂的计算和通信问题。目前PLC在国内外已广泛应用于钢铁、采矿、
7
水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保和娱乐等行业。PLC的应用范围通常可分成以下5种类型：
（1）顺序控制 这是PLC应用最广泛的领域，也是最适合PLC使用的领域。它用来取代传统的 继电器顺序控制。PLC应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。例如：注塑机械、印刷机械、、包装机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。
(2)运动控制 PLC制造商目前已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，在多数情况下，PLC把描述目标位置的数据送给模块，其输出移动一轴或数据到目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的位置和加速度，确保运动平滑。
（3）过程控制 PLC还能控制大量的过程参数，例如：温度、流量、压力、液位和速度。PID模块提供了使PLC具有闭环控制的功能，即一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。当过程控制中某个变量出现偏差时，PID控制算法会计算出正确的输出，把变量保持在设定植上。
（4）数据处理 在机械加工中，PLC作为主要的控制和管理系统用于CNC和NC系统中，可以完成大量的数据处理工作。
（5）通信网络 PLC的通信包括主机与远程I/O之间的通信、多台PLC之间的通信、PLC和其他智能控制设备（如计算机、变频器、数控装置）之间的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。
2 PLC在我国的应用
虽然我国在PLC生产方面比较弱，但在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30多亿人民币，应用的行业也很广。
在我国，一般按I/O点数将PLC分为以下级别（但不绝对，国外分类有些区别）：
微型：32 I/O 小型：256 I/O 中型：1024 I/O 大型：4096 I/O 巨型：8192 I/O
在我国应用的PLC系统中，I/O64点以下PLC销售额占整个PLC的47%，64点~256点的占31%，合计占整个PLC销售额的78%。
2.2 PLC的硬件结构
PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从
8
结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。其结构如图2-1所示。
中央处理单元(CPU)是PLC 的控制中枢，它按照PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据、检查电源、存储器I/O以及警戒定时器的状态；并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC 投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O 映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后，按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O 映象区或数据寄存器内，等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行直到停止运行。
9
图2-1 PLC的结构图
2.3 PLC的工作原理
PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。
考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms，因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
1输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
2用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
3输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。
PLC的扫描工作过程如图2-2、图2-3所示
10
用 户 输 入 设 备
输 入 端 子 输 入 锁 存 器 输 入 映 象 寄 存 器 读 程序 执行 写 读 输 出 映 象 寄 存 器 输 出 锁 存 器 输 出 端 子 用 户 输 出 设 备
图2-2 PLC的扫描工作过程图 输入刷新输入刷新 程序执行 一个扫描周期 输出刷新
图2-3 PLC的扫描周期图
2.4本章小结
本章介绍的是PLC的产生、发展及应用，通过这些基础知识，更好地理解PLC
的控制，基于PLC在全自动洗衣机控制系统上应用这一范畴，使下一步PLC的程序设计开发和实际需要有机地融合在一起。
第3章 系统设计
3.1程序控制要求
１．水位控制：高水位 ２５Ｓ 中水位进水 １５Ｓ 低水位进水 １０Ｓ ２.程序选择：全程序
11
简易程序 （１）全程序过程：（循环３次）
进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止 （２）简易程序：（循环２次）
进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止
3.2硬件设计 3.2.1PLC的选型
从上面的分析可以知道，系统共有开关量输入点1个，开关量输出点7个，如果选用CPU222 / PLC，也需要扩展单元 PLC，参照西门子S7-200系列特性（见附录），选用主机为CPU224（14 输入/10继电器输出）。
