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1、本科毕业设计（论文）设计（论文）题目论文）题目基于三菱 PLC 的投币式洗衣机控制系统设计学 院 电子信息工程学院 专 业 电气工程及其自动化 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 年 月 日JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY目录前言1 1 总体概述2 1.1 洗衣机的发展史.2 1.2 投币式洗衣机的市场需求.2 1.3 投币式洗衣机的功能.3 2 系统总体方案设计 3 2.1 单片机控制方案.3 2.2 PLC 控制方案.3 2.3 总体方案确定.4 2.4 系统总体方框图.4 3 系统硬件设计 5 3.1 洗衣机的主要工作原理.5 3.2 洗衣机的工作过程.
2、6 3.3 主要设备的选择.6 3.3.1 PLC 型号的选择 .6 3.3.2 电机型号的选择 .7 3.3.3 投币器的选择 .8 3.3.4 进水电磁阀的选择.9 3.3.5 离合器的选择 .9 3.3.6 水位传感器的选择 .9 3.3.7 报警蜂鸣器的选择 11 3.3.8 牵引器的选择 11 3.4 主电路的设计12 3.5 控制电路的设计13 3.5.1 控制要求 13 3.5.2 I/O 口的分配 13 3.5.3 定时器、计数器分配 14 3.5.4 PLC 控制电路图 15 4 系统软件设计 .16 4.1 系统控制流程图16 4.2 系统的梯形图及程序说明17 5 系统的
3、仿真以及结果分析.24 结论.29 参考文献.31基于三菱 PLC 的投币式洗衣机控制系统设计摘要目前利用 PLC 来作为洗衣机的控制系统并不多见，而运用单片机作为控制系统是目前 市场上的主流，还有继电器控制系统。单片机的价格便宜、开发方便但是其编程复杂、控 制系统硬件的配置要多种电路对其进行保护，维护和维修起来不方便。继电器控制容易产 生电弧，使用时间长会磨损还有可能产生错误的操作。而基于 PLC 的洗衣机控制系统的编 程较为简单、硬件电路构造不复杂，维护与维修方便。特别是对于洗衣机的旋转以及冲击 条件比较合适，有较好的稳定性。这可以弥补现在市场上洗衣机的缺点。 由于利用 PLC 作为设计洗
4、衣机控制系统的核心对比单片机而言具有很大的优越性，因 此本毕业设计运用三菱公司的 PLC 来作为投币式洗衣机控制系统的核心。介绍 PLC 控制洗 衣机来实现各项功能，进行系统方案、系统结构图、系统硬件、系统软件以及输出输入控 制端子的分配方案的设计。同时根据系统的总体要求和控制特点，完成 PLC 的 I/O 口的分 配并进行系统软件调试和硬件调试以及总系统调试。 【关键词】投币式 PLC 洗衣机 Design of control system for coin operated washing machine based on MITSUBISHI PLCAbstractAt present
5、, it is not much use the of PLC as a washing machine control system , and use the of SCM as a control system is the mainstream of the current market, as well as relay control system. The microcontroller is cheap, easy to develop, but its programming complexity, control system hardware configuration
6、to a variety of circuit protection, maintenance and maintenance is not convenient. Relay control is easy to produce arc, using a long time will wear and may produce wrong operation. The washing machine control system based on PLC is simple, the structure of the hardware circuit is not complicated, a
7、nd the maintenance and the maintenance is convenient. Especially for the rotation of the washing machine and the impact of the conditions are more appropriate, there is a better stability. This can make up for the shortcomings of the washing machine on the market now. Due to the use of PLC as the de
8、sign for washing machine control system is the core of the contrast MCU has great superiority, so this graduation design using Mitsubishi PLC as the core of the coin operated washing machine control system. PLC control washing machine to achieve the functions of the system program, system structure,
