PLC在全自动洗衣机上的应用
【摘要】：描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。实现了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程。设计了相应的系统软件，结合相应
的硬件系统，并通过三菱公司的F1系列的PLC仿真系统模拟出全自动洗衣机
的运行过程。此项设计对于提高学生的动手能力和帮助学生对一些理论知识的
理解都具有积极的作用。
【Abstract】:Have described that the full-automatic washing machine controls the systematic operation request. Have come true the washing machine drains away water from water-entering , cleansing, dehydration, gives an alarm to the circulation process stopping calculation voluntarily. Have designed corresponding system software , having put up full-automatic washing machine operation process combining with the corresponding hardware system, and the simulated PLC system imitate passing the F1 of Mitsubishi company series. This item designs that the ability and understanding helping
a student to a little theory knowledge all have the active effect to getting to work
improving a student.
【关键词】：PLC；洗衣机；全自动；程序控制器
【KEYWORD】：PLC; Washing machine; Full-automatic; Procedure controller
绪论
可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制的各个领域，它以微
处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数
字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
该设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理、控制系统的PLC的造型和资源的配置、控制系统程序设计与调试、控制系统PLC程序。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。通过本系统的设计，对三菱的F1系列PLC的特点有了深入的理
解。全自动洗衣机控制系统利用了三菱的F1系列PLC的特点，对按钮、电磁阀、
开关等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。
充分表现现代家电用品的个性。
在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由以单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；
其次，在设计控制系件时，要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、
过载保护、过热保护以及欠压保护等等。这样增加了硬件的复杂性，隐含较高
的故障率，无形的增加了维修成本费用。在工业控制系统中广泛应用的PLC
能克服单片机的缺点，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。因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。
另外它的编程语言也相对简单。因此在该设计中采用了PLC来实现全自动洗
衣机的工作过程。
1 洗衣机类别
1.1 洗衣机的分类
目前，我国洗衣机的分类方法主要有三种：按自动化程度分类，按洗涤方式分类，按结构方式分类。
1 按自动化程度分类，洗衣机可分为普通型、半自动型、全自动型三大类。
目前大多是全自动型洗衣机，它是指洗涤、漂洗、脱水各个功能之间的转换全部
不用手工操作而能自动进行的洗衣机。这种洗衣机在选定的工作程序内由机电式程
序控制器或微电脑程序控制器适时发出各种指令，自动完成各个执行机构的动作，
使整个洗衣过程自动化。
2 按结构方式分类，洗衣机可分为单桶、双桶、套桶三大类。
（1）单桶洗衣机。单桶洗衣机自动化程度较低，多为简易型和普通型，少量的为半自动型。其主要特点是占地面积小，价格便宜。
（2）双桶洗衣机。双桶洗衣机实际上就是单桶洗衣机和脱水机的组合。它的洗衣部分和甩干部分有各自的电动机和定时器。双桶洗衣机功能齐全，使用方便，
操作简单，省水，省电，价格适宜，品种多样。目前，我国双桶波轮式洗衣
机占主导地位。
双桶洗衣机。脱水桶壁上设有许多小孔，甩干电动机高速运转，在强大的离
心力作用下，衣物水分被甩出，并顺着排水管排出。
（3）套桶洗衣机。该洗衣机的特点是内、外两个立式容器套装在同一个轴心上。
波轮式套桶洗衣机多为全自动型。因其离心桶的外径小于盛水桶的内径，故将外桶和内桶套装在同一个轴心上，减少了占地面积。其外桶作为盛水容器，内桶作为洗涤、漂洗、离心脱水用。常见的波轮式套桶洗衣机是单电机的，洗涤及脱水工作由离合器控制。洗涤时波轮转动而脱水桶不转，脱水是波轮与脱水桶一齐旋转。
3按洗涤方式分类，洗衣机可分为波轮式、滚筒式等
（1）波轮式洗衣机。波轮式洗衣机是将洗涤衣物浸泡在水中，靠波轮正、反方向的交替转动或统硬连续单方向的转动使衣物在水中不断翻滚，而达到洗净衣
物的目的。主要特点是：洗涤能力强、洗涤时间短、结构简单、可调节水位、
成本低、易维修、易操作。
（2）滚筒式洗衣机。滚筒式洗衣机自动化程度高，洗涤性能好，容量大，质量高。
2洗衣机主要部件
2.1 洗衣机电机
全自动洗衣机电机XD-180W
定时器是普通型波轮式洗衣机中的关键部件之一。它主要起两个作用：一是控制洗涤电机和脱水电机运转时间的长短；二是控制电机按预定的程序自动地实现正反转、停转的时间。
普通型波轮式洗衣机，大多采用发条式定时器。而许多大波轮新水流式洗衣机使用电动式定时器。
2.3 进水电磁阀
进水电磁阀简称进水阀、注水阀。在全自动洗衣机上，以内功用进水阀来实现自动注水和停止进水。它和水位开关互相配合，对洗衣桶的水位高低进行自动控制。
2.3.1 工作原理
进水阀是一种电磁阀，阀中心是铁心，铁心外为电磁线圈，线圈不通电时，在小弹簧的作用下铁心被压下，封住了橡胶阀上所装的塑料盘中间的泄压孔，这时书从加压针孔进入控制腔，使进水腔和控制腔的水压相等。由于橡胶阀上部的受压面积大于下部的受压面积，所以橡胶阀被压紧在阀座上起到了封闭作用。其封闭的可靠性是由铁心所受的压力决定的，贴心的下端与泄压孔接触，铁心的上端受压面积大于下端的受压面积，显然水的压力越大，铁心对泄压孔的封闭压力越大，封闭越可靠。早水压力低时，阀的封闭性就差，所以对水压有个最低要求，不能低于0.3Mpa。
当线圈通电时，电磁力克服下弹簧的弹力将添心吸上，泄压孔打开，由于泄压孔大于加压针孔，控制腔内的水将很快流出，压力降低，进水腔为自来水压，橡胶阀的下部压力大于上部压力，即被下部的水压推开，阀即开启注水。
表2-2-2 进水电磁阀的流量特性
2.4 排水电磁阀
排水电磁阀是全自动洗衣机特有的电器部件。它是一个受程控器控制的自动排水开关。
除了排水功能外，还控制着离合器的状态（洗涤或脱水）。
