摘要
随着可编程控制器（PLC）在工业控制领域的广泛应用，及传统的控制技术的不断更新。本文依据PLC为主要部件设计完成了全自动洗衣机的控制系统。该控制系统的工作流程主要由进水、洗涤、排水、脱水4个步骤组成，在本控制系统中4个步骤依次运行直至洗衣结束。所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。控制方法确定后投入生产要缩短控制系统的设计的时间、调试周期，且要降低成本。根据洗衣机的工作原理从而对程序及其流程进行了设计,该系统具有智能化程度高、安全可靠和运行稳定等特点。
同时本文介绍了全自动洗衣机的控制系统的PLC设计方法、程序流程图、系统结构图、程序指令、梯形图等，实现全自动洗衣过程。在系统资源分配中给出了详细的I/O地址分配及辅助继电器，是程序设计的基础，设计出的全自动洗衣机控制系统中克服了单片机的缺点，具有PLC可靠性高，耗电少，硬件简单，运行速度高等优点。
关键词：PLC 自动控制洗衣机
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Abstract
With the programmable logic controller (PLC) is widely used in industrial control field, and constantly updated traditional control technology. In this paper, the main components of the design basis for PLC completed the automatic washing machine control system. The workflow control system is mainly composed of water, washing, draining, dewatering four steps, in the present control system in four steps in sequence until the laundry operation ends. Control method used is simple, reliable, easy to maintain and repair. After determining the control method to shorten production time control system design, debug cycle, and to reduce costs.
Meanwhile article describes the design method PLC control system, automatic washing machine, program flow, the system structure, program instructions, ladder, etc., to achieve automatic laundry process. The allocation of resources in the system are given in detail in the I / O address assignment and auxiliary relays, is the basis for program design, design a fully automatic washing machine control system to overcome the shortcomings of the microcontroller, PLC with high reliability, low power consumption, simple hardware, operating speed advantages.
Keywords: PLC Theautomatic control The washing machine
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目录
摘要...................................................................... I Abstract ................................................................. II 目录.................................................................... III 引言. (1)
1 课题背景及意义 (2)
1.1洗衣机发展概况和现状 (2)
1.2研究的目的和意义 (3)
2 可编程序控制技术 (4)
2.1 PLC的定义 (4)
2.2 PLC的硬件结构 (4)
2.3 PLC的基本工作原理 (5)
2.3.1基本工作模式 (5)
2.3.2 PLC工作过程 (5)
2.4 PLC工作方式与特点 (6)
3 全自动洗衣机的控制系统的设计方法 (7)
3.1全自动洗衣机的控制系统工作原理 (7)
3.2控制系统结构 (8)
3.2.1电动机及传动系统 (9)
3.2.2 进水和排水系统 (9)
3.2.3检测电路系统 (9)
3.3全自动洗衣机的控制系统功能 (10)
3.4全自动洗衣机的控制要求 (11)
4 硬件设计及I/O分配 (12)
4.1 硬件设计结构连线图 (12)
4.2可编程控制器I/O口分配 (13)
4.3 可编程控制器的指令程序表 (14)
4.4系统梯形图 (15)
结束语 (16)
参考资料 (17)
致谢 (18)
III
引言
可编程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)技术是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术，是一种新型工业控制器装置，是对传统继电器一接触器控制系统的改进。可编程逻辑控制器的内部编程使用面向用户的指令，并且使用数字式或模拟式的输入／输出来控制工业生产过程，使得PLC的操作更加方便灵活。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已经广泛应用于工业自动化、机电一体化、计算机控制等方面。
在以单片机为基础控制系统设计的全自动洗衣机中，存在着一些缺点。第一，控制指令较PLC而言相对复杂；第二，相同控制系统稳定性中，单片机需要多种电路保护装置，例如过载保护、电流保护、电压保护等，正因为增加了这么多的电路从而大大增加了硬件隐含的故障率。
如果采用基于PLC控制的全自动洗衣机控制系统则能有效克服这些缺点，首先PLC的编程语言简单，梯形图明确，测试容易。其次，PLC采用了整体模块，系统驱动电路，检测电路和保护电路等都集中在一个模块中，硬件简单。基于此使得控制系统的可靠性大大增加。
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1 课题背景及意义
1.1洗衣机发展概况和现状
自1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机，至今洗衣机的发展经历了一个多世纪。世界上第一台电动洗衣机于1910年问世，这标志着人类家务劳动自动化的开端。第一台自动洗衣机于1937年问世。1955年，在英国喷流式洗衣机的基础之上，波轮式洗衣机由日本研发生产。至此，洗衣机大体上被分为波轮式、滚筒式、搅拌式三种类型的局面初步形成。
被称之为“半自动型洗衣机”的可甩干衣服的双桶洗衣机，在60年代出现首次出现于日本，到了70年代，则生产出了波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，以电脑（实际上是微处理器）控制的全自动洗衣机在日本问世，开创了洗衣机发展史的新阶段。80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完善，更可以人为选择洗衣程序，随着加工技术的发展，洗衣机的外观也更加时尚。90年代，出现的宽范围的转速变换与调节技术，在这个基础上研发出来了新水流洗衣机。随着电机驱动方式的日新月异，日本研发了不需要齿轮传动和变速机构，改为电机直接驱动式的洗衣机，这在根本上改变了洗衣机的驱动方式。之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家非常熟悉的产品。伴随着科技的进一步发展，相信新型更适合人们使用的洗衣机会给我们的生活带来新的方式。20 世纪末到21 世纪初，变频洗衣机问世，使洗衣机的功能更加人性化，实现了真正意义上的智能化控制。
按洗衣机结构原理分类
1.波轮式洗衣机：在洗衣机的底部中心处装有一个带凸筋的波轮，波轮旋转时，洗涤液在桶内形成螺旋状涡卷水流，从而带动衣物旋转翻动而达到洗涤目的。这种洗衣机的主要优点是洗涤时间短，洗净度较高，水位可调，品种多，适宜于洗涤棉、麻、纤和混纺等织物。缺点是易使衣物缠绕，影响洗净的均匀性，磨损率也较高。新颖的大波轮、新水流洗衣机，其性能有明显的改善。
2.滚筒式洗衣机：滚筒式洗衣机为套桶装置，内桶为圆柱形卧置的滚筒，筒内有3～4条凸棱，当滚筒绕轴心旋转时，带动衣物翻滚，并循环反复地摔落在洗涤液中，从而达到洗涤的目的。滚筒式洗衣机，按投放衣物的位置不同，可分为上装入式和侧
