基于plc的在全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)

1、電子與信息工程學(xué)院本 科 畢 業(yè) 論 文論文題目 PLC控制洗衣機(jī) 學(xué)生姓名 * 學(xué) 號(hào) * 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) * 指導(dǎo)教師 * 2013年5月摘 要摘 要本課題主要研究的是利用PLC作為核心控制系統(tǒng)的全自動(dòng)洗衣機(jī)，全文介紹了洗衣機(jī)的發(fā)展歷史，分析了洗衣機(jī)的工作原理，在此基礎(chǔ)上提出了用PLC控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)方案，并對(duì)方案的進(jìn)行了深入探究，根據(jù)洗衣機(jī)的工作原理和PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一套洗衣機(jī)的控制流程，對(duì)洗衣機(jī)的各個(gè)功能進(jìn)行控制并反映在控制面板的按鈕上，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)集進(jìn)水、洗滌、排水、脫水等功能于一體的全自動(dòng)化控制。本文還針對(duì)洗衣機(jī)全自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究論

2、證，軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了模擬調(diào)試，最終使全自動(dòng)洗衣機(jī)能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，操作起來(lái)更加快捷方便。關(guān)鍵詞：PLC；全自動(dòng)洗衣機(jī)；梯形圖；IABSTRACTABSTRACTThis topic main research is the use of PLC as the core control system of fully automatic washing machine. Full text introduces the development history of the washing machine and analysis of the washing machine working pri

3、nciple. On this basis put forward the use of PLC control of automatic washing machine and makes a deep exploration of solutions. According to the washing machine working principle and the characteristics of the PLC control system, I design a set of washing machine control process and each function o

4、f the washing machine to control and to reflect on the control panel of the button and implements the washing machine water, washing, water drainage, dehydration, and other functions in one of the full automatic control. This article also aimed at fully automatic washing machine control system's

5、 hardware design is studied and also Simulated debugging software design, eventually make full automatic washing machine is capable of safe and stable operation. This control method makes more quick and convenient to operate KEY WORDS: PLC;Automatic washing machine;Ladder diagramI目 錄緒論目 錄1 緒論11.1 研究

6、目的及意義11.2 洗衣機(jī)的發(fā)展歷史21.3 設(shè)計(jì)要求32 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)52.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造52.1.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的種類及性能比較52.1.2 洗滌脫水系統(tǒng)72.1.3 排水和進(jìn)水系統(tǒng)72.1.4 電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)72.2全自動(dòng)洗衣機(jī)功能要求83 硬件電路的設(shè)計(jì)103.1 主控線路接線圖103.2 控制系統(tǒng)硬件接線113.2.1 PLC介紹113.2.2 PLC接線123.3 系統(tǒng)資源分配144 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試174.1 洗衣機(jī)的力控組態(tài)仿真174.2 程序的流程圖構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置204.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序225 結(jié)論與展望23致 謝24

7、參考文獻(xiàn)25附 錄26即可）：III緒 論緒 論1 緒論1.1 研究目的及意義總所周知，洗衣機(jī)是人們居家必備的一種電器，慢慢的成為人們生活中不可或缺的家電之一。然而，傳統(tǒng)的洗衣機(jī)使用的是繼電器的控制，隨著時(shí)代的發(fā)展，逐漸滿足不了人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的對(duì)洗衣機(jī)自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)要想更好的服務(wù)于家庭，必須做到更加智能，實(shí)現(xiàn)更大程度的自動(dòng)化。在繼電器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，PLC控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)的電路圖很相似，梯形圖中的部分編程元件更是沿用了繼電器這一名稱，例如輸入繼電器、輸出繼電器等。伴隨著PLC技術(shù)的成熟，用PLC代替繼電器作為控制器，使得洗衣機(jī)的智能程度達(dá)到了

