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1、【中文摘要】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。基于全自动洗衣机的应用日益 广泛，本次设计利用来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。本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制，课题源于市场上洗衣机产品。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。【关键词】全自动洗衣机 PLC目录中文摘要 1第1章PLC控制系统概述 21.1 PLC控
2、制系统设计的基本原 21.2系统的控制要求 2第2章主电路设计 22.1 全自动洗衣机的工作原理 22.2 主电路设计 3第3章PLC选择及I/O连接图3.1 PLC和选择 33.2系统资源分配 33.3 I/O连接图 4第4章流程图、梯形图4.1洗衣机工作流程图 54.2梯形图 5第5章 元器件选择5.1 全自动洗衣机的水位开关 12课程设计总结 13参考文献 13致谢 13第1章 PLC控制系统概述1.1 PLC控制系统设计的基本原则任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，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. 最大限度地满足被控对象的控
3、制要求充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的 首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进 行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场 的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计 中的重点问题和疑难问题。2. 保证PLC控制系统安全可靠保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这 就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可 靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正
4、常情况下（如突然掉电 再上电、按钮按错等），也能正常工作。3. 在满足控制要求的前提下，力求简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益， 但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制 要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程 的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维 护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。4. 考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有 余地。由于技术的不断发展，控制系统的要
5、求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后 控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量 时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。1.2系统的控制要求（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，自动关水（2）进水结束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）具有
6、手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）（8）设有门开关保护，打开门后所有工作结束，关门后继续洗涤逊小 1凹鲨贸 柠此搖刘L（9）洗衣机设有洗涤剩余时间显示、高低 水位显示、工作过程指示第2章主电路设计2.1全自动洗衣机的工作原理以日常生活中最常见的波轮式全自动洗衣机为例，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
7、。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。波轮式全自动洗衣机的实物示意图如图1.1所示。2.2主电路设计以调换主绕组或者副绕组的接线端即可。家用洗衣机电相为单相电机，常采用电 容启动，单相电机改变转向的原理是： 副绕组的电流超前或者滞后于主绕组便 可以正传或者反转。根据这个原理你可图2.1单相电机正反转接线图220V图2.1单相电机正反内部线路示意图第
8、3章PLC选择及I/O连接图3.1 PLC选择本系统涉及器件较多，需用到输入口 13个，输出口 14个，故选择S7-200系列CPU226 型PLC,另外显示要用到TD200文本显示器显示剩余时间。3.2系统资源分配1.输入地址分配全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和 手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关等共15个输入点。具体的输 入分配如表3-1所示。表3-1名称符号地址通电启动按钮SB110.0停止按钮SB2I0.1开始洗涤SB310.2门开关SQ110.3高水位按钮SB410.4中水位按钮SB510.5低水位按钮SB610.6手动排水
9、按钮SB710.7手动脱水按钮SB8I1.0咼水位检测开关SQ211.1中水位检测开关SQ3I1.2低水位检测开关SQ4I1.3排空检测开关SQ5I1.42.输出地址分配全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电机继电器、主电机正/反转洗 涤继电器、蜂鸣器、指示灯等。具体的输出分配如表3-2所示。表3-2名称符号地址通电指示灯L1Q0.0主电机正转继电器KM1Q0.1主电机反转继电器KM2Q0.2排水电机继电器KM3Q0.3进水电磁阀KM4Q0.4主电机脱水继电器KM5Q0.5进水指示灯L2Q0.6洗涤指示灯L3Q0.7排水指示灯L4Q1.0脱水指示灯L5Q1.1报警蜂鸣器MlQ1.2
10、咼水位指示灯L6Q1.3中水位指示灯L7Q1.4低水位指示灯L8Q1.53.3 I/O连接图通电启动停止开始洗涤门开关高水位选择中水位选择低水位选择手动排水手动脱水高水位压力 开关 中水位压力 开关低水位压力开关排空检测开 关通电指示灯主电机正转 继电器主电机反转 继电器排水电机继电器进水电磁阀主电机脱水 继电器进水指示灯洗涤指示灯排水指示灯脱水指示灯蜂鸣器高水位指示灯中水位指示灯低水位指示灯第4章流程图、梯形图4.1洗衣机工作流程图4.2梯形图M0.0图4.1洗衣机工作流程图M2.0M0.0I IC )通电标志M0.0I1 ” |MOV_WENENO 0- IMCIUT -SWO)110.6
11、Q1.3I()高水位选择指示I0.4I0.6Q1.4中水位选择指示I0.51.3M1.5()11.1M1.4 )Q1.5 1.4Q1.5M0.2M1.6)SBR 0M0.2M0.7)低水位指示咼水位标志中水位标志低水位标志自动洗涤标志M0.2调用自动洗涤子程序手动排水标志手动排水11.0T5M1.0M0.0M0.2M1.0I1，I()手动脱水标志M1.0M0.0I0.3Q0.3手动脱水自动洗涤程序M0.2I0.3M0.2M0.2SM0.4Q0.6Q0.01T12INTONR20-PT100 msT12S0.4SCRE)S0.4SCR洗涤正转3OSI0.3Q0.6R )1Q0.1S )1Q0.7S )1T12R )1T6INTONR300-PT100 msT6S0.5SCRE)S0.5SCR等待2SQ0.1(巧1T6T巧1T7INTONR20-PT100 msT7S0.6SCRE)S0.6SCR洗涤反转3OS10.3T7R )1Q0.2T )1TSINTONR300-PT100 msT8