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装式。其优点是洗涤动作比较柔和，对衣物的磨损小，用水量和洗涤剂都比较省，适合洗涤毛料织物。但机器结构复杂，洗净度低，耗电量大，售价较高。
3.搅拌式洗衣机：搅拌式洗衣机在立式洗衣桶的中央置有一根垂直立轴，轴上装有搅拌桨。靠轴的旋转使衣物在洗涤液中不断地被搅动，达到洗涤的目的。这种洗衣机好似手工洗涤的揉搓，衣物受力均匀，衣物磨损小，洗涤容量大。缺点是洗涤时间长，结构比较复杂，售价高。
4.喷流式洗衣机：喷流式洗衣机的洗涤容器为立桶，只是波轮装在桶的侧壁上。电动机起动后，侧壁波轮产生强烈的水流将衣物在洗涤液中甩打、抛掷、揉搓、冲刷，使衣物洗净。其特点是洗涤时间短，污垢容易洗掉，机器结构简单，故障较少。但由于水流激烈，衣物容易拧绞在一起，因而洗涤不均，对衣物损伤较重，洗涤时洗涤液容易飞溅。
1.2研究的目的和意义
以单片机为中心控制系统工作的全自动洗衣机，存在着一些本身不能克服的缺点如单片机制作的主控板受制版工艺、布局结构、器件质量等因素的影响导致抗干扰能力差，故障率高，不易扩展，对环境依赖性强,开发周期长。而且洗衣机控制系统中相对复杂的指令系统，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时，需要多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护及欠压保护等等。
将PLC引入全自动洗衣机控制系统则可以有效的避免上述问题。采用PLC控制开发的周期短，开发成本低，可以直接用于工业现场控制。PLC控制具有实时性、信号处理时间短、速度快、更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目，可靠性高，丰富的I/O卡件，质优价廉，性价比高，安装简单，维修方便，PLC控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。因为它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能，并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统设计的灵活性及控制系统的可靠性。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。
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2 可编程序控制技术
2.1PLC的定义
可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的储存器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，各种类型的机械或生产过程的控制。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统联成一个整体，扩大其功能的原则进行设计。
2.2 PLC的硬件结构
1.中央控制处理单元(CPU)是可编程控制器的控制中枢，在系统监控下工作，承担着将外部输入信号的状态写入输入映像寄存器区域，然后将结果送到输出映像寄存器区域。通用微处理器有8080、8086、80286、80386等；单片机有8031、8096等。
2.可编程控制器的存储器由只读存储器ROM和随机存储器RAM两大部分构成，只读存储器ROM用以存放系统程序；中间运算数据和用户程序存放在随机存储器RAM
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中，掉电时，中间运算数据和用户程序保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。
3.输入输出接口作用：连接用户输入输出设备和PLC控制器，将各输入信号转换成PLC标准电平供PLC处理，再将处理好的输出信号转换成用户设备所要求的信号驱动外部负载。
4.开关量输入接口电路，各种输入接口均采取了抗干扰措施。如带有光耦合器隔离使PLC与外部输入信号进行隔离；并设有RC滤波器，用以消除输入触点的抖动和外部噪声干扰。通常有三种类型：直流(12∽24)V输入、交流(100∽120)V输入与交流(200∽240)V输入和交直流(12∽24)V输入。直流输入模块的电源一般由机内24v 电源提供，输入输出端子的两种接法：隔离式，输出各自独立，无公共点：各输出端子各自形成独立回路；汇点式，全部输入点（输出点）共用一个公共点。组内的各点必须使用同一电压类型和同一电压等级，各组可使用不同电压类型和等级的负载。
5.电源：PLC的供电电源一般是市电，其内部配有一个专用开关式稳压电源，将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源（5V直流）。当输入端子为非干结点（无源结点）结构时，为外部输入元件提供24V直流电源（仅供输入端点使用）。
6.外围设备：编程器、打印机、演示板等。利用编程器可将用户程序输入PLC 的存储器，还可以用编程器检查程序、修改程序；利用编程器还可以监视PLC的工作状态。
7.用户输入输出设备，用户输入器件有控制开关和检测元件，即各种开关、按钮、传感器等；用户输出设备主要有接触器、电磁阀、指示灯等。信号接通时输入电流一般小于10mA；交流输入模块的电源一般由用户提供。
2.3 PLC的基本工作原理
2.3.1基本工作模式
PLC的基本工作模式有运行模式和停止模式。运行模式：分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理五个阶段；停止模式当处于停止工作模式时，PLC 只进行内部处理和通信服务等内容。
2.3.2 PLC工作过程
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PLC采用循环扫描的工作方式。这种工作方式是在系统程序的控制下顺序扫描各输入点的状态，根据用户程序进行运算处理，则该序列相应的控制信号的输出。顺序扫描的工作方式简单直观，它简化了程序的设计并提供了一个非常有用的，以确保PLC的可靠运行。一方面后，扫描的指令被执行，结果可以立即扫描被指导使用；另一方面，为了避免在CPU内部故障使程序进入一个由错误的结果导致无限循环。从而避免由于内部CPU进入一个无限循环程序的故障和失效产生的影响。PLC的工作过程就是程序执行过程。PLC投入运行后，便进入程序执行过程。它分为三个阶段进行，即输入采样（或输入处理）阶段、程序执行（或程序处理）阶段和输出刷新（或输出处理）阶段。
1.输入处理：PLC在执行程序前，将PLC的整个输入端子的ON／OFF状态写入到输入数据存储器中。在执行程序的过程中，即使输入变化，输入数据存储器的内容也不变，而在下一个周期的输入处理时，写入这种变化。输入滤波器会造成输入响应滞后(约10ms)，如采用数字滤波的输入端子，可以通过程序修改滤波时间。
2.程序处理：PLC根据程序存储器的指令内容，从输入数据存储器与其他软器件的数据存储器中读出各软器件的ON／OFF状态，从零开始写操作步骤的顺序每次将结果写入数据存储器。此外，输出继电器的内部触点可利用输出数据存储器的内容执行。
3.输出处理：所有命令执行结束时，对在末端的ON / OFF状态的数据存储和输出数据存储器Y输出，这成为PLC的实际输出。PLC的外部输出触点的动作按输出用器件的响应滞后时间动作(10ms)。
2.4PLC工作方式与特点
PLC的工作包括集中采样、集中输出、周期性循环扫描，“串行”工作方式。
1.扫描周期：PLC 的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。PLC 运行正常时，扫描周期的长短与CPU 的运算速度有关，与I/O 点的情况有关，与用户应用程序的长短及编程情况等均有关。通常用PLC 执行1K 指令所需时间来说明其扫描速度( 一般1~10ms/K) 。
2.输出滞后：指从PLC的外部输入信号发生变化至它所控制的外部输出信号发生变化的时间间隔。一般为几十—100ms。引起输出滞后的因素：输入模块的滤波时间、
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输出模块的滞后时间、扫描方式引起的滞后。
3.由于PLC是集中采样，在程序处理阶段即使输入发生了变化，输入映象寄存器中的内容也不会变化，要到下一周期的输入采样阶段才会改变。
4.由于PLC是串行工作，所以PLC的运行结果与梯形图程序的顺序有关。
这与继电器控制系统“并行”工作有质的区别。避免了触点的临界竞争，减少繁琐的联锁电路。
3 全自动洗衣机的控制系统的设计方法
3.1全自动洗衣机的控制系统工作原理
洗衣机一般由支承系统、洗涤系统、脱水系统、电器控制系统及进排水系统组成。按部件来分又可以细分为由电机、定时器、进水电磁阀、排水电磁阀、水位开关、离合器、蜂鸣器等组成。洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用；内桶可以旋转，内桶可以旋转主要作为洗涤、脱水用，内桶与外桶有小孔相连，实现水流相通。洗衣机的进水和排水靠进水电磁阀和排水电磁阀执行。其中进水阀和排水阀由PLC 给定信号来决定其工作状态；洗涤要求中的正转和反转主要是靠电动机驱动波盘的正、反转来实现，而电动机的正、反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态，而电动机的工作状态也是由控制中心PLC给定信号来决定的。电机在快速转换过程中，电势能够快速转换，但电机内部磁场和电势不是同步换向的，因此在设计控制过程中要考虑电机有一个暂停过程，以便电机可靠地转换电势方向下。
