组态王和s7300的自助洗衣系统设计
目 录
1. 绪论 1
1.1 洗衣机的发展历史和意义 1
1.2 自助洗衣机的市场前景 1
1.3 课题研究的主要内容 2
2. 自助洗衣机系统的硬件设计 3
2.1 系统整体设计方案 3
2.2 控制系统工作原理 3
2.3 系统主电路设计 4
2.4 系统外部仿真电路设计 4
2.5 变频器的选型及参数设置 5
2.5.1 变频器的简介 5
2.5.2 变频器的选型 6
2.5.3 变频器的参数设置 7
2.6 PLC的选型及功能分配 7
2.6.1 PLC简介 7
2.6.2 PLC的选型 7
2.6.3 PLC的I/O分配表 8
2.7 数码管显示模块 8
3. 下位机PLC部分软件设计 10
3.1 STEP7编程软件 10
3.2 PLC控制程序设计 12
4. 上位机组态部分设计......................................................................................19
4.1 组态王软件简介 19
4.2 人机界面的设计 20
4.2.1 新建工程和画面 20
4.2.2 欢迎界面设计 20
4.2.3 监控界面的设计 21
4.3 建立变量 21
4.4 动画及变量的连接 22
5. 系统调试 26
5.1 S7300 PLC和组态王的通信 26
5.2 系统监控 26
5.3 系统调试中问题分析 28
6. 总结 29
参考文献 30
附录 31
致谢 41
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
1.绪论
1.1洗衣机的发展历史和意义
1874年，比尔布莱克斯制作了第一台洗衣机。布莱克斯通过传动手柄和齿轮的作用使桶内衣服得到清洗。尽管这种洗衣机构造极为简单，但仍然加快了洗衣机革新步伐。19世纪末，蒸气洗衣机诞生于美国。1911年，全球首台电动洗衣机问世。1922年，美国出现搅拌式洗衣机。搅拌式洗衣机因其合理的构造，深受人们的喜爱。随后，滚筒洗衣机的问世，标志着电动洗衣机朝自动化跨了一大步！1955年，受喷流式洗衣机的启发，日本研制出风格独特的波轮式洗衣机，风靡至今。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域初步形成“三足鼎立”的局面。
滚筒洗衣机
起源于欧洲，利用电动机的机械做功使衣物随着滚筒的旋转而翻转，在洗涤剂的作用下实现去污。
波轮洗衣机
桶底的圆盘带动桶内水流形成了右旋和左旋的循环涡流，衣物在涡流和洗涤剂的作用下实现去污清洗。
搅拌式洗衣机
由内筒，外筒，搅拌叶轮，电机和计算机控制器等组成，通过叶轮循环搅拌衣物，除污彻底，省洗涤剂。
20世纪中旬，洗衣机在部分发达地区的市场形成消费体系，家庭占用率迅速提高。此间日本洗衣机的发展备受关注。70年代，日本出现波轮式套桶自助洗衣机。70年代后微机控制的洗衣机问世，让人眼前一亮。80年代，对洗衣机提出了“模糊控制”的概念。90年代，洗衣机实现了宽范围的调速与变换。此后，日本实现了洗衣机的电机直接驱动，引发了洗衣机驱动方式的巨大革新。 我国家用洗衣机的发展较晚，但是，随着改革的深化，洗衣机工业发展迅猛。现在，我国年产洗衣机占世界年产量的25%。
科技发展日新月异，节能高效及环保的洗衣机将成为洗衣机市场的主流。自动化、智能化必将成为洗衣机的发展方向。
1.2自助洗衣机的市场前景
伴随社会的进步和时代的发展，人们的生活节奏愈来愈快，这就催生了一种全天候无人值守的全新经营模式，其自助，自主，便利的特点愈加的受消费者的青睐。自助洗衣机在此背景下孕育而生。
自助洗衣机分为投币式、IC卡式、投币/IC卡二合一式三种。常用的投币洗衣机有两种结构。连体式的投币箱在洗衣机侧边，容易移动，用于环境干燥的场所；分体式的投币箱挂在墙上，和洗衣机的机身分离，位置固定，用于环境潮湿的场所。
自助洗衣适应了现代人的生活需求。人们觉着花大量的时间洗衣服是一种浪费，时间就是金钱，时间就是生命，人们的时间观念非常强，宁愿用洗衣服的时间做别的事。
人们的日常生活已离不开自助洗衣行业，逐渐形成依赖于这类产品的消费习惯。美国的自助洗衣行业已有50多年的历史，其自助式洗衣设备的产量遥遥领先普通工业洗衣设备。亚洲地区的的日本自助洗衣机发展比较早，台湾比日本稍晚一些。近年来，中国大陆地区的自助洗衣行业发展迅速，学校，酒店，工厂，公寓等地区的自助洗衣机铺放已相当普遍。
自助洗衣行业未来的市场容量可用“不可估量”来形容。
1.3课题研究的主要内容
本课题利用西门子可编程控制器，基于组态王和S7300设计一个自助洗衣机系统。对自助洗衣系统进行仿真设计，实现组态王和S7300的通信。完成硬件设计和程序编写，组态王界面操作方便，美观简洁。顾客能够根据自己的需要自助选择洗衣的具体模式，依据顾客的选择提供准确的洗衣服务。投入金额不足时，操作无效，自动退币并给出提示，并且能显示洗衣不同模式的转速和洗衣时间等功能。
2.自助洗衣机系统的硬件设计
2.1 系统整体设计方案
课题的主要内容为对自助洗衣系统的硬件电路和软件编程进行仿真设计，要求模拟实现以下各项功能：
1. 绪论 1
