畢業(yè)設(shè)計--全自動洗衣機的控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　第一章 概 述</p><p>　　根據(jù)全自動洗衣機的工作原理,利用可編程控制器PLC實現(xiàn)控制,說明了PLC控制的原理方法,特點及控制洗衣機的特色。全自動洗衣機控制系統(tǒng)利用了西門子S7-200系列PLC的特點,對按鈕,電磁閥,開關(guān)等其他一些輸入/輸出點進行控制,實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時間由PLC內(nèi)計數(shù)器控制,所以只要改變計數(shù)器參數(shù)就可以改變時間?？?/p>

2、以把上面設(shè)定的程序時間定下來,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。只要稍作改變,就可以設(shè)計出諸如要多洗多甩的牛仔類衣物,輕洗輕甩的羊毛類衣物以及通用的標準洗滌程序,充分表現(xiàn)現(xiàn)代家電品的實用性。</p><p>　　在洗衣機控制方面，在PLC問世之前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器占主導地位。但繼電器控制領(lǐng)域有著十分明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性、壽命短、運行速度慢、適應性差、尤其當生產(chǎn)工藝

3、發(fā)生變化時，就必須重新設(shè)計、重新安裝，造成時間和資金的嚴重浪費。為了改變這一現(xiàn)狀，PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生了。繼1969年美國數(shù)字設(shè)備公司研制出世界第一臺PLC，并在通用汽車公司自動裝配線上試用，獲得了成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制新時期，從此，可編程控制器這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來了。在許多領(lǐng)域都有廣泛的應用。PLC的 優(yōu)點是：可靠性高，耗電少，適應性強，運行速度快，壽命長等，為了進一步提高全自動洗衣機的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提

4、出了用PLC來控制全自動洗衣機這個課題。</p><p>　　第二章 課題任務分析</p><p><b>　　2.1整體功能介紹</b></p><p>　　洗衣機的工作流程由進水，洗衣，排水，和脫水四個過程組成。在半自動洗衣機中，這四個過程分別用相應的按扭開關(guān)來控制。全自動洗衣機中，，這四個過程可做到全自動依次運行，直至洗衣結(jié)束。</

5、p><p>　　2.2設(shè)備控制要求</p><p>　　全自動洗衣機控制要求是能實現(xiàn)”正常運行“和”強制停止“兩種控制要求。</p><p>　　⑴按下啟動按扭，開始進水直到水滿（即水位達到高水位）時停止進水開始洗滌正轉(zhuǎn)</p><p>　　⑵洗滌時，正轉(zhuǎn)30秒，停兩秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒</p><p>　?、侨绱?/p>

6、循環(huán)5次，總共320秒開始排水</p><p>　?、人幌陆档降退粫r開始脫水并繼續(xù)排水，脫水30秒</p><p>　?、砷_始清洗，重復（1）到（4），清洗兩遍</p><p>　　⑹清洗完成，報警3秒并自動停機</p><p>　　⑺若按下排水按扭可以實現(xiàn)手動排水</p><p>　?、倘舭聪峦＼嚢磁?，可實現(xiàn)手

7、動停止進水，排水 脫水及報警</p><p>　　第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b>　　3.1控制系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　3.2控制系統(tǒng)對應設(shè)備及實現(xiàn)功能</p><p><b>　　3

8、.3控制系統(tǒng)原理</b></p><p>　　自動洗衣機的進水，洗衣，排水，脫水是通過水位開關(guān)，電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制，從而實現(xiàn)自動控制的，水位開關(guān)用來控制進水到洗衣機內(nèi)高中低水位，電磁進水閥起著通斷水源的作用。進水時，電磁進水閥打開，將水注入，排水時，電磁排水閥打開，將水排出，洗衣時，洗滌電動機啟動，脫水時，脫水桶啟動。</p><p>　　第四章 硬件電路的設(shè)計

9、</p><p><b>　　4.1系統(tǒng)的選型</b></p><p>　　（1）IO點數(shù)統(tǒng)計：</p><p>　　I/O點數(shù)是PLC的一項重要指標。合理選擇I/O點數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求，又可使系統(tǒng)總投資最低。PLC的輸入輸出總點數(shù)和種類應根據(jù)被控對象所需控制的模擬量、開關(guān)量、輸入輸出設(shè)備情況來確定，一般一個輸入輸出元件要占用一個輸入輸出

10、點。考慮到今后的調(diào)整和擴充，一般應在估計的總點數(shù)上再加上20%—30%的備用量。該系統(tǒng)有11個數(shù)字輸入點6個數(shù)字輸出點，考慮余量后需要14個數(shù)字輸入點10個輸出點。</p><p><b>　　統(tǒng)計得輸入:</b></p><p><b>　　統(tǒng)計得輸出:</b></p><p>　?。?）用戶存儲器容量的估算</p

11、><p>　　PLC常用的內(nèi)存有EPROM、EEPROM和帶鋰電池供電的RAM。一般微型和小型PLC的存儲容量是固定的，介于1—2KB之間。用戶應用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計之前只能粗略地估算。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關(guān)功能元件占用的內(nèi)存量大致如下：</p><p>　　開關(guān)量輸入元件：10—20B/點</p>

12、<p>　　開關(guān)量輸出元件：5—10B/點</p><p>　　定時器/計數(shù)器：2B/個</p><p>　　模擬量：100—150B/個</p><p>　　通信接口：一個接口一般需要300B以上</p><p>　　根據(jù)上面算出的總字節(jié)數(shù)再考慮增加25%左右的備用量，就可估算出用戶程序所需的內(nèi)存容量，從而選擇合適的PLC內(nèi)存