PLC在系统中是处于中心位置，如果没有暂停的过程将直接影响洗衣机的洗涤和脱水程序在实现控制过程中，各种采样信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构，决定洗衣机的工作状态。
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图2 PLC对洗衣机的控制图
3.2控制系统结构
由于洗衣机型号的不同全自动洗衣机的电气控制系统而不尽相同，但控制的基本原理都不尽相同，而且主要的电气控制系统程序控制器，电机，进水电磁阀，排水阀也都相同。全自动洗衣机可以实现自动化洗衣，整个洗衣过程都是在程序控制器的“指挥”下进行的。如把离合器比作全自动套桶洗衣机的心脏，则程序控制器就是全自动洗衣机的“大脑”。如图所示以程序控制器为核心的波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的基本原理方框图。
安全开关
排水电磁
水位开关
脱水桶
排水阀
电动机
进水电磁阀
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3.2.1电动机及传动系统
一般全自动洗衣机的电动机及传动系统主要由电动机和离合器组成，传动系统是工业洗衣机极其重要的组成部分,因主要为洗衣机提供动力支持而参与全部洗涤过程。传动系统由电动机和各种变速机构组成,现在主要使用变频器,故而显著简化了其组成部件,一般是由变频器、变频电动机、带轮及传动带等组成。
且其整个洗涤阶段,随着变频器的频率自动调节而实现无冲击、无中间过渡(变速箱、变速装置或联轴器、离合器等)装置的恒转矩变速(无级调速),使洗涤过程的能耗得到明显下降电动机同时作为洗涤和脱水时的动力源，普遍采用主，副绕组完全对称的电容式电动机。电动机的功率跟全自动套桶洗衣机的额定洗涤容量有关。
3.2.2进水和排水系统
全自动洗衣机的进排水系统都采用了电磁阀控制。为了对桶内的水位进行检测和控制，洗衣机上都安装有水位控制器（水位开关）。此外电磁阀分进水和排水电磁阀，进水电磁阀是洗衣机上的自动进水开关，它受水位开关动断触点的控制。它由排水旋钮、拉带、弹簧、密封套和四通排水管组成。排水阀阀体内部的结构是橡胶密封套内装有一只压缩弹簧。橡胶密封套依靠弹簧弹力的作用紧贴阀体底部，关闭阀门，于是洗涤桶内就可蓄水洗涤。需排水时，由于拉带下端与密封套底部连接，当旋动排水旋钮时，向上提起拉带，橡胶密封套克服弹簧的弹力向上收缩，阀门被打开，洗涤捅排水。排水结束，放下拉带，橡胶密封套又在弹簧的弹力作用下关闭阀门
3.2.3检测电路系统
检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起决定作用的物理量有衣量、
衣质、水位、水温和浑浊度等这些物理量都需要有适当的传感器来获取信息
并转换成PLC能接收的电信号。
⑴水位传感器是用来检测洗衣机内水位高低的，它的精确度直接影响洗净程度、洗涤时间等参数。
⑵浑浊度传感器是用来判断衣物的脏污程度，在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。洗涤前，排水管中为清水，清水透明度高所以光电接收管感光被导通，通过先前测试测得输出电压，此时光敏三极管输出电压为先前测定值。洗
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涤开始后，衣物上的污垢扩散至洗涤液中，洗涤液逐渐变浑浊，透光率也会随之降低。红外线在溶液中的透光性就决定接收产生光电电流的大小，光电流经放大和数据处理就可以判断出水的浑浊程度。
⑶衣质传感器又称为布质传感器，它的功能是检测衣物的质地。为了测出布置，先加入一定的水并让电机转动，突然切断电源，由于惯性的作用电机会维持短时间的旋转。此时电机处于发电机状态，会产生一定感应电势并逐渐衰减的零。由于衰减速率与布阻成一定的线性关系，通过对定子绕组两端电势进行整流和检测，经光电隔离后形成脉冲信号。脉冲信号多则布抗小，通过模糊推理得出布质地。
⑷衣量传感器衣量传感器又称衣物负载传感器，衣质传感器和衣量传感器是同一个装置，只是检测的方法不同。它的作用是用来检测洗衣时衣物量多少的。当洗涤桶注入有一定量的水，并把衣物放入桶中，然后用一分钟左右的间歇性的动力运行模式驱动电动机。由电机绕组上产生的感应电动势，经光电隔离及比较整型，产生脉冲信号。这种矩形脉冲数目与电机惯性转过的角度成比例。若衣物多，则电机受到的阻力大，电机惯性转过的角度就小，相应地，传感器产生的脉冲就少，这样就间接地“测量出了衣物量的多少。
⑸水温传感器，它的内部结构均为热敏电阻，而且温度越低阻值越高，温度越高阻值越低。测定打开洗衣机开关时的温度为环境温度，注水结束时的温度为水温，将所测温度信号输给PLC，适当的洗衣温度有利于提高洗衣液中酶的活性，可以提高洗涤效果。
3.3全自动洗衣机的控制系统功能
在全自动洗衣机控制系统中，PLC主要完成的控制功能如下：第一，控制洗衣机的进水、排水、脱水动作；第二，控制洗涤过程中循环的次数；第三，控制各动作间的转换；第四，控制完成时的蜂鸣提示。
在整个过程中，PLC需要同时完成两个检测功能：一个是检测进水是否到了
需要的水位即进水是否完成。如果进水完成，即开始进行洗涤。第二个就是检测
排水是否完成。如果排水完成，即开始进行脱水。
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3.4全自动洗衣机的控制要求
图3全自动洗衣机的控制流程图
全自动洗衣机控制系统的要求是能够实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。只需要在正常操作期间按下电源按钮。然后按“启动／暂停”按钮，洗衣机自动执行所有的洗衣过程到结束为止。强制停止是指在正常运行的过程中。不希望再运行时．可以通过手动某些按钮或开关之类的控制设备来强制停止在运行的程
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序。
(1)全自动洗衣机处于正常运行状态。系统在初始状态，准备好启动。选择水位，按启动按钮打开进水阀，自来水经进水管进入到外筒。到达预定水位时，停止进水，并开始洗涤正转当按下启动按钮，洗衣机即开始进行正常的工作。定时2s，开始进行洗涤。洗涤开始后，开启计数器l和计数器2，先让电动机正转，并同时开始定时10s，定时完成后，电动机停止转动，同时定时2s。2s的定时完成后，
电动机开始反转，并同时定时10s，定时器10s完成后，再定时2s。然后计数器l 加l，如此重复正转和反转电动机的循环，并对计数器进行加l，直至计数器为15后，停止电动机的转动，并开启排水阀门，待水排空后，即排空传感器输入信号时，洗衣机开始脱水。这时定时器定时20s。之后，计数器2加1。重复上述洗涤过程，并每完成一次，计数器2加l。知道计数器2的数值为3，则停止洗涤。并开启蜂鸣器和定时器，完成2s的蜂鸣。其流程如图3所示。
(2)全自动洗衣机处于强制停止状态。全自动洗衣机的“强制停止”具体控制要求如下：在操作过程中，如果按下“启动／暂停”键，当前洗衣过程暂停，相应的电动机、进、排水电磁阀和脱水设备全部关闭；等到继续时，再次按下“启动/暂停”键在相应的装置处恢复程序，相应的设备再次开启；在操作过程中，若按下“电源”按钮，洗衣过程停止，相应的电动机、进、排水电磁阀和脱水设备全部关闭；完全“停止”后可通过手动“电源”按钮和“脱水”按钮来排水和脱水。当按“脱水”按钮后洗衣机是自动确定排水和不排水，未排完则自动开启排水电磁阀脱水。
4硬件设计及I/O分配
4.1 硬件设计结构连线图
根据以上对全自动洗衣机控制系统设计所提出的要求，PLC控制的硬件设计接线如图所示。
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4.2可编程控制器I/O口分配
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PLC的I/O地址分配表4.3 可编程控制器的指令程序表
全自动洗衣机PLC 控制的指令程序表
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4.4系统梯形图
被称为PLC第一编程语言的就是梯形图，这主要是因为梯形图与电器控制系统的电路图很相似，它们的优点就是直观易懂，同时它也是最常用的的图形编程语言。特别是用于开关逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序，因此梯形图的设计称为编程。
PLC的梯形图编程中的一些元件继续使用了继电器这个名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但他们不是真正的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器为“0”或“OFF”状态。
梯形图绘制原则
尽管梯形图与继电器电路图在结构形式、元件符号及逻辑控制功能等方面相类似，但它们又有许多不同之处，梯形图具有自己的编程规则。
1每一逻辑行总是起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于线圈或右母线（右母线可以不画出）。注意：接触必须是左母线和线圈，并且所述线圈和右边的总线不能有任何的接触。
2梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联而不能串联。