1.1 洗衣机的发展历史和意义 1
1.2 自助洗衣机的市场前景 1
1.3 课题研究的主要内容 2
2. 自助洗衣机系统的硬件设计 3
2.1 系统整体设计方案 3
2.2 控制系统工作原理 3
2.3 系统主电路设计 4
2.4 系统外部仿真电路设计 4
2.5 变频器的选型及参数设置 5
2.5.1 变频器的简介 5
2.5.2 变频器的选型 6
2.5.3 变频器的参数设置 7
2.6 PLC的选型及功能分配 7
2.6.1 PLC简介 7
2.6.2 PLC的选型 7
2.6.3 PLC的I/O分配表 8
2.7 数码管显示模块 8
3. 下位机PLC部分软件设计 10
3.1 STEP7编程软件 10
3.2 PLC控制程序设计 12
4. 上位机组态部分设计......................................................................................19
4.1 组态王软件简介 19
4.2 人机界面的设计 20
4.2.1 新建工程和画面 20
4.2.2 欢迎界面设计 20
4.2.3 监控界面的设计 21
4.3 建立变量 21
4.4 动画及变量的连接 22
5. 系统调试 26
5.1 S7300 PLC和组态王的通信 26
5.2 系统监控 26
5.3 系统调试中问题分析 28
6. 总结 29
参考文献 30
附录 31
致谢 41
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
1.绪论
1.1洗衣机的发展历史和意义
1874年，比尔布莱克斯制作了第一台洗衣机。布莱克斯通过传动手柄和齿轮的作用使桶内衣服得到清洗。尽管这种洗衣机构造极为简单，但仍然加快了洗衣机革新步伐。19世纪末，蒸气洗衣机诞生于美国。1911年，全球首台电动洗衣机问世。1922年，美国出现搅拌式洗衣机。搅拌式洗衣机因其合理的构造，深受人们的喜爱。随后，滚筒洗衣机的问世，标志着电动洗衣机朝自动化跨了一大步！1955年，受喷流式洗衣机的启发，日本研制出风格独特的波轮式洗衣机，风靡至今。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域初步形成“三足鼎立”的局面。
滚筒洗衣机
起源于欧洲，利用电动机的机械做功使衣物随着滚筒的旋转而翻转，在洗涤剂的作用下实现去污。
波轮洗衣机
桶底的圆盘带动桶内水流形成了右旋和左旋的循环涡流，衣物在涡流和洗涤剂的作用下实现去污清洗。
搅拌式洗衣机
由内筒，外筒，搅拌叶轮，电机和计算机控制器等组成，通过叶轮循环搅拌衣物，除污彻底，省洗涤剂。
20世纪中旬，洗衣机在部分发达地区的市场形成消费体系，家庭占用率迅速提高。此间日本洗衣机的发展备受关注。70年代，日本出现波轮式套桶自助洗衣机。70年代后微机控制的洗衣机问世，让人眼前一亮。80年代，对洗衣机提出了“模糊控制”的概念。90年代，洗衣机实现了宽范围的调速与变换。此后，日本实现了洗衣机的电机直接驱动，引发了洗衣机驱动方式的巨大革新。 我国家用洗衣机的发展较晚，但是，随着改革的深化，洗衣机工业发展迅猛。现在，我国年产洗衣机占世界年产量的25%。
科技发展日新月异，节能高效及环保的洗衣机将成为洗衣机市场的主流。自动化、智能化必将成为洗衣机的发展方向。
1.2自助洗衣机的市场前景
伴随社会的进步和时代的发展，人们的生活节奏愈来愈快，这就催生了一种全天候无人值守的全新经营模式，其自助，自主，便利的特点愈加的受消费者的青睐。自助洗衣机在此背景下孕育而生。
自助洗衣机分为投币式、IC卡式、投币/IC卡二合一式三种。常用的投币洗衣机有两种结构。连体式的投币箱在洗衣机侧边，容易移动，用于环境干燥的场所；分体式的投币箱挂在墙上，和洗衣机的机身分离，位置固定，用于环境潮湿的场所。
自助洗衣适应了现代人的生活需求。人们觉着花大量的时间洗衣服是一种浪费，时间就是金钱，时间就是生命，人们的时间观念非常强，宁愿用洗衣服的时间做别的事。
人们的日常生活已离不开自助洗衣行业，逐渐形成依赖于这类产品的消费习惯。美国的自助洗衣行业已有50多年的历史，其自助式洗衣设备的产量遥遥领先普通工业洗衣设备。亚洲地区的的日本自助洗衣机发展比较早，台湾比日本稍晚一些。近年来，中国大陆地区的自助洗衣行业发展迅速，学校，酒店，工厂，公寓等地区的自助洗衣机铺放已相当普遍。
自助洗衣行业未来的市场容量可用“不可估量”来形容。
1.3课题研究的主要内容
本课题利用西门子可编程控制器，基于组态王和S7300设计一个自助洗衣机系统。对自助洗衣系统进行仿真设计，实现组态王和S7300的通信。完成硬件设计和程序编写，组态王界面操作方便，美观简洁。顾客能够根据自己的需要自助选择洗衣的具体模式，依据顾客的选择提供准确的洗衣服务。投入金额不足时，操作无效，自动退币并给出提示，并且能显示洗衣不同模式的转速和洗衣时间等功能。
2.自助洗衣机系统的硬件设计
2.1 系统整体设计方案
课题的主要内容为对自助洗衣系统的硬件电路和软件编程进行仿真设计，要求模拟实现以下各项功能：
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