13、。該系統(tǒng)有11個數(shù)字輸入點6個數(shù)字輸出點，需內(nèi)存280B，有定時器6個，計時器2個，需內(nèi)存16B，考慮余量后需要內(nèi)存370B。</p><p>　　（3）CPU功能與結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　PLC的功能日益強大，一般PLC都具有開關(guān)量邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些PLC還可擴展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時可考慮以下幾點：功能與任務相適應，PL

14、C的處理速度應滿足實時控制的要求、PLC結(jié)構(gòu)合理、機型統(tǒng)一、在線編程和離線編程的選擇。全自動洗衣機控制所要求的控制功能簡單，小型PLC就能滿足要求了。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合下表分析</p><p>　　該控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU-224（AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進行。同時由于該模塊采用交流220V供電，并且自帶14個數(shù)字量輸入點和

15、10個數(shù)字量輸出點，完全能滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求，所以不再需要另外的電源模塊、數(shù)字量和輸出模塊。</p><p>　　綜上所述選用西門子S7-200型PLC</p><p>　　4.2 CPU單元設(shè)計</p><p>　　集成的24V負載電源，可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出，CPU 224，CPU 224XP，

16、CPU 226分別輸出280 mA，400mA?？捎秘撦d電源。本設(shè)計中所用CPU為CPU224 。</p><p>　　本機數(shù)字量輸入/輸出點  CPU224有14DI/10DO</p><p>　　本機模擬最輸入/輸出點        CPU 224XP有2個AI/1AO。 </

17、p><p><b>　　4.3硬件接線圖</b></p><p><b>　　4.4通訊方式</b></p><p>　　內(nèi)部集成的PPI接口為用戶提供強大的通訊功能。PPI接口為RS485，可在三種方式 下工作：</p><p>　　1.PPI方式：PPI通訊協(xié)議是西門子專門為S7-200系列PLC開

18、發(fā)的通訊協(xié)議。通過普 通的兩芯屏蔽雙絞電纜進行聯(lián)網(wǎng)。波特率為9.6kbit/s,19.2 kbit/s和187.5 kbit/s。CPU上集成的編程口同時就是PPI通訊聯(lián)網(wǎng)接口。</p><p>　　2.MPI方式：通過內(nèi)置接口連接到MPI網(wǎng)絡上。波特率為19.2kbit/s,187.5kbit/s。S7-200可與S7-300/400通訊，S7-200CPU在MPI網(wǎng)絡中作為從站，彼此間不能通訊。</p&

19、gt;<p>　　3.自由通訊口方式：是一個很有特色的功能。S7-200PLC可以與任何通訊協(xié)議公開的其他設(shè)備進行通訊。即可以由用戶自行定義通訊協(xié)議。波特率最高38.4kbit/s。</p><p>　　4.PROFIBUS-DP網(wǎng)絡：CPU222、224XP、226可以通過增加EM277的方法支持PROFIBUS DP網(wǎng)絡協(xié)議。最高傳輸速率為12Mbit/s。</p><p&g

20、t;　　4.5 EEPROM存儲器模塊（選件）</p><p>　　可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進行輔助軟件歸檔工作。</p><p><b>　　4.6電池模塊</b></p><p>　　用于長時間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)（如標志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時器，計數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長存貯時間到2

21、00天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。</p><p><b>　　4.7 通訊模塊</b></p><p>　　品牌：SIEMENS-西門子 </p><p>　　名稱：通訊模塊SINAUT TIM 4R-IE </p><p>　　型號：SINAUT TIM 4R-IE</p><

22、p>　　有四個接口用于單一和冗余的傳輸： 　　2個組合的RS232/RS485接口用于連接經(jīng)典的WAN，如專線、無線或撥號網(wǎng)絡 　　RJ45接口用于連接到基于IP的網(wǎng)絡（WAN或LAN），如FOC、DSL、GPRS等 緊湊的部件用于多種用途： 　　作為獨立部件（獨立運行無需S7-300 CPU），TIM可以承擔SINAUT通訊用于一個或多個S7-400 PLC或控制中心PC (SINAUT&#

23、160;ST7cc或ST7sc)；此時連接是通過TIM的Ethernet口之一進行 　　在S7-300 PLC中作為通訊處理器（CP） S7-400 CPU或控制中心PC因此能夠執(zhí)行SINAUT通訊： 　　經(jīng)兩個任意的SINAUT WAN網(wǎng)絡與SINAUT ST7搭檔 　　經(jīng)兩個基于IP的網(wǎng)絡與SINAUT ST7用戶 所有四個接口可以同時用于SINAUT通訊。 四個傳輸路徑

24、可互不相同并且每個路徑可獨立運行，或工作于冗余組合。 方便地建立冗余傳輸路徑經(jīng)兩個經(jīng)典WAN、兩個基于IP的網(wǎng)絡或WAN + 基于IP的網(wǎng)絡的組合。 如果作為CP置于S7-300 PLC中，可使用附加的通訊：   與C</p><p>　　SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨

25、立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。    S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p><b>　　極高的可靠性 </b></p><p><b>　　極豐富的指令集 </b></p><p><b>　　

26、易于掌握 </b></p><p><b>　　便捷的操作 </b></p><p>　　豐富的內(nèi)置集成功能 </p><p><b>　　實時特性 </b></p><p><b>　　強勁的通訊能力 </b></p><p>　　S7-2

27、00系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護設(shè)備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)。    </p><p><b>　　第五章 軟件的設(shè)計&