3触点可以反复使用，他的的使用次数不受限制。
4正常情况下，在梯形图中同一线圈只能出现一次。如果在程序中，同一线圈使用了两次或多次，称为“双线圈输出”。对于“双线圈输出”，有些PLC将其视为语法错误，绝对不允许；有些PLC则将前面的输出视为无效，只有最后一次输出有效；而有些PLC，在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出。
5对于不可编程梯形图必须经过等效变换，变成可编程梯形图。
6有几个串联电路相并联时，应将串联触点多的回路放在上方；在有几个并联电路相串联时，应将并联触点多的回路放在左方这样所编制的程序简洁明了，语句较少。
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结束语
在本次毕业设计中，提出的全自动洗衣机控制系统采用 PLC 为控制核心结构，它具有较强的灵活性，提高了设备运行的可靠性，缩短了产品开发周期，保证产品各项技术开发的同步性，提高了效率，达到了良好的经济效果。此外，PLC 可以重复使用，降低了成本。它的灵活性，方便随时测试输入操作方便，调试和修改控制程序。PLC还具有串行接口，方便与计算机连接，组成测控系统维护和使用的系统带来了极大的方便。
大学四年的时间大多在学习理论基础知识，实践的并不是太多。经过这次毕业设计，在这次毕业设计中，使我收益非浅，我系统地学习和总结了四年来所学的专业知识。尤其在于，这次设计涉及到的课程使我有了深刻的理解，例如PLC原理及应用技术等。从中发现自己有很多不足之处，体会到理论知识的重要性，知识掌握得越扎实，设计的就更全面、更顺利、更好。
经过一个多月的努力我的毕业设计终于完成了,但是现在回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜，艰辛同时又充满乐趣,不过乐趣尽在其中！通过本次毕业设计，没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。在设计过程中，通过针对性地查找资料，了解有关PLC方面的资料，即增长了自己的知识面，补充最新的专业知识，又提高了自己的应用能力。
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参考资料
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[7]刘洪涛，黄海编.PLC应用开发从基础到实践[M].电子工业出版社,2007.
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目录 第一章前言 (1) 1.1洗衣机的分类 (1) 1.2洗衣机的发展历史 (1) 第二章全自动洗衣机的总体设计 (4) 2.1全自动洗衣机的设计思路 (4) 2.2全自动洗衣机的工作原理 (4) 2.2.1 洗衣机的电机示意图 (4) 2.2.2 全自动洗衣机的电容特征及其参数 (5) 2.2.3 全自动洗衣机的控制系统组成及其工作时序图 (5) 2.2.4 全自动洗衣机的熔断器和蜂鸣箱的示意图 (9) 2.3全自动洗衣机的系统结构框图 (11) 第三章基于PLC的全自动洗衣机的系统硬件设计 (12) 3.1全自动洗衣机的硬件设计 (12) 3.1.1 全自动洗衣机的硬件系统设计及控制电路图 (12) 3.1.2 全自动洗衣机的控制系统的运作要求 (13) 3.2全自动洗衣机的电气接线图及控制要求 (14) 3.2.1 全自动洗衣机的I/O分配表 (14) 3.2.2 全自动洗衣机的电气接线图 (14) 3.2.3 全自动洗衣机的控制要求及机型选择 (15) 3.3全自动洗衣机的控制系统设计线路图 (15) 第四章基于PLC的全自动洗衣机的系统软件设计 (17) 4.1PLC可编程控制技术的概述 (17) 4.2可编程控制技术PLC的基本结构图 (17) 4.3PLC的工作原理 (18) 4.4可编程控制PLC的编程语言 (19) 4.5西门子S7-200系列PLC的系统配置及I/O配置 (20) 4.5.1 西门子S7-200系列PLC的特点及选型 (20) 4.5.2 S7-200 PLC的系统配置及I/O地址分配表 (20)
4.5.3 S7-200PLC控制系统设计的原则以及设计流程图 (22) 4.6全自动洗衣机的系统软件设计流程图 (25) 4.7全自动洗衣机的梯形图 (25) 第五章基于PLC的全自动洗衣机的系统检测与调试 (28) 5.1系统硬件检测与调试 (28) 5.2系统软件检测与调试 (28) 结束语 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31)
XX市XXXX学校 毕业设计 姓名：XXXX学号：XXXX 系部：电子工程系 专业：电气自动化技术 设计题目：小型家庭全自动洗衣机设计 指导教师：XXX职称：XX
2012年 4 月南京 摘要 随着生活水平的提高和生活节奏的加快，洗衣机作为一种代替人们手工洗涤衣服的家用电器已成为我们生活中不可缺少的物品。随着科学技术的发展，洗衣机的性能不断提高，产品不断更新换代，最早的洗衣机是人工驱动的搅拌，后来采用机械驱动，成为现代洗衣机。今年来随着人类与环境问题和资源问题的尖锐化，人们的环保意识和节能意识的不断提高，环保和节能的洗衣机越来越受到人们的青睐，成为洗衣机的发展趋势。 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制，说明了PLC控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。 关键词：自动控制；可编程控制器（PLC）；简化结构；环保节能
目录 引言 (1) 1绪论 (2) 1.1课题研究的目的和意义 (2) 1.2本课题研究的主要内容 (2) 2 系统硬件设计 (3) 2.1 系统简介………………………………………………………………………………… 3 2.1.1 全自动洗衣机的工作原理 (3) 2.1.2 设备控制要求 (4) 2.1.3 全自动洗衣机控制系统设计 (4) 2.2 控制主电路……………………………………………………………………………… 5 2.3 可编程序控制器(PLC) (5) 2.3.1 PLC发展概况和发展方向 (5) 2.3.2 PLC的选型 (6) 2.3.3 FX2n功能介绍…………………………………………………………………… 10 2.3.4 I/O分配表 (11) 2.3.5 PLC外部接线图 (11) 2.4 水位检测 (12) 2.4.1 驱动电机 (12) 2.4.2 进水排水电磁阀 (12) 2.4.3 水位测试器 (13) 3 系统软件设计 (13) 3.1 编程软件介绍 (14) 3.1.1 PLC控制程序流程图 (14) 3.1.2 PLC梯形图程序 (14) 4 系统检测与调试 (17) 4.1 检测与调试流程 (17) 4.2 检测与调试结果 (18) 5 工作总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 附录一 (22)
目录 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 (2) 1、1全自动洗衣机发展概括 (2) 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 (2) 1、3 PLC的选择 (2) 第二章:全自动洗衣机工作及要求 (2) 2、1全自动洗衣机控制要求 (2) 2、2全自动洗衣机的工作流程及原理 (3) 第三章:接线图及原理图 (4) 3、1控制系统硬件接线图 (4) 3、2控制系统原理图 (5) 第四章:程序流程图及说明 (5) 4、1程序流程说明、 (5) 4、2程序的流程图 (6) 第五章:全自动洗衣机PLC控制系统程序 (7) 5、1输入输出地址及定时器,计数器 (7) 5、2程序编制 (8) 第六章:参考文献 (16) 第七章:总结 (16) 第一章:全自动洗衣机概述及PLC应用 1、1全自动洗衣机发展概括 目前世界洗衣机年总产量近5000万台,而全自动洗衣机的产量呈增长趋势,在技术性能上正向着节水,节能,高效结构更趋合理的方向发展。微电脑控制功能,新型的洗涤方式,高
速脱水以及低噪音等方面都有了很大的提高。 近几年,我国的洗衣机制造技术得到迅速发展,从生产单桶波轮式,双桶波轮式洗衣机逐步向套桶波轮式全自动洗衣机与滚轮式全自动洗衣机方向发展,其中全自动洗衣机的年产量已占洗衣机总产量的10%左右。生产规模不断扩大,技术工艺日趋完善,产量质量逐步提高,以生产出技术性能优良的多种品牌的全自动洗衣机供应市场。 1、2 全自动洗衣机的PLC应用 洗衣机需要更好的满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展,用PLC来作为控制器,就能很好的满足全自动洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向自能化洗衣机方向发展。 1、3 PLC的选择 本设计应用了西门子公司生产的具有高性能价格比的微型可编程控制器S7—200系列PLC,设计实现全自动洗衣机控制系统。该系统充分利用了可编程控制器的多方面设计知识与方法,使该系统可靠稳定,使其应用范围得到扩展。 第二章:全自动洗衣机基本结构 2、1全自动洗衣机控制要求 1、全自动洗衣机控制系统的要求: (1) 按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高(中、低)水 位,关水 (2) 2秒后开始洗涤 (3) 洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒 (4) 如此循环5次,总共320秒后开始排水,排空后脱水30秒 (5) 开始清洗,重复(1)～(4),清洗两遍 (6) 清洗完成,报警3秒并自动停机 (7) 若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)与手动脱水(不计数) 2、2全自动洗衣机的工作流程与工作原理 1.全自动洗衣机的工作流程 全自动洗衣机的单循环工作流程示意图
