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1、洛阳理工学院毕业设计（论文）全自动洗衣机PLC控制系统摘 要在现代的社会，全自动洗衣机进入各个家庭。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。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。描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。实现了洗衣机进水、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，并通过系西门子S7-200系列PLC的仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。此项设计对提高学生的动手能力和帮助学生对一些理论知识的
2、理解都具有积极作用。关键词：PLC，洗衣机，全自动，程序控制器PLC-BASED CONTROL OF AUTOMATIC WASHING MACHIIESABSTRACTIn the modern time, the Full-automatic washer is entering every family. Its function is strong, the credibility is high, the plait distance is simple, the usage is convenient, the physical volume is cleverly made,
3、in these years.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.Have described that the full-automatic washing machine controls the sys
4、tematic operation request .Have come true the washing machine drains away water from water-entering , cleaning , dehydration , gives an alarm to the circulation process stopping calculation voluntarily. Have designed corresponding system software , having put up full-automatic washing machine operat
5、ion process combining with the corresponding hardware system ,and the simulated PLC system imitate passing the S7-200 of 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 stude
6、nt.KEY WORDS: PLC，Washing machine，Full-automati，Cprocedure controll4目录前言1第1章 绪论21.1 选题的背景意义21.2 洗衣机的分类21.3 本次设计的主要研究内容3第2章 全自动洗衣机的总体设计52.1 系统原理52.1.1 全自动洗衣机的构造及工作描述52.1.2 全自动洗衣机进水电磁阀的工作原理62.1.3 排水电磁阀及其的介绍72.1.4 水位开关及其工作原理82.1.5 离合器的组成及其工作原理92.2 系统的控制要求102.3 电气控制系统102.3.1 控制系统原理102.3.2 控制系统结构112.3.3
7、检测电路系统12第3章 系统的硬件设计143.1 PLC控制系统设计143.1.1 PLC的选择143.1.2 输入/输出分配143.2 硬件设计153.3 电动机的选择153.4 传感器的选择163.4.1 水温传感器的选择163.4.2 水位传感器的选择163.4.3 浑浊度传感器的选择163.4.4 衣质传感器的选择17第4章 系统的软件设计184.1 控制流程图184.2 梯形图194.3 语句表23第5章 调试285.1 系统硬件的调试285.2 系统软件的调试28结论29谢 辞30参考文献31前言从古到今，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
8、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
9、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桶式结构，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。第1章 绪论1.1 选题的背景意义洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中的应用也十分广泛，本课题在于工业用洗衣机的研究，工业洗衣机适用于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品。水磨洗涤机可用于服装厂水洗牛仔服及丝绸等衣物。工业用洗衣机适用于宾馆、饭店、医院
10、、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器，就能很好地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式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。目前，大部分洗衣机的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。为此，采用不依赖数学模型的模糊控制方法设计洗衣机控制器，能较好地解决这个问题。另外随着众多高科技技术在日常
11、生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益严重，为保证洗衣机控制的可靠、稳定，选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC是必要的。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的洗衣机装置远远不能满足当前高度自动化的需要。可编程控制器洗衣机控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。1.2 洗衣机的分类洗衣机的分类方法主要有三种：按自动化程度分类、按洗涤方式分类和按结构方式分类。1、
12、 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。目前大多数是全自动型洗衣机，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。这种洗衣机在特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、套桶三类。（1） 单桶洗衣机。单桶洗衣机自动化程度低，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洗衣机的组合。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
13、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。双桶洗衣机的脱水孔壁上设有许多小孔，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成水桶的内径，故将外桶和内桶套装在同一个轴心上，减小了占地面积。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起旋转。3、 按洗涤方式分类，洗衣机可分为波
14、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连续单方向的转动使衣物在水中不断翻滚，从而达到洗净衣物的目的。其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、已维修、已操作。（2） 滚桶式洗衣机。滚桶式洗衣机自动化程度高、洗涤性能好、容量大、质量高。1.3 本次设计的主要研究内容本次毕业设计是利用西门子S7-200PLC对洗衣机进行全自动控制,研制出可靠性高、易于操作的全自动洗衣机控制方法，该系统采用PLC控制，主要包括电动机正反转控制、离合器控制、进排水电磁阀控制、循环控制、保护和联锁。研究的具体内容包括：（1）深入了解
15、洗衣机的发展、结构及控制要求。（2）控制系统设计。包括硬件设计，PLC的选择，各硬件模块的介绍，软件设计，编程方法。对编写好的编译程序进行模拟调试并仿真。第2章 全自动洗衣机的总体设计2.1 系统原理2.1.1 全自动洗衣机的构造及工作描述全自动洗衣机是指洗涤、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。这种洗衣机在特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。全自动洗衣机的外形结构示意图如图2-1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（甩干）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，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、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