排水电磁阀由电磁铁和排水阀两部分组成，它们是相互独立的部件，两者用排水阀连接起来，在连接板的右端以开口销与电磁铁动铁心连接，而左端钩在排水阀的内弹簧上。当电磁铁通电时，将动铁心往右拉，排水阀就呈打开状态。此时盛水桶内的洗涤液便能通过水道和阀门，从排水口流出机外。在连接板上还用螺栓固定着一个位置可调的定位套，在动铁心吸合的过程中，该定位套向右运动，拨动了离合器上的制动杆，为脱水做准备。当电磁铁失电时，排水阀在自身弹簧作用下将铁心拉出，排水阀关闭，洗衣机停止排水。同时，离合器上制动杆靠制动弹簧的作用恢复原位，为洗涤漂洗过程中波轮转动做好准备。
2.4.1电磁铁
电磁铁有两种交流和直流，电动式程控式（机械式）全自动洗衣机一般采用交流电磁铁，而微电脑程控器式（电脑式）全自动洗衣机一般采用直流电磁铁。
1．交流电磁铁
交流电磁铁的铁心和衔铁是由硅钢片叠压铆接而成的。衔铁置于铁心之中。
在线圈通电后，铁心和衔铁同被磁化，相对的两个面上产生了异名磁极这种吸引力使衔铁向铁心运动，从而带动拉杆将阀打开。虽然线圈中电流的方向不断发生变化，但由于铁心与衔铁的磁极同时变化，使它们之间出现的总是吸引力。
2．直流电磁铁
直流电磁铁具有吸引力大、体积小、噪音低和安全性能高等优点，它的线圈分成吸合线圈和保持线圈两组，由其内部的微动开关控制这两组线圈的工作。线圈和铁心用环氧树脂灌装加固和密封。
2.4.2排水阀
排水阀装配于排水阀体之中，为弹簧将橡胶阀压在阀体的底部，使橡胶阀的环行密封
环产生少量变形，保持水不从阀口泄露，橡胶阀的右端环行边被阀盖压紧。排水阀杆嵌在橡胶阀上，与橡胶阀成为一体，装于排水阀拉杆内部的内弹簧与排水阀连接板连接，在排水阀关闭时，连接板抵在排水拉杆上，这时内弹簧的弹力对排水阀来说是内力，对排水阀不起作用。
排水时，电磁铁通电，动铁心被吸入，牵引排水阀连接板拉动内弹簧，同时连接板上的定位套推动制动杆使处于脱水状态。只要连接板的左端一离开排水拉杆，内弹簧的拉力就不再是排水阀的内力，而变成了外力，它要与外弹簧的弹力和橡胶阀的弹力相平衡，当内弹力的拉力（即连接板的拉力）大于外弹簧的弹力时，外弹簧被压缩，带动橡胶阀向右移动，把阀拉离阀座，排水开始。这些动作都是在电磁铁得电瞬间完成的。因为内弹簧的刚度比外弹簧的刚度大，加上装配排水阀连接板时，内弹簧已有了一定的预紧力，因而在牵引排水过程中，内弹簧并不需要产生很大的拉伸变形，就可以使外弹簧有较大的弹性变形，也就是可以使橡胶阀向右移动较大的距离，从而保证足够的排水速度。处于正常的排水阀开启量时橡胶阀左端与阀体平面的距离应不小于10mm。阀体多有半透明塑料制成，从外部可以看到阀的开启量。
2.5 水位开关
水位开关也叫压力开关，是一种气压式电触点开关。它是利用洗衣桶内水位高低不同所产生的不同压力，来控制进水阀的开启和关闭。此外，它还负责进水与洗涤之间的转换。
2.5.1 工作原理
水位开关由三部分组成：（1）压力传感部分由橡皮膜下部的气室组成；（2）电气开关部分由中间的一组触点、簧片及开关小压簧组成；（3）压力控制部分包括上部的顶心、压力弹簧以及调整压力的凸轮、杠杆等。水位开关的气室经过软管与洗衣机外桶连接起来。平时，橡皮膜处于平衡状态，当水注进外桶后，水首先将贮气室封闭起来，一部分的空气来不及跑出而被封闭在贮气室里。由于贮气室与水位开关的气室间用压力软管相连通，贮气室的压力也就与水位开关气室的压力相同，随着外桶中水位的上升，贮气室、压力软管和水位开关气室间的空气不断的被压缩，随之压强也成比例地上升，这样就把外桶中的水压转换成了空气压力，并作用在橡皮膜上。当注水到了预定的水位时，气室内的压力也升高到一定值。当它足以克服压力弹簧通过顶心作用加在动簧片上的力时，就推动动簧片向上移动。当动簧片移
动到预定位置后，开关下压簧将推动动簧片弯到另一个方向，从而使动簧片上的公共触点与常闭触点分离，而与常开触点接触，这样就向程控器发出了“水位已到”的信号，由程控器来控制进水电磁阀关闭，随即进入洗涤程序。
当完成个洗衣程序后，程控器向排水电磁铁发出信号，排水阀开启并排水。随着水位的下降，气室内的压力也逐渐减小，在压力弹簧的作用下，顶心和橡皮膜逐渐下移，到了某有程度时动簧片又弯向上方，常开与常闭触点都恢复原位，等待下一个进水程序，此时水位开关虽然复位，但并不影响洗衣机继续排水。
旋转凸轮使杠杆上下移动，从而改变压力弹簧的压缩程度。如果压力弹簧的压缩长度大，则压力大气室内的压力要高一些才能将动簧片推到预定位置，以次达到控制水位的目的。
2.5.2 水位开关的主要技术参数如表2-2-5
表2-2-5 水位开关的主要技术参数
3可编程序控制技术
3.1 PLC的定义及特点
3.1.1 PLC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，它采用可编程序的存储器，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，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则而设计。
3.1.2 PLC的特点
PLC是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的，这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。
（1）可靠性高，抗干扰能力强
（2）通用性强，使用方便
（3）采用模块化结构，使系统组合灵活方便
（4）编程语言简单、易学，便于掌握
（5）系统设计周期短
（6）对生产工艺改变适应性强
（7）安装简单、调试方便、维护工作量小
3.2 PLC的应用和发展前景
3.2.1 PLC的应用
PLC是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，它具有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列的优点，因而在冶金、能源、化工、交通、电力等领域中有着广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。
3.2.2 PLC的发展前景
为了适应市场的各方面的需求，各生产厂家对PLC不断进行改进，推出功能更强、结构更完善的新产品。这些新产品总体来说，朝两个方向发展：一个是向超小型、专用化和低价格的方向发展，以进行单机控制；另一个是向大型、高速、多功能和分布式全自动网络化方向发展，以适应现代化的大型工厂、企业自动化的需要。
3.3 PLC的基本组成及工作原理
3.3.1 PLC的基本组成
总线
主机
图3—1 PLC硬件系统结构框图
在图3—1中，PLC的主机由微处理器（CPU）、存储器（EPROM、RAM）、输入/输出模块、外设I/O接口、通信接口及电源组成。对于整体式的PLC，这些部件都在同一个机壳内。而对于模块式结构的PLC，各部件独立封装，称为模块，各模块通过机架和电缆连接在一起。
主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接。根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备，可构成不同的PLC控制系统。下面分别介绍PLC各组成部分及其作用：
（1）处理单元CPU）CPU是PLC的控制中枢，PLC在CPU的控制下有
条不紊的工作，从而实现对现场的各个设备进行控制。
CPU的具体作用如下：
1、接收、存储用户程序。
2、以扫描方式接收来自输入单元的数据和状态信息，并存入相应的数据存储区。
3、执行监控程序和用户程序。
4、响应外部设备的请求。
（2）存储器
可编程控制器有两种存储器，即系统存储器（EPROM）和用户存储器（RAM）。
系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存储器的内容。用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数据状态的用户存储分也称为数据存储区。它包括输入、输出数据映像区，定时器/计数器预置数和当前的数据区，存放中间结果的缓冲区。
