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1、课 程 设 计 说 明 书设计题目： 全自动洗衣机系统设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 2015 年 10 月 25 日西南科技大学1摘要本文介绍了采用可编程控制器（PLC）作为核心控制部件的全自动洗衣机控制系统。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。具有智能化程度高、安全可靠、方便、
2、灵活等特点。关键词：PLC；全自动洗衣机；按钮；1ABSTRACTThis article describes the automatic washing machine control system using prog- rammable logic controller (PLC) as the core control components.This paper introduc- es the structure of the washing machine, for automatic washing machine control syst- em is analyzed.On
3、this basis, fully automatic washing machine control scheme is pro- posed based on PLC.And a demonstration program, according to the principle of the washing machine.Design processes and procedures, buttons, and other input /output points to control automated washing machine in the laundry process.Si
4、nce the washi- ng, drainage, dewatering time count by the timer within the PLC control, so long as the change timer parameters can change over time. With a high degree of intelligence, safe, reliable, convenient and flexible features.Key words: PLC; full automatic washing machine; button2目 录第 1 章 引
5、言 .1第 2 章 系统总体方案设计 .22.1 控制系统流程图 .22.2 系统设计方案 .32.3 洗衣机硬件配置及组成原理 .32.4 PLC 接线图 .82.5 程序梯形图 .10结 论 .17设计总结 .18致谢 .19参考文献 .20附录一 主程序语句表 .21附录二 洗涤子程序 .24附录三 强洗标准洗子程序 .251第 1 章 引 言这次设计是毕业前最后一次课程设计，也是为做毕业做铺垫吧，通过这次设计，将所学的东西融会贯通。这篇设计论文是以西门子 S7-200 为主要载体，结合他对应的编程软件来对全自动洗衣机的控制进行编程，虽然没有具体的见到他的硬件，但是也对这样一个程序对应的
6、接口做了了解。同时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。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。在洗衣机控制方面，在 PLC 问世之前，工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗
7、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。在许多领域都有广泛的应用。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。2第 2 章 系统总体方案设计2.1 控制系统流程图如
8、图 2.1 为全自动洗衣机的洗涤动作程流程图,根据控制流程图并按照设计任务书进行程序的设计；2.1 全自动洗衣机的洗涤动作程流程图暂停 2 秒 暂停 3 秒满 5 次?吗？ 满 3 次?吗？排水，直至水排空甩干 10 秒报警提示 5 秒停机洗衣机洗涤过程进水，到达规定水位，开始洗涤是强洗吗?吗？电机正转 8 秒 电机正转 2 秒暂停 2 秒 暂停 3 秒电机反转 8 秒 电机反转 3 秒Y NY YN N32.2 系统设计方案通常地，人们采用洗衣机来洗衣服需要经历洗涤、漂洗、排水、脱水等 4个环节，而在全自动洗衣机中，这样的一个过程全由 PLC 来完成。并且，全自动洗衣机需要其控制系统足够可靠
9、，以避免洗衣机轻易出现故障。全自动洗衣机的简单工作过程如图 2.1 所示。其中，洗衣的方式（强洗或是标准） 、洗衣中的水位选择（高水位洗衣、低水位洗衣等）等两个方面需要在人们将衣服放入洗衣机洗衣服之后手动来选择。并且是必须选择的洗衣参数。当选择了一种洗衣参数后，按下启动按钮，洗衣机就会自动完成洗衣服的整个过程。全自动洗衣机系统中，PLC 主要完成以下功能：1检测功能（1）检测洗衣的方式：强洗或者是弱洗的选择。（2）检测洗衣时的水位：高水位或者是低水位的选择。（3）检测进水是否到了需要的水位，即进水是否完成。（4）检测排水是否已经完成。2. 控制功能（1）控制进水、洗涤、排水、脱水等洗衣机的动作
10、。（2）控制洗涤、脱水等的时间长短。（3）控制洗涤的次数。（4）控制在洗衣机完成一个动作后到下一个动作的准确转换。（5）控制完成洗衣时的信号提示。2.3 洗衣机硬件配置及组成原理根据控制流程图，来实现功能。选择西门子 S7-200 系列 PLC 作为此全自动洗衣机的控制主机。在西门子 S7-200 系列 PLC 中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM 等之分。此全自动洗衣机系统中总共有 7 个数字量输入，10 个数字量输出，共需 17 点 I/O,根据 I/O 点数及程序容量，选择了 CPU224 作为其主机。启动按钮用来控制全自动洗衣机开始工作与否，一
11、般地，在用户在洗衣机内放入衣服，且已经准备好开始洗衣服之后，按下启动按钮，全自动洗衣机开始洗衣。停止按钮用来控制运行中的全自动洗衣机停止工作与否。在洗衣服的过程中，用户需要停止洗衣机，就可以直接按下停止按钮，洗衣机即会停止工作。高低水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位高低，一旦选4择了高水位，则在洗衣过程中的水位将保持系统设定下的两个水位中的相对高一点的水位。反之则是低水位。强洗标准洗涤开关用来设置洗衣机洗衣服的模式，当选择强洗时，洗衣机自动按照强洗模式洗衣服。反之则相反，选择标准洗模式。需要说明的是，标准模式与强洗模式的 选择必须在用户一开始洗衣之前完成。高水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了高水位。采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将高水位探测器的输出直接送到 PLC 主机的数字量输入端口上。低水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了低水位。采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将低水位探测器的输出直接送到 PLC 主机的数字量输入端口上。同样零水位探测器用来探测是否将水排干。采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将零位探测器的输出直接送到 PLC 主机的数字量输入端口上。进水电磁阀用来控制洗衣机的进水。当然洗衣机需要外界进水时，PLC 主机发出控制信