基于PLC 控制全自动洗衣机毕业设计论文 系部自动控制系专业电气自动化技术班级学生姓名学号指导教师2011 年05 月16 日摘要本文描述了采用可编程控制器（PLC）作为核心控制部件，并利用计算机进行模拟监控的全自 动洗衣机控制系统。文章介绍了洗衣机的结构，对全自动洗衣机的控制系统进行了分析，在此基础上提 出了基于PLC 的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证，根据洗衣机的工作原理，设计了流程及程序，对按钮，等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于洗涤，排水， 脱水的时间均由PLC 内计数器控制，所以只要改变定时器参数就可以改变时间。对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行、简易模式及强制性停止功能。具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。关键词：PLC 自动定时器控制 Abstract This paper describes the use of programmable logic controller (PLC) as the core control unit, and monitoring the use of computer simulation control system for automatic washing machine. This paper introduces the structure of the washing machine, full automatic washing machine control system is analyzed, on this basis was proposed based on fully automatic washing machine PLC control program, and a demonstration program, according to the washing machine working principle, design a process and procedures, buttons, and other some input / output control points to achieve the automation of the process of washing laundry. As washing, drainage, dewatering of the time by the counter within the PLC control, so long as the parameters can change the timer time. On which software design, hardware design issues such as analysis and research, to achieve the normal operation of the automatic washing machine, simple patterns and mandatory stop function. With a high degree of intelligence, secure, reliable, convenient and flexible. Key word: PLC automatic Timer control 目录第1 章 绪论................................................... 1 1.1 选题背景意义...................................................... 1 1.2 洗衣机的发展历史.................................................. 1 1.3 控制系统的选择 ................................................... 2 1.4 本次毕业设计主要研究的内容 (3) 第2 章 全自动洗衣机控制系统的控制要求........................ 4 2.1 全自动洗衣机的工作原理............................................ 4 2.2 设备控制要求 (5) 第3 章 硬件的理论与设计...................................... 6 3.1 全自动洗衣机整体结构图............................................ 6 3.2 硬件设计.......................................................... 7 3.3 继电器 ..... 可编程序控制器 8 3.4 9 3.5
目录 一、设计课题： 全自动洗衣机控制电路设计。 二、课题内容： 全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并进行硬件接线。 三、设计目的： 1．进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识； 2.掌握PLC程序的设计及调试方法； 3. 熟练掌握PLC的硬件接线； 3．学会查阅有关专业资料及设计手册； 四、程序设计任务及要求 1．控制要求 （1）按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水；（2）2秒后开始洗涤； （3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒； （4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒； （5）开始清洗，重复（1）-（4），清洗两遍； （6）清洗完成，报警3秒并自动停机；
（7）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。五、PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1N系列。 六、控制全自动洗衣机的课题思路 按下电源开关，选择水位高低，当水位到达固定液位后洗衣机开始洗涤衣服。要使用P LC来实现洗衣机的全自动，它的输入设备主要有电源按钮，启动按钮，水位选择按钮（高、中、低），排水和脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯，水位选择按钮信号灯（高、中、低），进水、排水指示灯，洗涤电动机由控制要求，首先打开电源，用户根据衣服的多少和大小进行水位的选择，当水位达到固定液位，电动机开始正转、反转进行洗衣，第一遍洗衣 完成后自动排水、脱水开始再次洗涤，洗衣结束后蜂鸣器报警。七、全自动洗衣机控制程序流程图 全自动洗衣机控制流程图 八、全自动洗衣机I/O分配图
I/O地址分配表 九、PLC端子接线图 PLC外部接线图 十、全自动洗衣机控制梯形图 十一、程序运行功能简要分析 1.按下X1启动按钮，洗衣机开始运行； 2.如果按下X1,X2,X3其中下一个进水感应开关，选择高中低水位由行程开关X7、X10、X11控制水位高低，当水位到达开关快关闭合进入下一步骤。
全自动洗衣机PLC控制系统设计 一、设计题目 全自动洗衣机PLC控制系统设计 二、设计目的 (1通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力。 (2使学生受到PLC系统开发的综合训练,达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。 (3使学生掌握利用PLC对压力进行PID控制方法。 三、毕业设计的技术数据: 对T68卧式镗床的控制电路进行改造,用PLC软件控制改造其继电器控制电路,克服了继电器控制的缺点,降低了设备故障率,提高了设备使用效率,改造后运行效果非常好。改造原则: 1.原镗床的工艺加工方法不变 2.在保留主电路的原有元件的基础上,不改变原控制电气操作方法 3.电器控制系统控制元件(包括按钮、行程开关、热继电器、接触器作用于原电器线路相同 4.主轴和进给启动、制动、低俗、高速和变速冲动的操作方法不变 5.改造原继电器控制中硬件接线为PLC编程实现。 四、毕业设计的任务