8、一個(gè)全新的高度，不但自動(dòng)化的水平正好滿足了現(xiàn)代社會(huì)的要求，且控制方式非常靈活多樣，可根據(jù)不同場(chǎng)合的控制要求而設(shè)置不同的控制模式。PLC技術(shù)的快速發(fā)展，使洗衣機(jī)由開(kāi)始的半自動(dòng)化發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)化，且正向智能化發(fā)展。本課題研究重點(diǎn)為全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，要求洗衣機(jī)能達(dá)到進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、報(bào)警等功能，所使用的控制方法穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單、維修與維護(hù)方便。本課題研究的控制方法確定后，要盡可能縮短控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的時(shí)間、調(diào)試周期，而且還要降低成本。傳統(tǒng)洗衣機(jī)的控制主要采用的是繼電器控制，這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)且成本低。這種控制方法的不足之處也有很多，例如很多繼電器都工作在長(zhǎng)時(shí)間

9、磨損的狀態(tài)，在疲勞的條件下工作極易損壞，況且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)熔在一起，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，產(chǎn)生不必要的損失。大型繼電器在滿負(fù)荷運(yùn)載的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲同時(shí)放出大量的熱，與此同時(shí)浪費(fèi)了大量的電能。而且繼電器控制系統(tǒng)要求只能是手工接線、安裝，只要有一點(diǎn)點(diǎn)的改動(dòng)，就需要耗費(fèi)大量時(shí)間及人力去改裝調(diào)試。這種電路接線復(fù)雜，不適合大型的控制電路。相對(duì)于繼電器控制，PLC控制的優(yōu)勢(shì)如下：（1） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)?？煽啃允桥袛嚯姎饪刂圃O(shè)備優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)都是采用了大量的時(shí)間繼電器、中間繼電器，如果觸點(diǎn)老化或者接觸不良，很容易發(fā)生故障。由于PLC采用了大規(guī)模集成電路

10、技術(shù)，硬件和軟件使用了一系列先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，使用軟件代替了繁雜的時(shí)間繼電器、中間繼電器，大量的減少了接線，很大程度上消除了因觸點(diǎn)接觸問(wèn)題而造成的故障，具有很高的穩(wěn)定性，在廣大用戶中獲得一致的好評(píng)。（2） 配套齊全，功能完善，使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。PLC發(fā)展到今天，其產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，流水線批量生產(chǎn)，已配備各種功能齊全的裝置供用戶選擇。用戶可方便靈活的的選擇系統(tǒng)配置，從而實(shí)現(xiàn)不同規(guī)模不同功能的系統(tǒng)。PLC的安裝接線一般采用接線端子連接外部接線，安裝十分方便。1緒 論（3） 使用方便，編程簡(jiǎn)單。PLC使用的編程語(yǔ)言絕大多數(shù)是梯形圖，其表達(dá)方式和電路符號(hào)與大家熟悉的繼電器十分類似。梯形圖語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，

11、直觀形象，深受各界工程技術(shù)人員歡迎。（4） 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、維修工作量小，調(diào)試方便，容易改造。PLC用存儲(chǔ)邏輯等軟件功能代替接線邏輯，有效的減少了控制設(shè)備的外部接線，使控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和接線的工作量減小了很多，大大的縮短了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期。PLC的故障很少，自身有完善的自診斷功能，PLC發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)發(fā)光二極管或編程器上顯示的信息方便快速的找到故障原因，即使的排除故障，使得維護(hù)變得容易起來(lái)。同一設(shè)備通過(guò)改變程序，可實(shí)現(xiàn)不同的功能，使PLC產(chǎn)品大批量生產(chǎn)。（5） 體積小，能耗低。由于PLC使用軟件代替了大量的時(shí)間繼電器和中間繼電器，小型PLC的體積僅僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的體積，從

12、而節(jié)省了開(kāi)關(guān)柜的體積，很容易嵌入機(jī)械內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。1.2 洗衣機(jī)的發(fā)展歷史遠(yuǎn)在十九世紀(jì)中葉，那時(shí)候的人們通過(guò)在小溪的石頭上面敲打衣物的方式來(lái)清除衣物上的污垢，如今，我們只需要按動(dòng)一個(gè)按鈕就可以輕松的洗滌大量的衣物。1858年，一個(gè)叫漢密爾頓·史密斯的美國(guó)人在匹茨堡制成了世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)。這臺(tái)洗衣機(jī)主要就是一只圓桶，桶里面裝著一個(gè)直軸，軸上面安裝有螺旋狀的葉子。軸通過(guò)一個(gè)曲柄連到外面。那一年史密斯獲得了這臺(tái)洗衣機(jī)的專利權(quán)。但是，他設(shè)計(jì)的這臺(tái)洗衣機(jī)使用不省力，而且對(duì)衣物有損傷，因此沒(méi)有被推廣，但這臺(tái)洗衣機(jī)就是洗衣機(jī)時(shí)代開(kāi)始的標(biāo)志。1859年，德國(guó)人發(fā)明了一種利用搗衣杵的攪拌洗滌