（3）输入/输出模块
PLC的控制对象是工业生产过程，实际生产过程中的信号电平是多种多样的，外部执行机构所需的电平也是各不相同的，而可编程控制器的CPU所处理的信号只能是标准电平，这样就需要有相应的I/O模块作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换。
3.3.2 PLC的基本工作原理
PLC是一种存储程序的控制器。用户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序键入到PLC的用户程序存储器中寄存。PLC的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。
PLC扫描工作方式主要分三个阶段：输入采样、程序执行、输出刷新。
（1）输入采样PLC在开始执行程序之前，首先扫描输入端子，按顺序将所有输入信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样。PLC在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新。
（2）程序执行PLC完成了采样工作后，按顺序从0000号地址开始的程序进行扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上。
（3）输出刷新在执行到END的命令时，即执行完用户所有的程序后，PLC将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。
4 三菱FX系列PLC简介
4.1 FX系列PLC的特点
（1）先进美观的外部结构三菱公司FX系列PLC吸收了整体式和模块式可编程序控制器的优点，它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和宽度相同。它们的相互连接不用基板，仅用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体。其体积小，很适于在机电一体化产品中使用。
（2）多种系列机型供用户选择FX0s、FX0N 和FX2N外观相似，其性能
和价格上还是有某些差别（见表4-4-1）。
表4-4-1 FX0s、FX0N 和FX2N的性能比较
FX0s的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统；FX0N可用于要求较高的中小型控制系统；FX2N的功能最强，可用于要求很高的系统。由于不同的FX系列PLC 可供不同的用户系统选用，避免了功能的浪费，使用户用最少的投资来满足系统的要求。
（3）灵活多变的系统配置FX系列PLC的系统配置灵活，用户除了可以选用不同型号的FX系列PLC外，还可以选用各种扩展单元和扩展模块，组成不同I/O点和不同功能的控制系统。
4.2 FX2N系列PLC
FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器。其基本单元如表4-4-2所示，扩展单元如表4-4-3所示。用户存储器容量可扩展到16K步。I/O点最大可扩展到256点。它有27条基本指令，其基本指令的执行速度超过了很多大型PLC。有多种特殊功能模块，使用特殊功能模块和功能扩展板，可实现模拟量控制、位置控制和联网通信等功能。
FX2N有3000多点辅助继电器、1000点状态继电器、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32位加/减计数器、800多点16位数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针。这为应用程序的设计提供了丰富的资源。
表4-4-2 FX2N系列PLC基本单元
表4-4-3 FX2N系列PLC扩展单元
4.3 FX系列PLC内部资源
FX系列PLC内部有CPU、存储器、输入/输出接口单元等硬件资源，按存储数据的性质把这些数据寄存器RAM命名为输入继电器区，输出继电器区，辅助继电器区，状态继电器区，定时器、计数器区，数据寄存器区，变址寄存器区等。
4.3.1 输入继电器（X）与输出继电器（Y）
输入继电器（X）是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。PLC将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器内，即输入继电器中。外部输入电路接通时对应的映像寄存器为ON（“1”状态）。表示该输入继电器常开触点闭合，常闭触点断开。输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号，不可能受用户程序的控制，因此在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈。
输出继电器（Y）PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将可编程序控制器的输出信号传送给输出模块，再向后者驱动外部负载。
4.3.2辅助继电器区
PLC内部有很多辅助继电器（M），辅助继电器和PLC外部无任何直接联系，它的线圈只能由PLC内部程序控制。它的常开常闭触点只能在PLC内部编程时使用，且可以无限次自由使用，但不能直接驱动外部负载。外部负载只能由输出继电器触点驱动。FX2N系列PLC的辅助继电器有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器和特殊辅助继电器。
5 PLC控制系统设计与应用
5.1 PLC控制系统设计的基本原则
任何一种电气控制系统都是为了实现被控制对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
（1）最大限度的满足被控对象的控制要求
（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、实用、维修方便。
（3）保证控制系统的安全、可靠。
（4）考虑到生产发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有余地。
5.2 PLC控制系统设计的基本内容
PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此，PLC控制系统的基本内容包括如下几点：
（1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等）、输出设备（继电器、接触器和信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。
（2）PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择PLC，对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起重要作用。
（3）分配I/O点，绘制电气连接接口图，考虑必要的安全保护措施。
（4）设计控制程序。包括设计梯形图、程序清单或控制系统流程图。
（5）必要时还需设计控制台。
（6）编制系统的技术文件，包括说明书、电气图及电气元件明细表等。
6 系统硬件设计
6.1 系统硬件分析
全自动洗衣机的工作过程包括启动、进水、洗涤、排水和脱水等功能。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。如图4—1所示，由PLC控制洗衣机各种动作典型的系统控制图：
图6—1 系统结构图