28、lt;/b></p><p><b>　　5.1 I/O分配</b></p><p>　　數(shù)字量輸入地址分配表</p><p>　　數(shù)字量輸出地址分配表</p><p>　　內(nèi)部位元件地址分配表</p><p><b>　　5.2流程圖</b></p>&

29、lt;p>　　全自動洗衣機控制要求是能實現(xiàn)”正常運行“和”強制停止“兩種控制要求。</p><p>　?。?）強制性停止流程圖</p><p>　?。?）正常運行流程圖</p><p><b>　　5.3源程序</b></p><p>　　在本程序中，M0.0是按下啟動按扭的輔助繼電器；M0.1是判斷洗衣機水位是否

30、和設(shè)定水位不一致的輔助繼電器；M0.2是判斷洗衣機水位是否和設(shè)定水位一致的輔助繼電器；M0.3是停止自動洗衣的輔助繼電器。</p><p><b>　　NETWORK1</b></p><p>　　按下啟動按扭，開始洗衣</p><p><b>　　LD I0.0</b></p><p><

31、b>　　O M0.0</b></p><p><b>　　AN I0.1</b></p><p><b>　　= M0.0</b></p><p><b>　　NETWORK 2</b></p><p>　　洗衣機水位與設(shè)定水位不一致輔助繼電器</

32、p><p><b>　　LD I0.2</b></p><p><b>　　AN I0.7</b></p><p><b>　　LD I0.3</b></p><p><b>　　AN I1.0</b></p><p><b&g

33、t;　　OLD</b></p><p><b>　　LD I0.4</b></p><p><b>　　AN I1.1</b></p><p><b>　　OLD</b></p><p><b>　　= M0.1</b></p>

34、;<p><b>　　OLD</b></p><p><b>　　= M0.1</b></p><p><b>　　NETWORK3</b></p><p>　　洗衣機水位與設(shè)定水位相一致輔助繼電器</p><p><b>　　LD I0.2<

35、/b></p><p><b>　　A I0.7</b></p><p><b>　　LD I0.3</b></p><p><b>　　A I1.0</b></p><p><b>　　OLD</b></p><p>&

36、lt;b>　　LD I0.4</b></p><p><b>　　A I1.1</b></p><p><b>　　OLD</b></p><p><b>　　=M0.2</b></p><p><b>　　NETWORK4</b>&

37、lt;/p><p>　　停止自動洗衣輔助繼電器</p><p><b>　　LD I0.1</b></p><p><b>　　O M0.3</b></p><p><b>　　AN I0.0</b></p><p><b>　　= M0

38、.3</b></p><p>　　所對應的梯形圖如圖所示。</p><p><b>　　5.3.1進水</b></p><p>　　在正常情況下，按下啟動按鈕或者脫水完畢，而且洗衣大循環(huán)未到2次時，開始進水，當水位到設(shè)定水位后停止進水，等待2分后進入洗衣過程。在強制停止情況下，當停止按鈕按下時立即停止進水。它的助記符程序為：<

39、/p><p><b>　　NETWORK5</b></p><p><b>　　進水到設(shè)定的水位</b></p><p><b>　　LD M0.0</b></p><p><b>　　LD T40</b></p><p><

40、b>　　AN C51</b></p><p><b>　　OLD</b></p><p><b>　　O Q0.0</b></p><p><b>　　A M0.1</b></p><p><b>　　AN I0.1</b>&

41、lt;/p><p><b>　　= Q0.0</b></p><p><b>　　NETWORK6</b></p><p>　　進水到設(shè)定的水位后等待2s</p><p><b>　　LD M0.2</b></p><p><b>　　AN

42、10.1</b></p><p><b>　　AN Q0.2</b></p><p><b>　　AN 10.3</b></p><p>　　TON T37，+20</p><p>　　所對應的梯形圖如圖所示。</p><p><b>　　5.3.

43、2洗衣</b></p><p>　　進水到設(shè)定水位2s后，開始洗衣，先正轉(zhuǎn)30s，停止2s然后再反轉(zhuǎn)30s，停止2s這樣循環(huán)5次后進入排水過程。</p><p><b>　　NETWORK7</b></p><p>　　洗滌電動機正轉(zhuǎn)30s</p><p><b>　　LD T37</b&g

44、t;</p><p><b>　　LDN C50</b></p><p><b>　　A T39</b></p><p><b>　　OLD</b></p><p><b>　　O Q0.2</b></p><p><

45、b>　　AN T38</b></p><p><b>　　= Q0.2</b></p><p>　　TON T38，+300</p><p><b>　　NETWORK8</b></p><p><b>　　洗滌電動機停2s</b></p>

46、;<p><b>　　LD T38</b></p><p><b>　　ON T42</b></p><p><b>　　O T39</b></p><p>　　TON T42，+20</p><p><b>　　NETWORK9</b

47、></p><p>　　洗滌電動機反轉(zhuǎn)300s</p><p><b>　　LD T42</b></p><p><b>　　AN C50</b></p><p><b>　　O Q0.3</b></p><p><b>　　AN

48、 T39</b></p><p><b>　　= Q0.3</b></p><p>　　TON T39，+300</p><p><b>　　NETWORK10</b></p><p><b>　　洗滌電動機停2s</b></p><p>

49、;<b>　　LD T39</b></p><p>　　TON T43，+20</p><p>　　所對應的梯形圖如圖所示</p><p><b>　　5.3.3排水</b></p><p>　　洗衣過程完畢后，進入排水過程。水排空后停止排水。它的助記符程序為：</p><p