13、衣物的洗衣機(jī)，通過(guò)外力使搗衣杵上下運(yùn)動(dòng)，裝有彈簧的木釘便不斷的摩擦衣物而達(dá)到洗滌的效果。1874年，美國(guó)人比爾·布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。這臺(tái)洗衣機(jī)的構(gòu)造是在木筒里裝上6塊葉片，搖動(dòng)手柄，通過(guò)齒輪把動(dòng)力傳到筒內(nèi)，使衣物在筒內(nèi)不停地翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到洗滌的目的。隨著這臺(tái)機(jī)器的誕生，使人們的勞動(dòng)效率得到大大的提高，為洗衣機(jī)的研究奠定了基礎(chǔ)。 隨著蒸汽機(jī)的問(wèn)世，洗衣機(jī)的動(dòng)力裝置有了新的革新。1880年，美國(guó)又發(fā)明了蒸汽洗衣機(jī)，蒸汽動(dòng)力開(kāi)始取代人力。 現(xiàn)代蒸汽洗衣機(jī)的功能包括蒸汽洗滌和蒸汽烘干，采用了智能水循環(huán)系統(tǒng)，可將高濃度洗滌液與高溫蒸氣同時(shí)對(duì)衣物進(jìn)行雙重噴淋，貫穿全部洗滌過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了全

14、球獨(dú)創(chuàng)性的“蒸汽洗”全新洗滌方式與普通滾筒洗衣機(jī)在洗滌時(shí)需要加熱整個(gè)滾筒的水不同，蒸汽洗滌是以深層清潔衣物為目的，當(dāng)少量的水進(jìn)入蒸汽發(fā)生盒并轉(zhuǎn)化為蒸汽后，通過(guò)高溫噴射分解衣物污漬。蒸汽洗滌快速、徹底，只需要少量的水，同時(shí)可節(jié)約時(shí)間。對(duì)于放在衣柜很長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生褶皺、異味的冬季衣物，能讓其自然舒展，撫平褶皺?！罢羝娓伞钡墓ぷ髟韯t是把恒定的蒸汽噴灑在衣物上，將衣物舒展開(kāi)之后，再進(jìn)行恒溫冷凝式烘干。通過(guò)這種方式，厚重衣物不僅3緒 論干得更快，并且具有舒展和熨燙的效果。 隨后，內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)、水力洗衣機(jī)也先后問(wèn)世。直到1911年，由美國(guó)研制成功了世界上首臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。電動(dòng)洗衣機(jī)的問(wèn)世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)

15、自動(dòng)化的開(kāi)端。1922年，由美國(guó)瑪塔依格公司率先將洗衣機(jī)的洗滌機(jī)構(gòu)改造了，用攪拌式替代了傳統(tǒng)的拖動(dòng)式，從此，洗衣機(jī)的架構(gòu)便固定了下來(lái)，第一臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)順勢(shì)而生。這臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)是在筒中心裝上一個(gè)豎立的軸，在豎立軸的下端安裝攪拌翼，動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)提供，通過(guò)豎立軸傳遞到攪拌翼，使攪拌翼做周期性的正反擺動(dòng)，攪動(dòng)衣物和水持續(xù)翻滾、相互摩擦而洗滌污垢。這臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)操作簡(jiǎn)單方便，洗滌效果甚好，受到當(dāng)時(shí)人們的一致好評(píng)。1932年，第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)誕生了，這臺(tái)洗衣機(jī)是由美國(guó)本德克斯航空公司研制成功的，他們成功的將洗滌、漂洗、脫水三個(gè)過(guò)程在同一個(gè)滾筒內(nèi)完成。這標(biāo)志著電動(dòng)洗衣機(jī)的型式跨越到了一個(gè)新