其外形图3-4如下：
图3-4 CPU224外形图
输入电路采用了双向光电耦合器，24V DC极性可任意选择， 1M、2M为输入端子的公共端。1L、2L为输出公共端。
CPU224另有24V、280mA电源供PLC输入点使用。
12
3.2.2 PLC的地址分配
列出全自动洗衣机PLC的输入/输出点分配表，见表3-2。
定时器 T=PT×S; 定时实际时间=设定值×精度
1ms: T32,T96
10ms: T33~T36, T97~T100 100ms: T37~T63, T101~T255
启动 Ｘ０ 水位（高）Ｘ１ 水位（中）Ｘ２ 水位（低）Ｘ３ 全程序 Ｘ４ 简易程序 Ｘ５
ＣＯＭ 3.2.3 PLC的接线形式
Ｙ０ 进水 Ｙ１ 排水 Ｙ２ 电机正转 Ｙ３ 电机反转 Ｙ４ 脱水 ＣＯＭ
表3-2 Ｉ／Ｏ分配表
13
图3-4 PLC控制接线图
3.3 系统程序设计 3.3.1系统的梯形图
14
15
16
17
18
3.3.2语句表
NETWORK 1 //开始洗涤
//开始洗涤，M0.1为洗涤状态；M0.2为每次洗涤（共四次）的状态；M0.3为进水阀控制； LD I0.0 AN C2 AN I0.1 = M0.1
NETWORK 2 //进水阀控制 //
//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
19
LD T37 O M0.2 AN C1 A M0.1 = M0.2
NETWORK 6 //正转及脱水控制 //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 //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
20
CTU C1, +5
NETWORK 11 //出水阀控制 //出水阀控制 LD C1 LD I1.1 AN M0.1 OLD
= Q0.4
NETWORK 12 //脱水计时 //脱水计时 LD I0.5
TON T40, +300
NETWORK 13 //洗涤和漂洗计数 //洗涤和漂洗计数 LD M0.2 ED
LDN M0.1 CTU C2, +3
NETWORK 14 //报警输出 //报警输出 LD M0.1
TOF T30, +30
NETWORK 15 LDN M0.1 A T30 = Q0.5
3.3 本章小结
本章介绍S7-200系列PLC全自动洗衣机控制系统的应用设计,关键是系统总体设计,核心则是控制程序设计。重点要掌握PLC系统设计的基本原则和设计的一般流程,要有一个整体的概念。在满足控制要求、环境要求和性价比等条件下，合理选择PLC的机型和硬件配置，正确地进行估算，合理选择输入/输出模块，完成PLC的硬件与软件的设计。
通过这次可编程控制器的课程设计，终于发现脑海里有了工程的思想。以前单方面的学习了电子硬件知识和软件知识。有人说只懂硬件，那是一个技术员，只懂软件的，那是程序员。系统结合，要软硬兼施，才能具备一个工程师综合素
21
质。
第4章 系统检测与调试
4.1检测与调试
大体思路流程如下： 1、硬件调试：硬件调试是利用开发系统、基本测试仪器（万用表、示波器等），检查用户系统硬件中存在的故障。硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。 ①静态调试
静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测。
第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。
第二步：用万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。
第三步：加电检测。给板加电，检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值
第四步：是联机检查。因为只有用可编程控制器开发系统才能完成对用户系统的调试。
②动态调试 动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。
由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块，当调试电路时，与该元件无关的 器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，在对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试。由分到合的调试既告完成。
由近及远是将信号流经的各器件按照距离可编程控制器的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。调试时，仍采用去掉无关元件的方法，逐层调试下去，就会定位故障元件了。
2、软件调试： 软件调试是通过对拥护程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻辑错误并加以排除纠正的过程。程序后，编辑，查看程序是否有逻辑的错误。如果出现故障，应返回编程环境，检查梯形图的错误并修改程序再进行调试，如此反复直到调试成功。
22
4.2本章小结
系统的检测与调试是一个很枯燥无味的过程，要求一步一脚印地严谨细致进行，才能将想当然而引致错误的地方找出来并改正。
结 论
全自动洗衣机控制系统的设计,我觉得这个课题是很容易的。当真正做起来的时候，还是觉得有点困难的，有些东西以前学了，但现在用起来可能又有点疑问。就如画电气原理图，整体的构造脑海里都有一个整体的概念。而你要画出来的话，你可能会遇到细节上的问题，比如说按钮开关的方向是怎样，以及怎么划分区域等。遇到这些问题的时候都能让你主动去翻书，复习这些陌生的知识。我认为这是一种最好的学习方法——通过实践去检验自己的知识。这个只有你自己投入进去你才能发现自己知识点的欠缺。做为一名机电专业的学生对电器原理图的了解更应该有深刻的认识，知道它的重要性。要能看的懂，给你一张电气原理图，你要能够写出梯形图。