50、><b>　　NETWORK10</b></p><p><b>　　洗衣小循環(huán)5次</b></p><p><b>　　LD Q0.3</b></p><p><b>　　LD Q0.1</b></p><p>　　CTU C50，+5<

51、;/p><p><b>　　NETWORK11</b></p><p><b>　　排水，直至水排空</b></p><p><b>　　LD C50</b></p><p><b>　　O Q0.1</b></p><p>&

52、lt;b>　　AN I0.1</b></p><p><b>　　AN I1.2</b></p><p><b>　　LD M0.3</b></p><p><b>　　A I0.5</b></p><p><b>　　OLD</b&g

53、t;</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　所對應的梯形圖如圖所示。 </p><p><b>　　5.3.4脫水</b></p><p>　　水排空后，開始脫水，脫水30s后停止脫水。因為判斷水排空是否在排水完畢后，所以要用到排水完畢輔助繼電器。它的助記符程序為：</p><

54、p><b>　　NETWORK12</b></p><p><b>　　排水完畢輔助繼電器</b></p><p><b>　　LD Q0.1</b></p><p><b>　　O M0.4</b></p><p><b>　　AN

55、 Q0.4</b></p><p><b>　　= M0.4</b></p><p><b>　　NETWORK13</b></p><p><b>　　脫水30s</b></p><p><b>　　LD I1.2</b></p&g

56、t;<p><b>　　A M0.4</b></p><p><b>　　O Q0.4</b></p><p><b>　　AN T40</b></p><p><b>　　AN I0.1</b></p><p><b>　

57、　O I0.6</b></p><p><b>　　= Q0.4</b></p><p>　　TON T40，+300</p><p>　　所對應的梯形圖如圖所示。</p><p><b>　　5.3.5洗完報警</b></p><p>　　洗衣大循環(huán)3次后

58、，開始洗完報警過程，3s后停止報警，這樣整個過程結(jié)束。它的助記符程序為：</p><p><b>　　NETWORK14</b></p><p><b>　　洗衣大循環(huán)3次</b></p><p><b>　　LD Q0.4</b></p><p><b>　　LD

59、 Q0.5</b></p><p>　　CTU C51，+3</p><p><b>　　NETWORK15</b></p><p><b>　　報警3s</b></p><p><b>　　LD C51</b></p><p><

60、;b>　　O Q0.5</b></p><p><b>　　AN T41</b></p><p><b>　　= Q0.5</b></p><p>　　TON T41，+30</p><p>　　所對應的梯形圖如圖所顯示</p><p>　　5.4程

61、序運行過程分析</p><p>　　按下啟動按鈕，I0.0接通，M0.0接通并自保，Q0.0接通，進水。</p><p>　　到高水位時，I0.7接通，I0.7常閉觸點斷開，Q0.0斷開，進水停止；I0.7常開觸點閉合，Q0.2接通，正洗，T38開始計時，T38計時到，T38常閉觸點斷開，Q0.2斷開，正洗暫停；T38常開觸點閉合，使得T38自保，T42開始計時。T42計時到，T42常開觸

62、點閉合，Q0.3</p><p>　　接通，反洗，T39開始計時。T39計時到，T39常閉觸點斷開，Q0.3斷開，反洗暫停；T39常開觸點閉合，使T39自保，T43開始計時。T43計時到，T43常開觸點閉合，C50計一次數(shù)；T43常閉觸點斷開，使T38、T42、T39、T43復位，Q0.0又接通，重復進行以上從正洗開始的全部動作，直到C50計滿5次數(shù)時，C50常開觸點接通，Q0.1接通并自保，排水，C50復位，準

63、備下一次循環(huán)時再計數(shù)。</p><p>　　排水到低水位時，I1.1斷開，I1.1常閉觸點閉合，Q0.2、Q0.4接通，脫水，T40開始計時。T40計時到，T40常閉觸點斷開，Q0.1、Q0.2、Q0.4斷開，停止排水和脫水；T40常開觸點接通，C51計一次數(shù)。Q0.1常閉觸點閉合，Q0.0又接通，重復進行從進水開始的全部動作，直到C51計滿2次數(shù)時，C51常閉觸點斷開，M0.0斷開，停止洗滌；C51常開觸點接通

64、，Q0.5接通并自保，報警。C51常開觸點接通又使C51復位，C51常閉觸點閉合，準備好下一次啟動。Q0.5常開觸點接通，T41開始計時。T41計時到，T41常閉觸點斷開，停止報警。</p><p>　　運行中按停止按鈕時，I0.1常閉觸點斷開，則M0.0、Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5斷開，停止進水、排水、脫水及報警。</p><p>　　按排水按鈕時，I0.5常開觸點閉合，Q0

65、.1接通并自保，進行手動排水。</p><p>　　5.5程序的下載、安裝和調(diào)試</p><p>　　將各個輸入輸出端子和實際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。全自動洗衣機程序是由STEP-7Micro/Win32軟件的指令完成，正常工作時程序存放在存儲卡中，若要修改程序，先將PLC設(shè)定在STOP狀態(tài)下，運行STEP7-Micro/Win32編程軟件，打開全自動洗衣機

66、程序，即可在線調(diào)試，也可用編程器進行調(diào)試。 </p><p>　　第六章 PLC和單片機控制的對比</p><p>　　6.1簡述PLC和單片機</p><p>　　PLC的全稱是Programmable Logic Controller（可編過程控制器）PLC是一種產(chǎn)品，但這種產(chǎn)品有點特別，在沒有下載控制程序之前，它不具備任何控制功能，也就是說，沒有應用程序的PL