9、 system hardware, system software and output input control terminal of the distribution of the design of the program. At the same time, according to the overall requirements and control characteristics of the system, complete the distribution of I/O PLC port and the system software debugging and har
10、dware debugging, and the overall system debugging.【 key words 】 coin-operated PLC washing machine 前言洗衣机的出现受到人们的喜爱，解决了日常生活中衣服的洗涤任务，节约了劳动力和 时间。现在生活节奏越来越快，24 小时无人经营商店因为其经营模式方便、自主被很多 人所青睐。投币式洗衣机正是 24 小时无人经营的商铺之一。在西方生活节奏快速的城市， 便捷的生活方式成为社会的主流，而投币式洗衣机正是这些主流之一，投币式洗衣机在这 些地方随处可见。中国拥有 13 亿人口，洗衣机的市场潜力非常大。特别是在学校
11、、工厂 等人口居住密集和洗衣条件有限制的地方，全自动投币式洗衣机拥有庞大的发展前景。 PLC 比较于单片机而言，价格上高很多、体积较大，但是 PLC 是一种性能优越、结构 简单、可靠性高、维护使用简便的新型控制器；较之继电器而言，不容易让电弧产生，不 会出现误操作。特别是对于洗衣机的震动和冲击环境非常适应，稳定性比单片机和继电器 高很多。 可编程序控制器在日常生活中的地位越来越重要，已经成为科技发展的一个潮流。随 着社会的进步，传统的洗衣机和目前市场上的洗衣机不能永远满足人们的需求。基于 PLC 控制系统设计的洗衣机正是洗衣机的一个新的领域，由于 PLC 性能的优越性，越来越被大 众所接受。1
12、 总体概述1.1 洗衣机的发展史 自古以来洗衣服是无法摆脱的事情，在没有洗衣机之前，人们都是用手洗。为了逃避 这种家务，在 1858 年，全球第一台洗衣机问世。那时候洗衣机的主要设备是圆桶。通过 摇动桶内带有桨状叶子的轴来转动洗衣，但是这样操作费力而且容易损坏衣服，所以当时 没有被大众接受。 1880 年，蒸汽洗衣机在美国呈现，其代替了人力劳动。经过多次改进，蒸汽洗衣机 比第一台洗衣机在各个方面都有了较大的提高。蒸汽洗衣机泛起后，又接着呈现水力洗衣 机，水力洗衣机主要依靠河流的势能来带动轴转动来实现洗衣的，不要电力带动。水力洗 衣机主要解决了船民洗衣的烦恼，节省了渔民的洗衣时间。 1910 年
13、，全球第一台电动洗衣机诞生，人们进入了洗衣的自动化的开端。 1922 年，玛塔依格公司对洗衣机的布局进行了改造，全球第一台搅拌式洗衣机出现。 在其筒的中心上增加一个立轴，在立轴的下端增加有搅拌翼。立轴依靠洗涤电机带动，加 上洗涤电机能周期地正反转，如许能让里面衣服彼此摩擦，以致衣服涤荡污垢。搅拌式洗 衣机在那时被人们普遍接受。 1937 年，世上第一台自动洗衣机出现。主要是由一根水平轴来带动。当缸内进满水， 衣服在里面不断滚动而达到去污的效果。 1955 年，日本研发了波轮式洗衣机，波轮式洗衣机流行至今，非常受人们欢迎。在 当时，洗衣机可以分为波轮式洗衣机、滚筒式洗衣机、搅拌式洗衣机。洗衣机朝
14、着这三个 方面发展。 60 年代，日本呈现了半自动型洗衣机。 70 年代，呈现了波轮式套桶全自动洗衣机。 80 年代，由于“模糊控制”的出现，洗衣机操作变得更加简单，功能越发人性化。 90 年代，电机调速技术的进一步成熟，日本出现了由洗涤电机直接驱动的洗衣机。 后来技术越来越成熟，产生了全自动洗衣机。 21 世纪后，洗衣机更是加迅速发展。由于工厂的需要，诞生大型洗衣机。这样让洗 衣的数量以及重量得到很大提高。为了满足昂贵衣服的洗衣要求，呈现了干洗洗衣机，使 这类衣服在洗涤过程中更好地避免了损伤。 随着人们的生活水平的一步步提高，必将对洗衣机的要求越来越高。 1.2 投币式洗衣机的市场需求 传统
15、的洗衣方法越来越不能满足现代人的生活方式，尤其生活在在人员比较多的地方， 比如工厂、学校、人多的小区。这些场所通常需要 24 小时的洗衣服务。随着人们生活水 平的提高和对时间的节约以及对洗衣成本的降低，自助式 24 小时洗衣机服务越来越受到 人们的亲睐。特别是在学校，学生的消费意识普遍超前，倾向于省事、省时、省力的消费 观念。 投币式洗衣机作为一种新的洗衣方式，洗衣服的全过程都是自动完成不需要人员操作 的，只要投入相应的硬币就可以完成对应的洗衣过程了。 投币式洗衣机投入的成本不算高，一台比较好的投币式洗衣机只需要 2000 多元就可 以实现，而且洗衣机占地面积小，便于安放。洗衣过程中只需损耗水
16、且洗衣机不易损坏， 维修成本低，所以综合成本比较低。如果洗衣服人数比较多，大概只要二到三个月就可以 回收成本。可见自助式投币洗衣机的利润非常可观。 随着中国的进一步发展，在未来，更多的人去追求省事、省时、省力的事做。越来越 少的人愿意花费时间在洗衣服上，而洗衣机就可以解决这一问题。可见洗衣机在未来是人们在日常生活中必不可少的不部分。随着人口的增多，人们的居住场所越来越密集，洗衣条件越来越有限，24 小时无人值班的自助式投币洗衣机更是受人们欢迎。由此看到，投 币式洗衣机的发展远景非常可观。 1.3 投币式洗衣机的功能 投币式洗衣机有单脱水、快速洗涤、标准洗涤、超出洗涤模式。具有以下功能： （1）断电保持功能：来电继续从断电前的状态开始工作。 （2）防吞币功能：如果投入一个硬币后系统没有反应会主动退出一个硬币。 （3）安全保护功能：当洗衣机处于工作状态时候，如果盖子突然打开，洗衣机会自 动停止工作，起到保护作用。