由图1可知，PLC在系统中是处中心位置，水位开关是PLC的输入信号控制开关、进水阀、排水阀和电机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC给定信号来决定其工作状态；电机的工作状态也由控制中心PLC给定信号来决定，而惦记的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。另外由于洗衣机工作过程是顺序过程，所以利用PLC作为洗衣机的控制系统是可行的。
6.2 全自动洗衣机的控制系统的运作要求：
波轮式全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）上以同一个中心安装的。外桶固定作为盛水桶，内桶可以旋转，作为脱水桶。内桶的四周有许多小孔，使内外桶的水流相通。
洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时，控制系统使进水阀打开，将水注入外桶，排水时，使排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电机拖动，通过电磁离合器来控制，将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）。电磁离合器失电，电动机带动洗涤波轮实现正、反转进行洗涤；电磁离合器得电，电动机带动内桶单向旋转，进行甩干（此时波轮不转）。水位高低分别由高低水位开关进行检测。启动按钮用来启动洗衣机工作。
6.3 控制要求：
启动时：首先进水，到高水位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15s，暂停3s后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后，开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。
经过3次上述大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警10s后结束全过程，自动停机。
6.4 机型选择和编号分配
PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机。它根据用户给的指令，通过输入接口
现场采样信息执行逻辑或数值运算，在通过输出接口去控制各种执行机构动作。它和单片机一样，主要有CPU、存储器、I/O接口模板三部分。它是整体模块形式，因此由它作为洗衣机控制系统，在硬件设计上就相对简单点。通过对系统结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择三菱FX系列可以完全满足其要求如表
7 系统软件设计
7.1
图7—2工艺流程图
根据前面的编号表和系统结构图分析而得全自动洗衣机的PLC控制系统程序工艺流程图。其如图7—2所示。由流程图可知，实现自动控制要设置6个计时器和2个计数器T0——轻柔正转洗涤20S T1——暂停2S
T2——轻柔反转洗涤20S T3——暂停3S
T6——普柔正转洗涤30s T5——报警3S
T7——暂停2s T8---普柔洗涤反转30s T9---快柔正转10s
T10----暂停2s T11---快柔反转10s T12---延时2s
C0——小循环3次C1——大循环3次
7.2 梯形图
梯形图（如图7—3所示）根据工艺流程图而得出的结果。作为全自动洗衣机控制系统程序图它本身具有一定的特色：
首先，整个工作程序所需的时间约50分钟左右。
其次，洗涤时间为12分钟；漂洗有两次，共有24分钟；脱水为三次，共15分钟。
其三，整个程序有三次循环，每一循环过程都改变洗涤物的洗净度。
M8002
{SET S0}
{ZRST S20 S30} S0 X0
STL {SET S20}
S20 X3
STL （Y0）
X3
{SEI S21}
S21
STL （Y1）
（T0 K150）
T0
{SET S22}
S22
STL （T1 K30）
T1
{SET S23}
S23
STL （Y2）
（T2 K150）
T2
{SET S24}
S24
STL （T3 K30）
（C0 K30）
T2 C0
{SET S21}
T2 C0
{SET S25}
S25 X4
STL （Y3）
X4
{SET S26}
S26
STL （Y4）
（Y3）
（T4 K100）
（C1 K3）
T4 C1
{SET S20}
T4 C1
{SET S27}
S27
STL （Y5）
（T5 K100）
T5
{RSE Y5}
{RET}
{END}
8 结论
通过这篇论文，我了解到，通过自身的不断努力，无论是思想上，学习上还是工作上，都取得了长足的发展和巨大的收获，现将总结如下：思想上，学会了用科学的精神去解决问题。很多事情看起来是很简单的问题，但实际做起来去会发现有许多奥妙！这是因为其中蕴含着许多科学的问题。运用科学的方法去解决问题，这是我这次设计给我带来的思想上的改变。学习上。自从参加上学以来，我从没有放弃学习理论知识和实践的相结合性。学习上，我取得的一点成绩，这与老师们的帮助是分不开的。
21世纪自动化行业的重要性表现在它的全球化，网络化，虚拟化，智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算，分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，它使生产系统具有更完善的判断力与适应能力。当然这一切还需要我们大家进一步的努力。实践，是一面很亮的镜子，能够通过它看出我们自身的缺点，能够通过它查找出自身缺乏的知识。通过这次设计，我明显感觉到“书到用时方恨少”。在以后的生活中我会不断地学习充实自己。
9 参考文献
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5韩服善，张石平. 全自动洗衣机PC控制系统设计[J] 家用电器.消费，2002，（06）6宋德玉主编. 可编程序控制器原理及应用系统设计技术. 北京：冶金工业出版社，2001
附件1：硬件接线图
全自动洗衣机控制 1、设计任务和目的 通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《电气控制与可编程控制器技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握PLC可编程软件的使用，程序的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事自动化设计、研发自动化产品打下良好的基础。 2、设计要求 全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用 来实现手动排水。 3、控制要求 PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。 （1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水，水满（即水位到达高低）时停止进水。 （2） 2 秒后开始洗涤。 （3）洗涤时，正转15 秒后暂停，暂停 3 秒后开始反转洗涤，反转洗涤15 秒后暂停，暂停 3 秒。（4）如此循环 3 次后开始排水，排空后（水位下降到低位）开始脱水并继续排水。脱水10秒即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。（5）若未完成 3 次大循环，则返 回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了 3 次大循环，则进行洗完报警。（6）报警10 秒结束全部过程，自动停机。 （7）此外按排水按钮可实现手动排水；按停车按扭可停止进水、排水、脱水及报警。 4、实验内容 4.1全自动洗衣机的工作原理 洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。洗涤正转、反转由洗涤
