基于S7-200PLC 和MCGS 的自動洗衣機模擬控制系統設計與調試*

楊青峰

（山東工業職業學院電氣學院，山東 淄博 256414）

PLC被廣泛應用于各種工業自動控制裝置中，TPC7062K觸摸屏功能強大，運行可靠，是常用的一款人機界面交互系統，結合MCGS，采集現場各種數據，依靠顯示動畫、處理報警、控制流程、輸出報表等解決工程實際，廣泛應用于工控領域。本文利用S7-200 PLC 編程控制，使用TPC7062K 觸摸屏，實時模擬自動洗衣機的工作控制過程[1]。

1 自動洗衣機模擬控制中的設計與實現

1.1 硬件規劃與軟件設計

自動洗衣機的進水和排水分別由進水閥和排水閥執行。進水時由PLC控制進水閥打開，注水。排水時控制排水閥打開，排水。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機正、反轉實現。脫水時離合器合上后由洗滌電動機帶動內桶正反轉甩干[2]。

1）總體控制要求。洗衣機按如下順序工作：1 次洗滌→2 次漂洗→脫水→報警，數碼顯示洗滌和漂洗次數。

2）洗滌：進水→正轉3 s→反轉3 s，循環10次→排水、甩干4 s。

3）漂洗：進水→正轉3 s →反轉3 s，循環8 次→排水、甩干4 s。

4）報警：燈亮5 s。

5）進水：進水閥打開后水面升高→先SL2 閉合→后SL1閉合→進水閥關閉。

6）排水：打開排水閥后水面下降→先SL1 斷開→后SL2斷開→4S后排水停止；按排水按鈕可強排。

7）脫水：脫水4S后報警。

1.2 I/O 地址分配

1.3 PLC程序編程與分析

如圖1 所示，主程序：啟動后I0.0 通，M10.0 置1，調用洗滌子程序SBR-0，Q0.4排水閥關閉時Q0.0置1進行注水。同時利用Q0.4 下降沿計數器C3 計數，共計3 次。當計數器C3 等于1 和2 時共兩次調用漂洗子程序SBR-1，當計數器C3等于3時，停止注水，同時啟用定時器T41，定時5 s。T41在0～5 s期間排水，T41定時時間到觸摸屏和報警器同時報警。

圖1 主程序以及I/O 點分配

如圖2 所示，洗滌子程序SBR-0：當啟動開關I0.0 時注水，當水位高于上線水位I0.3 停止注水，同時啟動定時器T37，定時6.6 s。正反轉各3 s，T37定時時間到，計數器C0計數一次，共計10 次正反轉洗滌。當C0 計數10 次時，T37停止工作，同時Q0.1得電，開始排水。當排水到下限水位，I0.4 由導通到斷開，啟動定時器T38，定時4 s，Q0.4 甩干電機工作，4 s 時間到停止甩干。同時M10.0 清零，關閉SBR-0，返回主程序，開始再次注水[3]。

圖2 洗滌子程序SBR-0

如圖3 所示，漂洗子程序SBR-1：注水到水位上線，停止注水，同時啟動定時器T39，正反轉各3 s，漂洗，T39 作為計數脈沖，計數器C1 共計數8 次。計數滿8 次，定時器T39停止定時，Q0.1得電開始排水，排水時間4 s，排水到水位下線啟動定時器T40，T40定時的0～4 s期間Q0.4得電甩干，4 s 時間到，T40 停止定時，甩干結束，返回主程序。至此，程序完成1次洗滌，2次漂洗、甩干，最后洗滌結束報警的工作。

圖3 漂洗子程序SBR-1

2 基于MCGS 組態軟件的監控程序設計

觸摸屏由主控窗口、用戶窗口、設備窗口、運行策略、實時數據庫構成，核心是實時數據庫，各部件向實時數據庫輸入輸出數據，完成各自控制。對設備窗口、用戶窗口、運行策略每一部分別組態，并實時監控[4]。

2.1 設備窗口設計

選擇通用串口父設備以及觸摸屏通訊的可編程，本文選擇S7-200系列編程口與觸摸屏通訊。

2.2 用戶窗口設計

需要窗口0，窗口可隨時增加。窗口0 中設計啟動、停止、電機狀態指示燈、返回按鈕。按啟動開始全自動洗衣，通過進行組態各組件，實時監控。過程結束后指示燈報警。

3 結語

本文主要介紹了利用主程序和子程序設計自動洗衣機的控制方法，實際應用中可以根據具體要求隨時改變程序編程內容，程序簡潔明了，安全可靠。整個系統硬件規劃與軟件設計，通過調試符合模擬控制的要求，程序設計中特別需要注意主程序的調用和子程序的返回以及比較指令的應用，還要注意定時器和中間繼電器的使用方法與技巧。