基于S7300PLC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：2014.7.4 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(shì)。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(guó)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(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無(wú)論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步?？v觀洗衣機(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)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

2、程控制器PLC實(shí)現(xiàn)控制,說明了PLC控制的原理方法,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(zhǎng)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的特點(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?？梢园焉厦嬖O(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,數(shù)量及油污的程度來編程。本次設(shè)計(jì)對(duì)其中軟件

3、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)；控制目 錄摘 要 -1目 錄 -2第1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2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4章 模擬仿真與調(diào)試-20 一、STEP7-20

4、 二、WINCC-23 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5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1章 題目要求1、 題目 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、 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）

5、水位，關(guān)水； 3、2s后開始洗滌； 4、洗滌時(shí)正轉(zhuǎn)30s，停2s，然后反轉(zhuǎn)30s，停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)洗衣機(jī)啟動(dòng)控制停止開關(guān)進(jìn)水閥控制高水位選擇正轉(zhuǎn)控制中水位選擇脫水控制低水位選擇反轉(zhuǎn)控制排空檢測(cè)排水控制高水位檢測(cè)報(bào)警控制中水位檢測(cè)低水位檢測(cè)手動(dòng)排水手動(dòng)脫水 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(cè)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(zhǎng)停頓時(shí)間）

6、功能，程序應(yīng)如何修改？ 3、如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2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(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)。 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(jiǎn)單，PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨(dú)特的，多種

7、面向廣大工程設(shè)計(jì)人員的編程語(yǔ)言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序簡(jiǎn)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(cè)效果逼真，且與計(jì)算機(jī)控制容易。2、 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

8、閥、排水閥和電機(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，洗衣機(jī)的

9、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(cè)裝置分別用來檢測(cè)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。4、 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，正轉(zhuǎn)洗滌30s，暫

10、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30s。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。5、 實(shí)習(xí)安排周次星期內(nèi)容17一1、安裝并熟悉西門子S7-300相關(guān)編程和組態(tài)軟件二2、熟悉實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容所用設(shè)備的操作手冊(cè)三3、根據(jù)實(shí)習(xí)相關(guān)內(nèi)容完成相應(yīng)模塊的硬件電路連接四4

11、、利用STEP7和WINCC軟件對(duì)連接模塊進(jìn)行編程測(cè)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)二三7、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)試二三10、驗(yàn)收、答辯四11、編寫實(shí)習(xí)報(bào)告五第3章 硬件配置及程序設(shè)計(jì)1、 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(cè)M1.6中水位檢測(cè)M1.7低水位檢測(cè)M2.0手動(dòng)排水M2.1手動(dòng)脫水M2.2排空檢測(cè)注：因?yàn)楸敬螌?shí)習(xí)條件所限，沒有實(shí)際的

12、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開始正轉(zhuǎn)延時(shí)2s條件M0.4正轉(zhuǎn)結(jié)束延時(shí)2s條件M0.5

13、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)2、 輸入輸出地址及接線圖 進(jìn)水閥控制啟動(dòng)M1.0 Q0.0 停止 排水控制M1.1高水位選擇 Q0.1正轉(zhuǎn)控制M1.2中水位選擇 Q0.2M1.3反轉(zhuǎn)控制低水位選擇 M1.4 Q0.3脫水控制高水位檢測(cè)M1.5 Q0.4中水位檢測(cè)報(bào)警控制M1.6 低水位檢測(cè) Q0.5M1.7排水M2.0 COM脫水M2.1排空檢測(cè)M2.2COM 圖2 輸入輸出地址及接線圖三、PLC選型及硬件配置 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：

14、SM323 DI16/DO16 DC24V 1A 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-H4、 控制流程圖1、 手動(dòng)運(yùn)行流程圖開始正常運(yùn)行YNYNYN結(jié)束結(jié)束脫水打開手動(dòng)脫水排水打開手動(dòng)排水洗滌電機(jī)和脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)、進(jìn)水和排水閥閉合按停止按鈕 圖3 手動(dòng)運(yùn)行流程圖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(yǔ)言。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)

15、PLC控制狀態(tài)流程圖如下圖所示。M1.3M1.6M1.4M1.7M1.2M1.5M1.4M1.3M1.2圖5 順序功能圖6、 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

16、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

17、：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(wú)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(yǔ)句增多，程序變長(zhǎng)。 (4) 在每個(gè)邏輯行中，并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在左邊。如果將并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路放右邊，則語(yǔ)句增多，程序變長(zhǎng)。 (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(yǔ)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

18、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)梯形圖圖6 系統(tǒng)梯形圖第四章 模擬仿真與調(diào)試1、 STEP 7STEP 7是用于S7 300/400系列自動(dòng)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)