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)
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
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。
课题二全自动洗衣机的PLC控制 一、概述 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。 全自动洗衣机的洗衣桶(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.作脱水(甩水)用。内桶的四周有很多小孔.使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时.通过电控系统使进水阀打开.经进水管将水注入到外桶。排水时.通过电控系统使排水阀打开.将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现.此时脱水桶并不旋转。脱水时.通过电控系统将离合器合上.由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。 二、设计任务和要求 该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。 PLC投入运行.系统处于初始状态.准备好启动。启动时开始进水.水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15 s后暂停.暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s 后暂停.暂停3 s后.若正、反洗涤未满3次.则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时.则开始排水。排水水位若下降到低位时.开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环.则返回从进水开始的全部动作.进行下一次大循环；若完成了3次大循环.则进行洗完报警。报警10s结束全部过程.自动停机。’此外.还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运.停止进水、排水、脱水及报警。
三、设计方案提示 1．I/O地址 输入输出 ：启动按钮：进水电磁阀 Xl：停止按钮：电动机正转接触器 ：排水按钮：电动机反转接触器 ：高水位开关：排水电磁阀 ：低水位开关：脱水电磁阀 ：报警蜂鸣器 2．方案提示 ①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。 ②用步控指令实现该控制。
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
本科生毕业设计（论文）题目基于PLC的全自动洗衣机控制系统
基于PLC的全自动洗衣机控制系统 摘要：随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。 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。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,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计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查，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和强制性停止功能。 关键词：PLC；自动；定时；控制
Entire automatic washer control system design Undergraduate：Qiu Yun qiao Supervisor：Yuan Liang Abstract:Along with the social economy development and the science and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience people's life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which the price fights, passes through several year steady development, the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective energy conservation, the province water, the province electricity, the environmental protection washer continuously occupy the dominant position in the market. How does this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on software design, hardware design has carried on the analysis and the discussion, has realized the entire automatic washer normal operation and compulsory stops the function. Keywords: PLC; control; delay;entire automatic
目录摘要…………………………………………………………. 1.1 设计题目 1.2全自动洗衣机PLC控制的控制要求及工作原理 1.2.1全自动洗衣机的基本结构和工作流程 1.2.2洗衣机控制要求及工作原理 2.1全自动洗衣机控制系统的硬件设计 2.1.1控制系统硬件控制方案 2.2.2 PLC控制和I/O分配 3.1全自动洗衣机控制系统程序设计 3.1.1程序流程分析
3.2.2程序的编制及调试 4.1总结 5.1参考文献 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。 洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。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。本次设计采用步进顺控指令编程，根据工艺要求编程简单、可允许双线圈使用，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。 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。 Abstract With the continuous progress of science and technology and the rapid development of society, washing into people's everyday life, household products.
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
基于P L C的全自动洗衣 机控制 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
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：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 目录