查找资料也是一件繁琐的事情，虽说网上有资料但要找到一些真正有用的资料也不是一件容易的事，需要耐心查找。
在程序设计过程中，我对以前的编程方法做了归纳，之前我习惯用功能流程写程序，遇到难点的时候习惯翻书，对照例子提取点精华。现在能灵活运用经验设计法、电气原理图设计法、顺序控制设计法。特别多顺序控制设计有了一定的了解。这里面最经典我认为是单序列的编程方法、选择序列的编程方法和并行序列的编程方法这个三个是很值得研究的，也是一种格式。只要你能熟悉掌握，灵活应用的话，那么编程对你来说将变的非常容易。一个流程图无论多么复杂，都可以拆分上面的形式，然后就可以利用上面的方法编程了。当然对于简单的流程也可以用顺序设计。这种方法也是一种固定的格式，只要按照它的格式就可以写出正确的程序，它的优点可以说易懂，条理清晰。但结构多。对于活动步多的设计我想用这个设计比较烦琐。
更加体会到PLC的可靠性高，抗干扰能力强，.通用性强，控制程序可变，使用方便等优点。更加熟悉了西门子编程软件使用方法与各种基本指令。
这次的课程设计使我把可编程控制器的理论知识用在实践中，实现了理论和实践相结合，从中更懂得理论是实践的基础，实践又能检验理论的正确性，让我受益非浅， 对我以后工作中遇到问题或者继续学习将会产生巨大的帮助和影响。
23
致 谢
本论文从1月份开题以来，到目前为止已经有快3个月的时间了，这次毕业设计中，虽然都没太多的经验，但是在老师的指导下，同学鼓励、帮助下，相互奋勉，最终圆满的完成了设计任务。在整个过程当中，有许多人给了我启发和帮助，在毕业论文完成之际，我要在此表达对他们最诚挚的感谢。首先，最需要感谢的人是我的指导老师。老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，方案可行的确定和论文纲领细节的修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。每一次的批评和教育，使我受益非浅，值此论文完成之际,谨向老师再一次向她致以衷心的谢意，感谢她为学生营造的浓郁学术氛围,以及学习上的耐心细致帮助!最后我还要感谢我的同学与朋友，他们也给我很大的帮助，给我提供了不少的建议，让我少走了许多的弯路。
24
参考文献
1 2 3 4 5
王曙光. S7-200PLC应用基础与实例. 人民邮电出版社, 2007 严盈富.西门子S7-200PLC入门.人民邮电出版社, 2007
龙志文.SIMATIC子S7-200PLC原理及应用.机械工业出版社, 2007 刘永华.电气控制与PLC，北京航空航天大学出版社, 2007
罗宇航.流行PLC实用程序及设计（西门子S7-200PLC系列）.西安电子科技大
学出版社, 2007
6 伊宏业. PLC可编程控制器教程. 航空工业出版社, 1997
7 刘洪涛，黄海编. PLC应用开发从基础到实践.电子工业出版社, 2007
25
附录１ S7-200PLC的CPU的I/O规范
本机数字I/O
数字I/O映像区 模拟I/O映像区 允许最大的扩展模块 允许最大的智能模块 脉冲捕捉输入 高速计数 单相 两相 脉冲输出
CPU221
CPU222
6输入/4输8输入/6输出
出
256（128入/128出） 无 32（16入/16出） 无 2模块 无 2模块 6 8
4个计数器 6个计数器 4个30kHz 6个30kHz 2个20kHz
4个30kHz
2个20kHz(仅限于DC输出)
26
CPU224
CPU226
CPU226XM
14输入/10输出
24输入/16输出
64（32入/32出） 7模块 7模块 14
附录２ S7-200PLC的CPU的输入规范
常规 类型 额定电压 最大持续允许电压
浪涌电压 逻辑1（最小） 逻辑0（最大）
输入延迟
连接2线接近开关传感器（Bero）允许漏电流
隔离（现场与逻辑）
光电隔离 隔离组
高速输入速度（最大） 逻辑1=15—30 VDC 逻辑1=15—26 VDC 同时接通的输入 电线长度（最大）
屏 蔽 非屏蔽
27
24 VDC输入
漏型/源型（IEC类型1漏型）
24 VDC,4 mA 30 VDC 35 VDC,0.5s 15 VDC,2.5mA 5 VDC,1mA 可选(0.2至12.8 ms)
CPU226,CPU226XM:输入点I1.6-I2.7具有
固定延迟(4.5 ms)
最大1 mA
是 500 VAC,1分钟 见外部接线图
单相 两相 20 kHz 10 kHz 30 kHz
20 kHz
55摄氏度时所有的输出 普通输入500米，HSC输入50米
普通输入300米
附录３ S7-200PLC的CPU的输出规范
常规 类型 额定电压 电压范围 浪涌电流(最大) 逻辑1(最小) 逻辑0(最大) 每点额定电流
每个公共端的额定电压(最大)
漏电流(最大) 灯负载(最大) 感性嵌位电压 接通电阻(接点) 隔离
光电隔离(现场到逻辑)
逻辑到接点 接点到接点 电阻(逻辑到接点)
隔离组 延 时
/接通到断开(最大)
切换(最大) 脉冲频率(最大)Q0.0和Q0.1
机械寿命周期 触点寿命
24VDC输出 固态- -MOSFET
24 VDC 20.4-28.8 VDC 8 A ,100ms 20 VDC,最大电流 0.1 VDC，10 KΩ负载
0．75 A 6 A 10 иA 5 W
L+减48 VDC，1W功耗0．3Ω最大
500 VAC，1分钟
- - -
见外部接线图 2/10 иs(Q0.0和Q0.1) 15/100иs（其他）
20 kHz - -
28
继电器输出 干触点 24VDC 或250VAC 5—30 VDC或5—250 VAC
7A触点闭合
- - 2．0A 10 A -
30 WDC；200 WAC
-
0．2Ω（新的时候的最大值） -
1500 VAC，1分钟 750 VAC，1分钟
100MΩ 见外部接线图
- 10ms 1 Hz 10000000(无负载) 100000（额定负载）
断开到接通
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容