1、熟悉题目要求,查阅相关科技文献 2、方案设计(包括方案论证与确定、技术经济分析等内容 3、硬件和软件设计(其中还包括理论分析、设计计算、实验及数据处理、设备及元器件选择等 4、绘制图纸 6、撰写设计说明书 五、毕业设计的主要内容 2、提出综合自动化系统的硬件方案和方案论证优化。 3、完成软件需求的系统分析。 4、完成软件的编制(PLC的编程和说明。 5、绘制系统总体结构图,系统原理图,电气控制原理图,软件流程图。 6、按期完成毕业设计说明书的撰写。 7、充分准备,顺利完成答辩。 六、毕业设计提交的成果 1、设计说明书(约1万字左右 2、图纸 3、中、英文摘要(中文摘要约200字,3~5个关键词 七、毕业设计的主要参考文献和技术资料 [1]张桂香,《电气控制与PLC的应用》,化学工业出版社
基于单片机的洗衣机控制面板设计毕业设计 目录 1 绪论 ............................................................................................ 错误！未定义书签。 1.1课题开发的背景 ................................................................. 错误！未定义书签。1.2目的意义. (3) 1.3国内外发展状况 .......................................................... 错误！未定义书签。 1.4洗衣机控制面板设计任务及技术要求 ............................. 错误！未定义书签。 2 系统概述 (4) 2.1系统设计要求 (4) 2.2系统构成部件 (4) 3 方案设计与比较...................................................................... 错误！未定义书签。 3.1显示模块的选择................................................................. 错误！未定义书签。3.2单片机的选择 . (6) 4系统硬件电路的设计 (8) 4.1单片机控制部分——单片机AT89S52 (8) 4.2单片机时钟信号 (11) 4.3显示模块 (12) 4.4键盘部分 (17) 5系统程序的设计 (21) 5.1 主程序 (21) 5.2延时子程序 (22) 5.3查键子程序 (22) 6 系统调试与性能分析 6.1 硬件调试 (23) 6.2 软件调试 (23) 6.3 性能分析 (23) 结论 (24) 参考文献 (25) 附录1：源程序 ............................................................................. 错误！未定义书签。
山西职业技术学院电气工程与自动化系 毕业设计（论文）任务书 题目名称：基于PLC的全自动洗衣机 学生学号： 1012100317 指导教师： ****** 学生姓名：王堃学生专业：电气自动化 山西职业技术学院电气工程与自动化系 2012年 12月 1日
基于PLC的全自动洗衣机控制 摘要 随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。 传统洗衣机基于电器的控制，已经不能满足人们对其自动化程度的要求了。洗衣机要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。自动化技术的飞速发展，使得洗衣机由最初的半自动式发展到现在的全自动式，并正在向智能化洗衣机方向发展。 洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛，本次设计利用西门子公司生产的PLC控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，洗衣机可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，与此同时系统维修简单、维修时间缩短。 本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理，控制方式灵活多样。 最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。关键词：全自动洗衣机, PLC, 控制
全自动洗衣机的设计 一、题目《全自动洗衣机的设计》 1.1全自动洗衣机的介绍 洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器,发展非常快,而全自动式洗衣机因使用方便更加得到大家的青睐,全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成,控制器通常设有几种洗涤程序,对不同的衣物可选择不同的洗涤方式。 1.2全自动洗衣机的发展背景 从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦劳累。 1858年，汉密尔顿·史密斯制成了世界上第一台洗衣机。1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人比尔·布莱克斯发明了世界上第一台人工搅动洗衣机。1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体，第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。1936年，他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时，世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。 1932年后，美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机，洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成，使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。 这种滚筒洗衣机，目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。 第二次世界大战结束后，洗衣机得到了迅速的发展，研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底，又称涡卷式洗衣机。 近几十年，在工业发达国家，全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展，其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。像我国的世界500强海尔，由一个频临破产的企业一跃成为全球洗衣机顶级制造商。它制造的海尔洗衣机畅销全球。 1.3全自动洗衣机的发展前景 全自动洗衣机的发展首先表现在洗涤方式发生巨大变化。原先大多侧重于水流的改变、动力的加大。现在，超音波、电解水、臭氧和蒸汽洗涤的运用，使洗衣机的去污能力从单纯依靠洗衣粉、洗涤剂的化学作用和强弱变化的水流机械作用，向更高层次的健康、环保洗涤方式转变，特别是电解水、超音波技术在洗衣机行业的运用几乎改变了洗衣机的历史——洗衣不用或少用洗衣粉、洗涤剂，减少化学品对皮肤的损害和对环境的污染。电解水、臭氧、蒸汽的杀菌除味及消毒功能倍受青睐，引发了洗衣机消费健康潮。 另一变化就是高度自动化、智能化、人性化。从半自动、全自动到现在流行的人工智能、模糊控制，只需按一下按钮一切搞定！同时，用户可以按照自己的洗衣习惯，自主选择时间和方式，自编和记忆程序让用户真正做到随心所欲。人性化还表现在使用的方便和舒适，如子母分洗洗衣机可以做到不同衣物分开洗；斜桶和顶开滚筒可以做到取放衣物方便不需深弯腰；蒸汽烘干功能使得晾晒更加方便，DD直驱电机在节能降噪方面效果更加突出，等等。 另外，大容量成为不变的消费趋势。前几年，洗衣机容量多为4-5公斤，
衢州学院 毕业设计（论文） 题目：波轮式全自动洗衣机传动机构的设计作者：朱方博 系（部）：机械工程学院 专业班级：机械设计与制造0８级（1）班 指导教师：徐惠敏 职称：讲师 二О一一年一月二十日
衢州学院机械工程学院毕业设计（论文）任务书
波轮式全自动洗衣机传动机构的设计 摘要 尽管洗衣机有了很大发展，但消费者的需求不断提高。为使洗衣机的操作更方便、更人性化，根据论文的要求主要对机械相关内容进行设计，而相关机械部分包括减速器的结构设计，带轮设计，刹车装置的设计及齿轮减速器的设计。 波轮是洗衣机工作过程中主要的工作零件。电动机通过V带将动力传递给传动系统，最终通过波轮带动水进行洗涤操作。波轮结构对洗衣机的洗涤效果有直接影响。波轮采用碗形结构。该结构使水产生垂直和水平两种水流，在两种水流的联合作用下，使衣服洗的更干净，更均匀，且衣服不易缠绕。 论文主包括设计波轮式全自动洗衣机传动系统的结构、传动系统的组成、电机参数的选择、减速离合器的设计及工作原理；并掌握机械传动系统设计计算、传动方案的设计、基本参数的选择、V带传动的设计计算、带轮的结构设计、行星减速器的设计、棘爪与棘轮机构的设计。 关键词：波轮式全自动洗衣机，传动机构，工作原理，减速离合器
目录 第一章绪论 (1) 1.1全自动洗衣机的现状及发展方向 (1) 1.2波轮式全自动洗衣机的总体结构 (2) 1.3本课题解决的主要问题 (3) 第二章波轮式全自动洗衣机传动系统的结构 (4) 2.1传动系统的组成 (4) 2.2 电机参数的选择 (4) 2.3 减速离合器的设计及工作原理 (5) 第三章机械传动系统设计计算 (9) 3.1 传动方案的设计 (9) 3.2带传动的类型和结构 (9) 3.3 V带轮以及Ｖ带传动的设计计算 (11) 3.4带轮的结构设计 (16) 3.5行星减速器的设计 (17) 3.6棘爪与棘轮机构的设计 (18) 第四章总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)