目录 1绪论 (1) 1.1课程设计的意义 (1) 1.2课程设计的目的 (1) 1.3PLC的基本概念 (1) 1.4PLC的基本结构 (2) 1.5PLC的编程语言 (4) 1.6PLC技术发展呈现新的动向 (5) 1.7OMRON公司的CPM2A介绍 (5) 1.8欧姆龙3G3MV系列通用变频器 (5) 1.9全自动洗衣机 (6) 2系统方案设计及确定 (8) 2.1功能要求 (8) 2.2系统方案说明 (8) 3系统硬件设计 (9) 3.1CPM2A模拟量输入/输出单元 (9) 4系统软件设计 (9) 4.1I/O端子表 (9) 4.2系统流程图 (10) 5系统调试 (11) 5.1硬件调试 (11) 5.2软件调试 (12) 6总结 (13) 7参考文献 (14) 8致谢 (15) 9附录 (16) 附录一梯形图 (16) 附录二时序图 (19)
1绪论 在现代工业控制系统中，PLC和变频器的综合应用最为普遍。PLC采用一类 可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种 类型的机械或生产过程。它比传统继电器更稳定，更节能，更抗干扰。随着PLC功能的不断完善，性能价格比的不断提高，PLC的应用面也越来越广。目 前，P LC已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工等各行各业中。特别适 用于自动化和智能化的家用电器。 1.1课程设计的意义 电气控制技术是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课，该课程不但 有较高的理论基础要求，而且工程实践性很强，因此除安排上完理论课时外， 还安排了两周的课程设计。 1.2课程设计的目的 (1)综合运用PLC课程和其它选修课程的理论和知识，掌握PLC设计的一般 方法，树立正确的设计思想，培养分析问题和解决实际问题的能力； (2)学会从控制系统功能的要求出发，合理的选择外围设备，制定设计方案， 编写控制程序。 (3)学习使用技术手册，掌握查阅专业资料的相关方法。 (4)控制程序要求调试通过，书写报告。 1.3PLC的基本概念 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为 工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现 逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，
基于PLC全自动洗衣机毕业设计1
扬州职业大学 毕业设计（论文） 基于PLC全自动洗衣机系统控制 系别： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
完成时间： 摘要 该设计描述了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程，并设计相应的系统软件，结合相应的硬件系统，提高控制系统的可靠性，全自动洗衣机应用了可编程控制器，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。它结合全自动洗衣机控制系统的要求，进行程序的设计，从主要部件的选择、流程的分析、程序思路的产生来完成本次设计任务。从而实现对可编程控制。 此设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理，控制系统的plc造型和资源的配置，控制系统程序设计与调试。根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器实现控制。
关键词：PLC：洗衣机；全自动；可编程控制器 ABSTRACT The design is described by the water washing machines, washing, drainage, dewatering, alarm to automatically stop the cycle, and design the appropriate system software, combined with the appropriate hardware system to improve control system reliability, application of a programmable automatic washing machine controller, it features strong, highly reliable, simple to program, easy to use, small size. Automatic washing machine control system which combines the requirements for the design process, from the main part of the selection, process analysis, idea generation process to complete this design task. To realize the programmable control. This design introduces a fully automatic washing machine works, plc control system modeling and resource allocation, control system programming and debugging. According to the working principle of automatic washing machine, using a programmable controller for control.
学号： 电气控制与PLC应用技术课程 设计说明书 2013年春季学期 题目：全自动洗衣机PLC控制 学院：信息与控制工程 专业班级：自动化 姓名： 实习日期：2013年7 月 1 日～12 日 课设成绩： 评阅教师： 评阅日期：
目录 一、设计目的和意义 (3) 二、控制要求 (4) 三、设计方案论证 (4) 四、系统设计 (5) 1、程序流程图 (5) 2、cpu的选择 (6) 3、I/O接口设置 (6) 4、程序说明 (9) 五、组态界面的设计 (17) 1、组态王 (17) 2、监控系统功能要求 (211) 3、新建一个工程 (21) 4、监控界面设计 (22) 5、运行和调试 (26) 六、总结与体会 (28) 参考文献 (30)
全自动洗衣机控制系统 一、设计目的和意义 传统的洗衣机采用继电器控制的优点是装置结构简单、价格便宜、抗干扰能力强。但是，这也是随之带来的一些问题，如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。这种电路接线多，只适用于小型的控制电路。 采用PLC控制比继电器控制好的多，我们采用PLC来控制。 （1）可靠性高，抗干扰能力强，高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。 （2）配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。 （3）易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。 （4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：PLC用于全自动洗衣机控制系统设计 所属系部：自动化工程系 指导教师：职称： 学生姓名：学号: 专业：电气自动化技术