67、C是毫無用處的。PLC實際上是專為工業(yè)環(huán)境使用的通用控制平臺，它必須進行二次開發(fā)才能完成最終控制目的，因此，它還需程序編輯/調(diào)試軟件的配合。</p><p>　　按計算機專家的原始定義，計算機系統(tǒng)由五大部分--即控制單元（CU）、算術(shù)運算單元（ALU）、存儲器（Memory）、輸入設(shè)備（Input）、輸出設(shè)備（Output）組成。早期計算機（晶體管的或集成電路的，不包括電子管的）的CU或ALU由一塊甚至多塊電路板

68、組成，CU和ALU是分離的，隨著集成度的提高，CU和ALU合在一塊就組成了中央處理單元（CPU）,接著將CPU集成到單塊集成電路中就產(chǎn)生MPU或MCU,出現(xiàn)了如Intel4004、8008、8080，8085、8086、8088、Z80等MPU。此后，MPU的發(fā)展產(chǎn)生了兩條分支，一支往高性能、高速度、大容量方向發(fā)展，典型芯片如：Intel80186、286、386、486、586、P2、P3、P4等，速度從4.7MHz到現(xiàn)在的3.2GH

69、z。另一支則往多功能方向發(fā)展，將存儲器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM、SRAM等)、輸入/出接口（Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA等）全部集成在一塊集成電路中而成為SOC（System On a Chi</p><p>　　6.2用單片機和PLC分別做系統(tǒng)的比較</p><p>　　所謂

70、單片機系統(tǒng)就是采用目前市場上的單片機CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計電路板，最終設(shè)計成一臺簡易的計算機系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計程序以達到所要求的控制功能。這種形式在 80年代國內(nèi)很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場的應用已逐步被PLC所代替。</p><p>　　單片機的可靠性：由于目前國內(nèi)市場上的單片機芯片的品質(zhì)良莠不齊，很大一部分還是國外篩選出來的次等品，加

71、上其它外圍元件（如電阻、電容等）的參數(shù)離散性也很大，批量小的產(chǎn)品不可能經(jīng)過篩選配對等技術(shù)處理，因此這樣的產(chǎn)品很難做到很好的一致性和高可靠</p><p>　　性，因為任一元件的參數(shù)偏離設(shè)計要求都會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。另外，單片機的所有器件均不是工業(yè)級的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力很弱，而國內(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機的變頻調(diào)速對電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機系統(tǒng)的不穩(wěn)定。</p><

72、p>　　單片機的可擴展性：由于單片機的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計的，所以要增加一個功能就要重新設(shè)計線路，而且對應的程序都要重新設(shè)計。這樣對于增加功能的開發(fā)成本和周期都 會增加。</p><p>　　單片機的可維護性：一旦單片機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，最簡單的方法是更換整個系統(tǒng)，這樣維修成本增加了。</p><p>　　操作：現(xiàn)在國內(nèi)單片機系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計的鍵盤，

73、設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開關(guān)，顯示用LED，整個面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計時往往一鍵多用，操作人員很難脫開說明書操作。特別是故障顯示只能顯示故障代碼，一旦發(fā)生故障，操作人員必須翻閱說明書方能發(fā)現(xiàn)故障所在，最終按說明書指示排除故障，這樣排除故障的時間相對較長?？傊?，這樣的人機對話不夠友善。</p><p>　　特點：不可靠，價格便宜。</p><p>　　可編程控制器（PLC）： 所謂PL

74、C系統(tǒng)就是采用目前市場上各大工業(yè)控制廠家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計程序以達到所設(shè)計的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場應用最為廣泛。我公司生產(chǎn)的GZPK100系列高速旋轉(zhuǎn)式壓片機就采用PLC的控制方式。</p><p>　　PLC的可靠性：進口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠家專門設(shè)計的工業(yè)級專用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購買的，經(jīng)過嚴格挑選的工業(yè)級元件，另外它的電源模塊也是集各大

75、公司工業(yè)控制的經(jīng)驗而特別設(shè)計的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。</p><p>　　PLC的可擴展性：要增加一個功能只要增加相應的模塊和修正對應的程序，而PLC的編程相對比較簡單，這樣對于開發(fā)周期會縮短。</p><p>　　PLC的可維護性：PLC本身有很強的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人

76、員也能維修，如果故障由于程序設(shè)計不合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡單。</p><p>　　操作：PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機界面，全屏顯示，上面設(shè)計了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這就降低了對操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫面自動切換到故障提示畫面，提示故障原因和排除方法。甚至可以顯示故障在機器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示

77、很快排除故障。 </p><p>　　特點：價格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡單。</p><p>　　綜合以上的分析和比較，最終決定采用PLC。</p><p>　　6.3用PLC做系統(tǒng)的洗衣機的特性</p><p>　　洗衣機是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國產(chǎn)洗衣機無論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同

78、步?？v觀省會的洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導地位。 </p><p>　　市場需要什么樣的洗衣機</p><p>　　洗衣機無論在質(zhì)量、技術(shù)、功能還是在外觀上面，誰能接近于為人們的生活服務這一主題，誰就能得到長足的進步和發(fā)展。今后一段時間，以下幾種洗衣機將是市場和消費者的最愛。 </p><p>　　高度自動化　從最初的單桶洗衣機到

79、雙桶、套桶洗衣機、全自動洗衣機，再到智能全模糊控制洗衣機?？傊?，每一次技術(shù)的進步都極大地推動了洗衣機自動化程度的提高。 </p><p>　　品種多樣化　波輪式、滾筒式和仿生搓洗式洗衣機滿足了不同偏好的消費者的需求。 </p><p>　　節(jié)能和健康化　現(xiàn)在的消費者在節(jié)能方面對家電提出了更高的要求，對于健康型洗衣機更是人們趨之若騖的首選。 </p><p>　　大容