Shaanxi University of Technology 课程设计说明书
基于PLC控制全自动洗衣机的设计 【摘要】本文论述了PLC的基本原理以及全自动洗衣机的工作原理。提出了实现用PLC模拟控制全自动洗衣机运行的方法。该方法是依 据全自动洗衣机的功能设计梯形图，并把梯形图输入到PLC中实现 模拟控制。基于GX DEVELOPER设计了梯形图，并进行了仿真。 仿真结果表明，该设计达到了设计要求。本文主要介绍了课题的基 本概况，讲述了本次课程设计的总体任务要求，介绍了西门子PLC 和三菱PLC的概况。以及整体的设计思路，也就是在整个课程设计 过程中需要做什么来达到题目的要求。最终验证后证明本文的设计 成果达到了题目的要求。 【关键词】PLC;梯形图；步进顺控指令
The design of the automatic washing machine based on PLC Pan Qi （Grade14，class1401，Major Electrical engineering and its automation，Electrical Engineering Dept，Shanxi University of Techology，hanzhong 723000，Shanxi ） Tutor：Kang Jinhui 【Abstract】This paper discusses the basic principle of PLC and the working principle of automatic washing machine. Put forward the implementation using PLC simulation method to control the full-automatic washing machine operation. The method is based on the function of the automatic washing machine design of ladder
全自动洗衣机控制系统 设计开题报告精选文档
TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8TTMSHHJ8】
重庆科技学院
毕业设计（论文）开题报告
题目 全自动洗衣机控制系统设计
学 院 电气信息工程学院
专业班级 自升本 2011-1
学生姓名 黄浩然 学号
指导教师
张跃辉
年月日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后 2 周内完成，经指导 教师签署意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式 （可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教 师签署意见。
3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于 10 篇，其它不少于 12 篇（不包括辞典、 手册）。
4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少 2000 字，其余内容至少 1000 字。
毕业设计(论文)开题报告
1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析
1）本课题目的及意义
随着科技的迅速发展，人民生活水平的不断提高，洗衣机的发展也变得十分 迅速。人们对洗衣机提出了更高的要求，性能更好，操作更简单，更节能，智能 化的实现等。所以现代的洗衣机控制从以前的机械式，继电器式，渐渐的向电气 电子式发展。
以前的洗衣机都存在一些问题，比如：对衣物的磨损和伤害大，噪声大，耗 电量大，耗水量大，洗净度较低，操作复杂和稳定性差等问题。为了改善传统洗 衣机的性能，本次课题将解决这些问题，来提高洗衣机的洗净率、降低磨损率、 噪声，做到节能环保，使操作更加简单和稳定性更好。
目前市场上大多数洗衣机都是采用单片机作为控制器，因为单片机成本低， 体积小巧、功耗低，操作方便；但是单片机对环境的适应能力较低，可靠性差， 编写程序相对复杂，且硬件的复杂性高，增大了维修的难度和成本费用。
本次课题采用 PLC 作为洗衣机控制器，PLC 工作的环境要求低，可靠性高， 抗干扰能力强，编程简单，容易受计算机控制；PLC 是整体模块，集中了驱动电 路、检测电路和保护电路及通讯连网功能，使硬件相对简单可靠，维护起来更加 的方便。但是 PLC 的成本相对较高，只适合在工业中运用而不适合民用。
本次设计采用 S7-200PLC 作为洗衣机控制器，通过传感器（水位传感器，浊 度传感器）对水位，洗衣浊度进行监测，编写 PLC 程序对电动机转向、洗衣机电 磁阀门的开度和开关进行控制，并且能够实现自动调节时间，选择洗涤方式，控 制水位等。
本课题主要着重于对全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、 排水、脱水、自动停止的循环过程。让洗衣机工作更加稳定，操作简单可靠，提 高衣服洗净度，让洗衣机更加智能节能化。
全自动洗衣机毕业论文 第一章绪论 1.1全自动洗衣机的现状及发展方向 19世纪90时代脱颖而出的第一个新兴家用电器产品是洗衣机。70年代初年全国产量仅百台，70年代末年达到万台，到80年代年全国产量百万台，产量居世界之冠。这一时期以我国以自主研发洗衣机为主，生产企业也以国营和集体企业为主体，产品品种和质量水平与国际水平相差甚远。 随着我国改革开放的力度进一步加大，从而推动了家用全自动洗衣机发展行业的快速发展。到1985～1986年，已经达到空前未有的规模，几乎所有的专业厂都引进了国外的技术。当时日本技术是我国引进的主要对象，其中松下、东芝、三洋、夏普、日立技术都是引进的主要厂家。通过技术及生产设备的引进，大大加快了行业发展步伐，产品品种和质量大幅度提高。1988年全国总产量突破了一千万台大关，1989年达到最高峰的1046.7万台。此时，我国家用电动洗衣机产品仍以双桶洗衣机为主，同时套桶全自动洗衣机开始崭露头角，但全自动滚筒式洗衣机只有一家企业生产。到1990年全国共有59个家用电动洗衣机专业生产厂，除西藏以外的各省均有生产企业，家用电动洗衣机生产达到了空前的规模，生产企业数量和产量在世界上都是第一，产品质量也达到国外八十年代初期水平。 而现在的洗衣机真的是多种多样，在上海这样的大城市，双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了，滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流，使用洗衣机就是图个方便省力，现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。那么洗衣机还会怎样进步或发展呢？归纳起来，有如下几个趋势。 高度自动化：现在洗衣机越来越高度自动化，只要衣服放入洗衣机，简单的按两个键，就会自动注水，一些先进的电脑控制洗衣机，还能自动的感觉衣物的重量，自动的添加适合的水量和洗涤剂，自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度，洗涤完以后自动的漂洗甩干，更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干，整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户，用户可以在洗衣的过程做其它的事，节省了不少的时间。总之，每一项技术的进步部极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。 健康化：现代人对健康格外的重视，对洗衣机也提出了更高的要求，有的洗衣机厂家采用纳米内桶，减少污垢附着，有的洗衣机设置有改进型漂洗程序，彻底漂净衣物上残留的洗涤剂，防止对人体的侵害。还有一些洗衣机采用臭氧进行
基于单片机的全自动洗衣机控制系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
目录 摘要.............................................................. 错误!未定义书签。Abstract .............................................................. 错误!未定义书签。1机械结构.. (1) 1.1.1外箱体 (1) 1.1.2弹性支承结构 (2) 1.1.3面框 (3) 1.2洗涤脱水系统 (3) 1.2.1盛水桶 (3) 1.2.2洗涤脱水桶 (4) 1.2.3波轮 (5) 1.3.传动系统 (5) 1.3.1电动机 (5) 1.3.2离合器 (6) 1.3.3电容器 (7) 1.3.4电动排水牵引器 (8) 1．4进水、排水系统 (9) 1.4.1进水电磁阀 (9) 1.4.2水位开关 (10) 1.4.3排水电磁阀 (11) 二、系统原理图： (13) 2.1 单片机的复位电路 (13) 2.1 单片机的复位电路 (14) 2.2 单片机的时钟电路 (15) 2.3 蜂鸣器报警电路 (15) 2.4 电动机的控制电路 (16) 2.4.1继电器的作用 (16) 2.4.2电动机控制电路的工作过程 (16) 2.5 进水/排水电路 (17) 2.5.1电动式排水牵引器 (17) 2.5.2排水电路工作原理 (17) 2.5.3进水电磁阀 (17) 2.5.4进水水电路工作原理 (18) 2.6开关复位电路 (19) 2.7 设置/开始、暂停电路 (21) 2.8 状态显示电路 (21) 2.9 甩干时开盖暂停电路 (22) 2.10 PCB板 (23) 三、洗衣机程序 (25) 3.1主要容 (25) 3.2主要功能 (25) 3.3程序介绍 (26) 四．调试过程 (38) 4.1硬件设置 (38) 4.2程序调试 (40)
