基于S7-200PLC 和MCGS 的自动洗衣机模拟控制系统设计与调试*

杨青峰

（山东工业职业学院电气学院，山东 淄博 256414）

PLC被广泛应用于各种工业自动控制装置中，TPC7062K触摸屏功能强大，运行可靠，是常用的一款人机界面交互系统，结合MCGS，采集现场各种数据，依靠显示动画、处理报警、控制流程、输出报表等解决工程实际，广泛应用于工控领域。本文利用S7-200 PLC 编程控制，使用TPC7062K 触摸屏，实时模拟自动洗衣机的工作控制过程[1]。

1 自动洗衣机模拟控制中的设计与实现

1.1 硬件规划与软件设计

自动洗衣机的进水和排水分别由进水阀和排水阀执行。进水时由PLC控制进水阀打开，注水。排水时控制排水阀打开，排水。洗涤正转、反转由洗涤电动机正、反转实现。脱水时离合器合上后由洗涤电动机带动内桶正反转甩干[2]。

1）总体控制要求。洗衣机按如下顺序工作：1 次洗涤→2 次漂洗→脱水→报警，数码显示洗涤和漂洗次数。

2）洗涤：进水→正转3 s→反转3 s，循环10次→排水、甩干4 s。

3）漂洗：进水→正转3 s →反转3 s，循环8 次→排水、甩干4 s。

4）报警：灯亮5 s。

5）进水：进水阀打开后水面升高→先SL2 闭合→后SL1闭合→进水阀关闭。

6）排水：打开排水阀后水面下降→先SL1 断开→后SL2断开→4S后排水停止；按排水按钮可强排。

7）脱水：脱水4S后报警。

1.2 I/O 地址分配

1.3 PLC程序编程与分析

如图1 所示，主程序：启动后I0.0 通，M10.0 置1，调用洗涤子程序SBR-0，Q0.4排水阀关闭时Q0.0置1进行注水。同时利用Q0.4 下降沿计数器C3 计数，共计3 次。当计数器C3 等于1 和2 时共两次调用漂洗子程序SBR-1，当计数器C3等于3时，停止注水，同时启用定时器T41，定时5 s。T41在0～5 s期间排水，T41定时时间到触摸屏和报警器同时报警。

图1 主程序以及I/O 点分配

如图2 所示，洗涤子程序SBR-0：当启动开关I0.0 时注水，当水位高于上线水位I0.3 停止注水，同时启动定时器T37，定时6.6 s。正反转各3 s，T37定时时间到，计数器C0计数一次，共计10 次正反转洗涤。当C0 计数10 次时，T37停止工作，同时Q0.1得电，开始排水。当排水到下限水位，I0.4 由导通到断开，启动定时器T38，定时4 s，Q0.4 甩干电机工作，4 s 时间到停止甩干。同时M10.0 清零，关闭SBR-0，返回主程序，开始再次注水[3]。

图2 洗涤子程序SBR-0

如图3 所示，漂洗子程序SBR-1：注水到水位上线，停止注水，同时启动定时器T39，正反转各3 s，漂洗，T39 作为计数脉冲，计数器C1 共计数8 次。计数满8 次，定时器T39停止定时，Q0.1得电开始排水，排水时间4 s，排水到水位下线启动定时器T40，T40定时的0～4 s期间Q0.4得电甩干，4 s 时间到，T40 停止定时，甩干结束，返回主程序。至此，程序完成1次洗涤，2次漂洗、甩干，最后洗涤结束报警的工作。

图3 漂洗子程序SBR-1

2 基于MCGS 组态软件的监控程序设计

触摸屏由主控窗口、用户窗口、设备窗口、运行策略、实时数据库构成，核心是实时数据库，各部件向实时数据库输入输出数据，完成各自控制。对设备窗口、用户窗口、运行策略每一部分别组态，并实时监控[4]。

2.1 设备窗口设计

选择通用串口父设备以及触摸屏通讯的可编程，本文选择S7-200系列编程口与触摸屏通讯。

2.2 用户窗口设计

需要窗口0，窗口可随时增加。窗口0 中设计启动、停止、电机状态指示灯、返回按钮。按启动开始全自动洗衣，通过进行组态各组件，实时监控。过程结束后指示灯报警。

3 结语

本文主要介绍了利用主程序和子程序设计自动洗衣机的控制方法，实际应用中可以根据具体要求随时改变程序编程内容，程序简洁明了，安全可靠。整个系统硬件规划与软件设计，通过调试符合模拟控制的要求，程序设计中特别需要注意主程序的调用和子程序的返回以及比较指令的应用，还要注意定时器和中间继电器的使用方法与技巧。