80、量和微型化　大容量洗衣機滿足了人們洗大件衣物的需求。同時，微型化洗衣機也備受青睞，如市場上出現(xiàn)的1．5公斤、2．5公斤不等的海爾小小神童洗衣機，可以滿足少量衣物即時洗的需要。 </p><p>　　組合化　榮事達集團最近推出的子母分洗式洗衣機，正好迎合了這部分消費者的需求，它的大桶容量為5．5公斤，小桶容量為2．5公升，兩桶并列，縮小了較大一部分空間，而且具有人工智能模糊控制功能。滿足了不同衣物分開洗、大量衣物同

81、時洗、小件衣物即時洗的需求，開創(chuàng)了健康洗滌新概念，深受消費者的喜愛，組合化的另一個體現(xiàn)就是把洗滌、漂洗、脫水和烘干功能集于一身。 </p><p>　　全自動洗衣機：大品牌當霸主</p><p>　　近年來，根據(jù)對全自動洗衣機銷售的品牌監(jiān)測情況看，兩大主導品牌占據(jù)主要市場地位。海爾進軍家用全自動洗衣機市場后，憑借品牌優(yōu)勢，迅速打開市場。小天鵝作為國內(nèi)最早出現(xiàn)的家用全自動洗衣機品牌，牢牢地占

82、據(jù)一定的市場份額。兩大品牌高居前10位品牌之先，市場綜合占有率分別為27．44％和23．57％。 </p><p>　　國外品牌的實力不可忽視。雖然目前國外品牌市場綜合占有率還不很高，但在前10位品牌中已占據(jù)了5位，他們分別是三洋、松下、LG、惠而浦和三星，其中三洋和松下位居前5之列。一些國外品牌根據(jù)中國市場的情況改變了價格策略，在定價上充分參考了國產(chǎn)品牌的價格，有些甚至比國產(chǎn)品牌還要低，而在功能上又比較先進，因

83、此吸引了一部分消費者的目光。 </p><p><b>　　洗衣機：個性最時髦</b></p><p>　　我國家用電動洗衣機產(chǎn)品的發(fā)展已進入成熟期，全國家用電動洗衣機年產(chǎn)量超過10萬臺的企業(yè)超過100家。就品種而言，波輪式、攪拌式、滾筒式洗衣機滿足了不同消費者的需求。 </p><p>　　在今后一個時期內(nèi)，家用電動洗衣機的產(chǎn)品性能質(zhì)量將是企

84、業(yè)競爭的焦點，開發(fā)新型的產(chǎn)品是競爭獲勝的主要手段。今后，家用電動洗衣機將朝著多功能、節(jié)電、節(jié)水方向發(fā)展。</p><p>　　多功能主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、去污能力的多樣化。如去除蛋白質(zhì)、皮脂、血漬、奶漬、咖啡、果汁的能力。2、洗滌容量的多樣化。洗滌容量可以從0．5kg到13kg。3、控制方式的多樣化。如機械定時器、電動程控器、電子程控器、模糊電腦控制。4、外觀造型多樣化。為適應不同消費層次的需求，洗衣機的外

85、觀形狀及顏色將是各種各樣的。 </p><p>　　節(jié)電、節(jié)水是今后我國家用電動洗衣機發(fā)展的主流。目前，我國正在修訂的國標GB4288已將用電量、用水量指標列入了其考核的主要指標。另外，為了引導消費和指導洗衣機制造企業(yè)的設(shè)計和制造，新國標GB4288將洗凈比、用電量、用水量、噪聲、含水率、壽命這6個主要性能指標進行分等級考核，即以上6個指標分別分為A、B、C、D4個級別。消費者可根據(jù)自己的需要選擇不同級別的產(chǎn)品。

86、 </p><p><b>　　第七章 結(jié)束語</b></p><p>　　通過本系統(tǒng)的設(shè)計，對全自動洗衣機的控制系統(tǒng)有了深入的理解。全自動洗衣機控制系統(tǒng)利用了西門子PLC的特點，對按鈕、電磁閥、開關(guān)等其他一些輸入輸出點設(shè)備進行控制，實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時間由PLC內(nèi)計數(shù)器控制,所以只要改變計數(shù)器參數(shù)就可以改變時間。可以把上面設(shè)定

87、的程序時間定下來,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。只要稍作改變,就可以設(shè)計出諸如要多洗多甩的牛仔類衣物,輕洗輕甩的羊毛類衣物以及通用的標準洗滌程序,充分表其實用性。</p><p>　　通過這次設(shè)計，對自動控制原理及應用有了進一步認識，設(shè)計中，我們遇到不懂或不明白的地方。除了查閱相關(guān)資料， xx老師也給了我們很多的指導。總之，這次設(shè)計為我們打開了以后面向?qū)嶋H應用的大門，為我們以后做

88、各項工作和進一步學習奠定了基礎(chǔ)。它好比一個燈塔，為我們指明了遠行的航向；好比一顆啟明星，為我們指明了前進的道路。</p><p>　　第八章 畢業(yè)設(shè)計總結(jié)</p><p>　　時間匆匆流逝，轉(zhuǎn)眼間到了畢業(yè)答辯的時間，此時的心情既緊張又興奮，興奮的是幾個月的辛苦終于到了驗收的時候了。緊張的是不知道畢業(yè)答辯會是什么樣子，到目前為止，我依舊沒有太多的把握，只能全力以赴；對答辯充滿好奇的同時，我又