西安航空职业技术学院制 西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 题目：PLC用于全自动洗衣机控制系统设计 任务与要求： 任务：接通电源，打开水龙头，将衣服放入洗衣桶内，加入适量洗衣粉、关上门盖、选择水位、选择洗涤方式、按起动键，则洗衣机即按规定程序 自动完成洗涤全过程。要求：能够画出ＰＬＣ与外设之间的接线图，工 作流程图，写出梯形图控制程序。 时间：2011年 2月23日至2011 年 4月 30 日共 8周 所属系部：自动化工程系 学生姓名：学号： 专业：电气自动化技术 指导单位或教研室：电气自动化教研室 指导教师：职称：副教授 西安航空职业技术学院制
毕业设计(论文)进度计划表
本表作评定学生平时成绩的依据之一。 摘要 本文阐述了应用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。文章在介绍洗衣机结构的同时，对全自动洗衣机的控制系统进行分析，在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了调试,具有智能化程度高、安全可靠等特点。 关键词：可编程控制器； PLC ；全自动洗衣机 Abstract This paper expounds the application of Siemens company produces the high performance price ratio with miniature programmable controller series S7-200 PLC, design and realize full-automatic washing machine control system. The paper has introduced the washing machine structure at the same time, the control system of full-automatic washing machine is analyzed, and based on this, advances based on PLC automatic washing machine control scheme and plan for debugging, with intelligent, safety, reliability, etc. Keywords: programmable controller； PLC； Full-automatic washing machine
基于PLC 的全自动洗衣机控制系统设计 目录 1引言 (2) 2全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定 (3) 2.1总体控制方案确定 (3) 2.1.1控制系统的比较 (3) 2.2.2洗衣机的PLC控制系统概述 (3) 3全自动洗衣机的基本结构 (5) 3.1全自动洗衣机的原理和构造 (5) 3.2洗涤脱水系统 (7) 3.3排水和进水系统 (7) 3.4电动机及传动系统 (8) 4电气控制系统 (9) 4.1控制系统结构 (9) 4.2控制系统原理 (9) 4.3检测电路系统 (10) 5主要器件的选择 (12) 5.1电动机的选择 (12) 5.2传感器的选择 (12) 5.3可编程控制器外部设计 (13) 6软件设计 (14) 6.1 系统的顺序功能图设计 (14) 6.2全自动洗衣机的控制要求 (15) 6.3控制系统顺序功能图 (16) 6.4控制系统的梯形图设计 (17) 6.5程序语句表 (19) 设计体会?????????????????????????????18 7 结束语 (19) 致谢............................................ 错...误... !未定义书 签。 参考文献.................... 错误! 未定义书签。
1引言 从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，在洗衣机出现以前，这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。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。 1874 年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战——美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。 1880 年，美国又出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继出现。 1911 年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机，标志着人类家务劳动自动化的开端。 1922 年，电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。 70 年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向，让人耳目一新90 年代，由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。 全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构，其进水，排水都采用电磁阀，由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分： 全自动洗衣机可分为两大类：第一类电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。第二类是电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器，其产品类型还属于传统的机械产品，是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此，电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。可编程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。它采用可编程序的存贮器, 用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令, 并通过数字的、模拟的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程. 可编程序控制器及其有关设备, 都应按易于与各种控制系统形成一个整体, 易于扩充其功能的原则设计。
桂林航天工业学院 课程设计报告 系（部）：电子信息与自动化学院专业班级：自动化二班 学生姓名：学号： 设计题目：全自动洗衣机的PLC控制 完成日期2016 年12月23日 指导教师评语：_____________________________________ __________________________________________________ _____ __________________________________________________ _____ 成绩（五级记分制）： 指导教师（签字）：_____________________
桂林航天工业学院课程设计任务书 系（部）分管领导：教研室主任：指导教师：