19、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/DP 315-2EH14-0AB0），如圖8所示,然后點(diǎn)擊“下一步”選擇編寫程序語(yǔ)言“梯形圖編程（LAD）、語(yǔ)句編程（STL）、功能圖塊編程（FBD）”，如圖9所示，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?圖8 CPU 設(shè)置窗口 圖9程序塊、編程語(yǔ)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“Hardwa

20、re”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“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。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。 圖12 PN/IO界面 圖13 PN/IO屬性界面 點(diǎn)擊“Properties”屬性按鈕，進(jìn)入圖13界面

21、，修改IP地址為“”，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)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。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

22、太網(wǎng)上并寫好地址，s7-300地址為：192.168.2.1，如圖16所示；觸摸屏的地址要和實(shí)物的觸摸屏地址一樣，此處設(shè)為：192.168.2.22，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2、 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粋€(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

23、擇觸摸屏HMI的型號(hào)“TP 177B 6” color PN/DP”設(shè)備版本選 “”，如圖20所示；連接選擇“ETHERNET”,如圖21所示； 圖20 選擇HMI型號(hào) 圖21 選擇連接類型點(diǎn)擊“下一步”，進(jìn)入庫(kù)界面，將畫面左側(cè)框圖中的三個(gè)庫(kù)（“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）選擇要安裝的庫(kù) 圖22（b）庫(kù)安裝完成圖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

24、需設(shè)置的按鈕分別是“啟動(dòng)”、“停止”、“脫水”、“排水”、“高水位選擇”、“中水位選擇”、“低水位選擇”；因?yàn)橛布l件有限，并無(wú)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。圖24 主界面（信號(hào)輸入界面）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)”、“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“

25、反轉(zhuǎn)狀態(tài)”。對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出界面如圖25所示。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)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

26、置位函數(shù)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”，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。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”“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28 進(jìn)水閥輸出顯示設(shè)置4、 變量設(shè)置給所有的按鈕以及輸出指示

27、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。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。圖30 連接界面3、 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。圖31 設(shè)置本地IP地址4、 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

28、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192.168.2.22（改地址與下載計(jì)算機(jī)的IP地址必須在同一網(wǎng)段），子網(wǎng)掩碼使用：255.255.255.0（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 n

29、ame，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。5、 變頻器設(shè)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；P

30、5.00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：?jiǎn)螕簟绊?xiàng)目”“傳送”“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192.168.2.22，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”“傳送”“傳送設(shè)置”“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”“選項(xiàng)”“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：

31、192.168.2.22，本地網(wǎng)絡(luò)地址為：192.168.2.20。 2、調(diào)試（操作步驟）傳輸完成后，觸摸屏上即顯示W(wǎng)INCC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，單擊右下角的“狀態(tài)監(jiān)控”按鈕，即可以在“狀態(tài)界面”中看見“進(jìn)水閥指示燈“亮，即表示此時(shí)洗衣機(jī)正在進(jìn)行進(jìn)水動(dòng)作，此時(shí)返回主界面，單擊對(duì)應(yīng)的水位到達(dá)按鈕，在狀態(tài)界面可以看到，對(duì)應(yīng)的水位到達(dá)指示燈亮2s之后，電機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈亮，同時(shí)，三相電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，30s后，正轉(zhuǎn)停止2s，然后反轉(zhuǎn)開始，反轉(zhuǎn)指示燈亮，電機(jī)隨即開始反轉(zhuǎn)，30s后，反轉(zhuǎn)停止，2s后，電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，如此循環(huán)5次之后，洗衣機(jī)開始排水，同時(shí)排水指示燈亮，在主界面按下“排空”按鈕即表示，此時(shí)洗衣機(jī)中的水已經(jīng)排空，洗衣機(jī)隨即進(jìn)入脫水狀態(tài)。同時(shí)脫水指示燈亮，30s后，洗衣機(jī)開始進(jìn)水，進(jìn)行第二次洗滌，如此循環(huán)3次，即可完成洗滌動(dòng)作，最后一次脫水結(jié)束后，洗衣機(jī)的報(bào)警指示燈亮，報(bào)警3s后，燈滅，表示一輪洗衣動(dòng)作完成。實(shí)際運(yùn)行圖如3438 所示。 圖34 主界面 圖35 狀態(tài)界面 圖36 洗衣機(jī)正轉(zhuǎn) 圖37 洗衣機(jī)反轉(zhuǎn) 圖38 洗衣完成報(bào)警第5章 思考題與總結(jié)體會(huì)1、 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(cè)開關(guān)應(yīng)如何動(dòng)作?答：調(diào)試程序時(shí)，先按下水位選擇