内容摘要 本次课程设计的主要任务是全自动洗衣机控制系统设计，主要目的是采用可编程控制器（PLC）作为核心控制部件的全自动洗衣机控制系统的设计，这不仅是对所学知识的检验，更是对所学知识的巩固。本文主要介绍了洗衣机的结构，对全自动洗衣机的控制系统进行了分析，在此基础上提出了基于可编程控制器（PLC）的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证，根据洗衣机的工作原理，设计了流程及程序，对按钮及其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于洗涤，排水，脱水的时间均由PLC内计计时器控制，所以只要改变计时器参数就可以改变时间。我所设计的全自动洗衣机控制系统具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点，满足本次课程设计的要求。 关键词：可编程控制器；全自动洗衣机；I/O分配表；
目录 第一章引言 (1) 第二章系统总体方案设计 (2) 2.1 系统硬件配置 (2) 2.2 系统组成原理 (4) 2.3 系统可靠性设计 (5) 第三章PLC控制系统设计 (7) 3.1 控制要求分析，设计主电路 (7) 3.2 确定I/O信号数量，选择PLC类型 (11) 3.3 PLC主机I/O分配表 (13) 3.4 PLC主机I/O接线图 (14) 3.5 控制程序的编制 (15) 3.6 控制程序的调试 (21) 结论 (25) 设计总结 (26) 谢辞 (27) 附录 (28) 参考文献 (29)
第一章引言 从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动。然而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打，这些不断重复的简单的体力劳动，常常留给人的感受是：辛苦劳累。于是人类想怎样用身边的材料来帮人们干活,来减轻人们的体力劳动。 洗衣机就是人类智慧的结晶，它用来帮助人们解脱双手节省体力。随着时代的发展，人们并不满足那些简单的机器，只想要把脏衣物放进去，最后出来的就是一件干干净净、毫无损伤并且可以直接穿的衣服。人类凭借智慧和勤劳，终于就产生了现在的全自动洗衣机。 这篇设计论文是以西门子S7-200为主要载体，结合它对应的编程软件来对全自动洗衣机的控制进行编程，我不仅对它的硬件做了一些认知，还对这样一个程序对应的接口做了些了解。 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器PLC实现控制，说明了PLC控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点，对按钮、电磁阀、开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤，排水，脱水的时间由PLC内定时器和计数器控制，所以只要改变定时器和计数器参数就可以改变时间。我们可以把上面设定的程序时间定下来，作为固定程序使用,充分表现现代家电品的实用性。 在PLC问世之前，尤其是在洗衣机控制方面，工业控制领域中是继电器占主导地位。但是继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC，并且在通用汽车公司自动装配线上试用获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从此可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。这一技术在许多领域都有广泛的应用，洗衣机当然也不例外。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等。为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。
毕业设计（论文） 基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文 学生 指导教师 专业机电一体化 层次 班级 学号 日期
原创性声明 本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，已在毕业论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名: 时间：年月日 关于论文（设计）使用授权的说明 本人完全了解《江西农业工程职业学院本、专科毕业论文（设计）工作条例（暂行规定）》对：“成绩为优秀毕业论文（设计），江西农业工程职业学院将有权选取部分论文（设计）全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷，由学生本人负责”完全认可，并同意江西农业工程职业学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文（设计）的全部或部分内容。江西农业工程职业有权保留送交论文（设计）的复印件和磁盘，允许论文（设计）被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。 [保密的毕业论文（设计）在解密后应遵守此协议] 学生签名: 时间：年月日 密级：
摘要 本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试 关键字：PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计
摘要 本次设计主要采用PLC控制技术来设计全自动洗衣机控制系统，跟传统的洗衣机相比更具有智能，实时监控，人性化的功能。本系统最大的优点集中体现在：实现功能齐全、外围电路简单、时间计算精确以及可维护方便等。具有可靠性高、安全性好、开发价值高等一系列优点。 可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在现代的社会，全自动洗衣机进入各个家庭，本文介绍了PLC用于全自动洗衣机的控制系统，其可改进现有技术的不足，简化结构，有利于降低成本和提高可靠性。 关键词：PLC、洗衣机、全自动 Abstract The design mainly adopts PLC control technology to design automatic washing system, compared with the traditional washing machine;it concludes a more real-time monitoring,human intelligence.Our greatest strengths embodied in：Function is strong and the external circuits is simple,time calculate accurately,and safeguard it conveniently.It has a high reliability,security and development of high value on a number of advantages. PLC is takes core to control devised the calculator technique as the in general use automation control equip to computer skills.Its function is strong,the credibility is high,the plait distance is simple,the usage is convenient,the physical volume is cleverly made,in these years,PLC is the extensive application,and drive for contemporary the industrial automation mainly pays one of the pillars.In the modern time,the Full-automatic washer is entering every family.The article introduces a new decelerating clutch,which is used in fully-auto washing machine,it can improve the current technology,simplify structure,it is also helpful to reduce cost and increases reliability. Keywords:PLC、washing machine、automation