89、有那么一點點的興奮，又有那么點退縮；回想幾個月的設(shè)計過程還真懷念啊！雖說是苦了一點，但苦中有甜啊，其中查閱了大量的資料，充實了自己的知識，彌補了自己不足。平時總覺得自己已經(jīng)懂得很多了，一旦設(shè)計起來，才發(fā)現(xiàn)自己其實還差的遠，實踐才是最好的證明。</p><p>　　在一個多月的設(shè)計過程中學到了許多東西，不僅僅是畢業(yè)設(shè)計中的。也學到了不少其它的東西。設(shè)計中，我們遇到不懂或不明白的地方。除了查閱相關(guān)資料， xx老師也給

90、了我們很多的指導，在老師的指導下改進設(shè)計方案，為了一個問題苦苦思索，為一個問題的圓滿解決而高興，其中的困惑、苦惱、興奮激動只有自己知道?；蛟S開始的時候還有一些膽怯，但當一切將要結(jié)束時又有一絲懷念。我明白了不去試過，怎知道路的艱辛快樂?！芭笥选?，我對自己說，“加油??！黑暗將被黎明所沖破。我們已經(jīng)到了沖刺的時候了。”加油，加油，再加油！為了我們這三年的成果，為了我們這一個月來的設(shè)計，再加一把勁，將勝利的果實盡最大可能全部收獲。</p&

91、gt;<p>　　時鐘一天天的過去，答辯的日子一天天的來臨，想著自己即將畢業(yè)，又將踏入新而陌生的社會，我絲毫不敢有半點怠慢，奮力拼搏是我向預定目標不斷追求的體現(xiàn)。通過這大學三年中不算太長時間的畢業(yè)設(shè)計，我深深的明白了這樣一個道理：沒有我們不懂的東西，只是我們尚未去了解。</p><p>　　總結(jié)一個多月來的設(shè)計，體會如下：</p><p>　　首先，任何工作都的與人打交道，畢

92、業(yè)設(shè)計也不例外，這就需要我們充分的利用好彼此的力量，充分的協(xié)作，針對設(shè)計中出現(xiàn)的問題，站在不同的角度分析問題，匯結(jié)大家的意見，最終達成一致，發(fā)揮了團隊精神。</p><p>　　其次，對待任何工作，責任心是必要的；這次畢業(yè)設(shè)計的體會，我收獲至深。然更重要的是，在責任心的驅(qū)使下，又該采用何種方法完成，采用何種方法更省時省力，解決問題的方案很多，永遠堅信“方法總比困難多”，我想首先分析任務本身，就拿畢業(yè)設(shè)計來說，課題

93、有了，關(guān)鍵是何處著手。何時何地查找相關(guān)資料等等，尋找突破口充分的解決好問題。</p><p>　　再次，遇到不懂的問題，及時請教老師，抓緊設(shè)計的每分每秒，需要調(diào)整和改變的地方及時做出改動，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。</p><p>　　第四，時刻保持奮進的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問題。千萬記住秒針不停的劃圈，我們的思想也應不斷的修正提高。 </p><p

94、>　　對于以上之粗淺體會，進一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會實踐來提供，我也相信在不久的將踏入社會之際，類似這樣的畢業(yè)設(shè)計絕不在少數(shù)，只要我們努力學習，勇于實踐，勤學好問，我就會懂得以前不明白或不十分明白的道理，就會很快地成長和成熟起來，我也相信，憑著我自強不息，勇于拼搏的精神，定能很快適應類似設(shè)計的需要，適應這個多變的社會，充分發(fā)揮長處，朝我的方向不斷前進，前進，再前進！</p><p><b>

95、;　　致 謝</b></p><p>　　通過這次設(shè)計，我們對機械設(shè)計的理論，自動控制原理及應用有了進一步認識，對自動供料系統(tǒng)有了一定了解。總之，這次設(shè)計為我們打開了以后面向?qū)嶋H應用的大門，為我們以后做各項工作和進一步學習奠定了基礎(chǔ)。它好比一個燈塔，為我們指明了遠行的航向；好比一顆啟明星，為我們指明了前進的道路。</p><p>　　短暫的畢業(yè)設(shè)計就這樣在緊張有序中度過了

96、。衷心的感謝各位老師在這次設(shè)計過程中的精心指導，尤其是xx老師，他在每一個階段都認真的教導和耐心的講解，使我們能順利的走到現(xiàn)在。</p><p>　　為了使自己能夠全方位的發(fā)展，更好的適應這個日新月異的社會，在這幾學年中，我兢兢業(yè)業(yè)，努力學習，嚴格要求自己，不斷的提高自己各方面的素質(zhì)，爭取在人生的道路上更好的實現(xiàn)社會價值,人生價值和自我價值!</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計是對我們每個學

97、生在校三年來所學知識與生產(chǎn)實踐技術(shù)所進行的一次綜合性的全面考察；培養(yǎng)了我們運用所學專業(yè)知識解決實際問題的能力；它還為我們了解一般機械工程設(shè)計的基本思想打下良好的基礎(chǔ)；在設(shè)計方案的擬定,設(shè)計資料的收集,手冊，國標選用，設(shè)計方法的運用,零部件及總體裝配圖的繪制等方面，有一次較全面的鍛煉。對我們進入社會具備一定獨立工作能力起了良好的作用,能較好的適應工作。</p><p>　　最后，請讓我做一個補充，畢業(yè)設(shè)計的完成，感