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摘要 随着社会的经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的生产极大的方便了人们的生活。全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。本次课程设计就PLC在全自动洗衣机的控制系统中的应用做了详细的介绍。实现洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停止的循环过程。设计了相应的程序，结合相应的硬件系统，并通过西门子S7-200系列PLC仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。 关键词：全自动洗衣机可编程逻辑控制器控制程序
Abstract With the economic development of society and the improvement of science and technology, household electrical appliances fully automated become an inevitable trend of development. Automatic washing machine production greatly facilitates people's lives. Automatic washing machine comprehensive use of a large number of mechanical, electrical, optical and other knowledge. Washing machine washing process is mainly produced in the mechanical drainage, erosion and other mechanical effects and detergent wetting, dispersion, the dirt into the water to achieve the purpose of cleaning. The course is designed to PLC in the automatic washing machine control system in the application of a detailed description. To achieve the washing machine from the water, washing, drainage, dehydration, alarm to automatically stop the cycle. Design the corresponding program, combined with the corresponding hardware system, and through the Siemens S7-200 series PLC simulation system simulation of the automatic washing machine running process. Key words:automatic washing machine; PLC; control program
摘要 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器甚至工业全自动化成为了必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们家庭的生活，洗衣机是我国国内电器行业唯一不打价格战的行业，经过多年的发展，我国国产洗衣机不仅在功能上而且在质量上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，行业追求的一直都是高效、节能、节水、环保型洗衣机。 根据全自动洗衣机的工作原理，本文介绍并实现了一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统，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控制的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证。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：PLC；梯形图；全自动洗衣机控制
ABSTRACT With the development of social economy and the improvement of science and technology, household appliances and industrial automatic into to the inevitable development trend. Fully automatic washing machine produce great convenience to people's life in the family, and the washing machine is not only our domestic electrical appliances industry price war industry, after years of development, our country domestic washing machine not only in function but also in quality and world advanced level synchronization. Throughout the washing machine market, industry pursuit has been the high efficiency, energy saving, water saving and environmental friendly washing machine. According to the working principle of automatic washing machine, this paper introduces and implements a full automatic washing machine control system based on PLC, to fully automatic washing machine control system was analyzed, and based on this, advances the automatic washing machine control scheme based on PLC control, and the solution. Using the programmable controller PLC control, illustrates the principle of PLC control method, characteristic and control characteristic of the washing machine. PLC is: the advantages of high reliability, less power consumption, strong adaptability, running speed, long service life, etc., in order to further improve the functionality and performance of the washing machine, avoid some disadvantages of traditional control, is proposed to use PLC to control the automatic washing machine is the subject. KEY WORDS：PLC, Ladder diagram, fully automatic washing machine control