98、謝老師您的諄諄教誨和不斷幫助。謝謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1. 工業(yè)可編程控制器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 [J] .航天技術(shù)與民品，1999，(5)︰30-31. 2. 王振民.PLC原理及應用[M] .大慶石油學院.14-61.3. 謝克明，夏路易.可編程控制器原理與程序設(shè)計 [M] .北京︰電子工業(yè)出版社，2005.1-2

99、0.4. 劉.常用低壓電器與可編程序控制器 [M] .西安︰西安電子科技大學出版社，2005.175-180.5.中國制冷與暖通空調(diào)信息網(wǎng)，洗衣機迎來科技時代 [EB/OL] . http://www.chinarhvac.com/jydq/xy8.htm, 2004-3-4/2006-5-10.6. 馬光.全自動洗衣機中的傳感器[J] .家用電器，1999，(1)︰19.7. 吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機中運用[J] .家

100、用電器科技，2000，(4)︰ 52-53.8. 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術(shù) [M] .北京︰ 北京航空航天大學出版社，2003.80-96.9. 殷洪義.可編程控制器選擇設(shè)計與維護 [M] .北京︰機械工業(yè)出版社，2002.24-49.10.求是科技.PLC應用開發(fā)技術(shù)與工程</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　為期六個月

101、實訓工作即將結(jié)束，至此畢業(yè)設(shè)計也應該高一段落。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對數(shù)控知識有了更進一步的了解，也使自己在學校期間所學的知識在實踐當中得到了運用，在實踐中我學到了很多在書本上學不到的知識。</p><p>　　首先對此次設(shè)計零件做一個總結(jié)：此零件由圓柱、圓錐、圓弧、內(nèi)螺紋、外螺紋、內(nèi)孔等組成，對于數(shù)控車床的工藝分析和編程具有一定的普遍性，它基本囊括了數(shù)控車床所能加工的所有基本形狀。由于近幾年我國的國產(chǎn)數(shù)控車床的

102、數(shù)量和質(zhì)量都在不斷增加，本文也以國產(chǎn)數(shù)控車床和國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，通過對零件圖的分析，特別對復雜外形如橢圓的數(shù)控程序編制和改進，可大大提高程序的正確性和安全性，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率。隨著智能形編程軟件的不斷成熟,各種CAM軟件層出不窮。在掌握常規(guī)編程的基礎(chǔ)上,不停地深入了解這些智能形編程軟件的特性和方法,將會大大提高編程的水平和效率,在對復雜零件的數(shù)控加工編程中做到高準確率和高效率。</p><p>　　

103、本人對此次設(shè)計的感想：時至今日，論文已全部完成。從最初的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。遇到困難，我會覺得無從下手，不知從何寫起；當困難解決了，我會覺得豁然開朗，思路打開了；當論文經(jīng)過一次次的修改，基本成形的時候，我覺得很有成就感。同時，我也在思考，畢業(yè)論文的完成預示著什么？預示著我即將畢業(yè)，即將走出可愛的校園，步入社會的大講堂，開始我的又一個新的人生旅程。那么，我應該記下一些東西，對我的畢業(yè)

104、論文做一個總結(jié)，劃上一個完整的句號。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　感謝老師這段時間對我的關(guān)心與照顧，讓我更好的適應工作環(huán)境，同時也鍛煉了我的堅韌不拔，迎難而上的精神。并且鍛煉了我發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，使我的專業(yè)知識和水平更加的完善。與此同時，我也更深刻地了解了自己所學的專業(yè)，并對自己的未來有了更明確的目標。衷心的感謝您！<

105、;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 陳華《數(shù)控車床編程與操作實訓》重慶大學出版社.2006年</p><p>　　[2] 楊仲岡《數(shù)控設(shè)備與編程》高等教育出版社.2004年</p><p>　　[3] 顧京《數(shù)控機床加工程序編制》機械工業(yè)出版社.2006年</p><

106、p>　　[4] 王愛玲《數(shù)控機床加工工藝》機械工業(yè)出版社.2006年</p><p>　　[5] 王定勇《數(shù)控車削編程與加工》國防工業(yè)出版社.2008年</p><p>　　[6]龔洪浪 王賢濤 《數(shù)控加工工藝學》 科學出版社 2005年 </p><p>　　[7]舒志兵 陳光明 曾孟雄 《數(shù)控加工技術(shù)》　 電子工業(yè)出版社 2007年

107、</p><p>　　[8]董霖 《數(shù)控技術(shù)及加工編程實訓教程》 西南交通大學出版社 2007年</p><p>　　[9]張麗華 馬立克 《數(shù)控加工工藝與編程》 大連理工大學出版社</p><p>　　[10]張思弟 賀曙新 《數(shù)控編程加工技術(shù)》 化學工業(yè)出版社 2005年</p><p>　　[11]黃翔 李迎光 《:數(shù)控編

108、程理論.技術(shù)與應用》 清華大學出版社 2006年</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　圖5a O1000外輪廓粗車軌跡圖</p><p>　　圖5b O1000外輪廓精車軌跡圖</p><p>　　圖5C O1000切槽軌跡圖</p><p>　　圖5d O1000

109、外螺紋軌跡圖</p><p>　　圖6a O2000 內(nèi)輪廓粗加工軌跡圖</p><p>　　圖6b O2000 外輪廓粗車軌跡圖</p><p>　　圖6c O2000外輪廓精加工軌跡圖</p><p>　　圖6d O2000內(nèi)輪廓精加工軌跡圖</p><p>　　圖6e O2000內(nèi)輪廓切槽軌跡圖</p&g