16、的臺(tái)階，向自動(dòng)化又邁進(jìn)了一大步！1937年，第一臺(tái)自動(dòng)洗衣機(jī)誕生了。這種自動(dòng)洗衣機(jī)是是一款“前置”式的，它的缸一次可以洗滌4kg衣服，動(dòng)力來(lái)自于一根水平的軸。衣服在缸內(nèi)不停地上下翻滾，達(dá)到去污效果。一直到19世紀(jì)40年代才出現(xiàn)了現(xiàn)代的"上置"式自動(dòng)洗衣機(jī)。隨著工業(yè)化的加速，洗衣機(jī)的更新也是日新月異。由英國(guó)率先研制并推出的是一款噴流式洗衣機(jī)，它通過(guò)筒體一側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)波輪而產(chǎn)生的強(qiáng)烈渦流，使衣物和流水起在筒內(nèi)不斷翻滾，洗滌污垢。1955年，在英國(guó)噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出了波輪式洗衣機(jī)。二十世紀(jì)60年代，日本成功研制并推出了帶干桶的雙桶洗衣機(jī)，當(dāng)時(shí)人們叫它為“半自動(dòng)型洗衣機(jī)

17、”。 二十世紀(jì)70年代，波輪式套桶全自動(dòng)洗衣機(jī)橫空出世。二十世紀(jì)70年代后期，由電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)在日本問(wèn)世，開(kāi)創(chuàng)了洗衣機(jī)發(fā)展史的新紀(jì)元。二十世紀(jì)80年代，“模糊控制”的應(yīng)用使得洗衣機(jī)操作更簡(jiǎn)便，功能更完備，洗衣程序更隨人意，外觀造型更為時(shí)尚 二十世紀(jì)90年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。此后，隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)，引發(fā)了洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的巨大革命。 之后，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，滾筒洗衣機(jī)已經(jīng)成了大家耳濡目染的產(chǎn)品。伴隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，相信新型更適合人們使用的洗衣機(jī)

18、會(huì)給我們的生活帶來(lái)新的方式。1.3 設(shè)計(jì)要求自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)設(shè)置有高水位、中水位和低水位的檢測(cè)傳感器，控制面板上設(shè)置有啟動(dòng)開(kāi)關(guān)、停止開(kāi)關(guān)、定時(shí)器及自動(dòng)洗衣方式設(shè)定的觸摸按鍵等。自動(dòng)洗衣機(jī)的過(guò)程3緒 論有：洗滌、清洗和脫水。自動(dòng)洗衣機(jī)的全過(guò)程包括：?jiǎn)?dòng)、進(jìn)水、洗滌（正轉(zhuǎn)30S停4S，反轉(zhuǎn)30S停4S）、排水（30S）、脫水（20S）、如此循環(huán)3次等，每次排水后均進(jìn)行脫水清洗，完成后報(bào)警3S并自動(dòng)停機(jī)。設(shè)計(jì)滿足控制要求的程序。5全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)2 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)2.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造 2.1.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的種類及性能比較從結(jié)構(gòu)上分類，全自動(dòng)洗衣機(jī)大致可分為3類，即攪拌式、波輪式和滾筒式

19、。在我國(guó)使用得比較普遍的洗衣機(jī)類型主要是波輪式和滾筒式兩類，尤以波輪式為主，滾筒式為輔。各種洗衣機(jī)都有各自的特色，在此將一一分析。滾筒式洗衣機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要羅列如下：1）沒(méi)有纏繞，磨損低，機(jī)械傳動(dòng)部分簡(jiǎn)單可靠，使用壽命長(zhǎng)于波輪式洗衣機(jī)。2）滾筒式洗衣機(jī)能更好的將纖維衣物軟化，使洗滌后的衣物柔軟蓬松，穿起來(lái)更加舒服。滾筒還能保護(hù)洗滌衣物，減小洗滌衣物的損傷和變形。3）提高洗滌溫度使洗衣粉充分溶解，加速去污速度，提高洗衣粉中相關(guān)酶的活性。與此同時(shí)，這樣還有助于溶解血漬、汗?jié)n，減小油污、灰塵的粘附作用，從而大大的提高去污效率。4）眾所周知，溫度越高，擴(kuò)散越快，因此，溫度高可使污物在水中的擴(kuò)散加快。

20、高溫還能殺死一些細(xì)菌，保證人體健康。5）自動(dòng)化程度高，可設(shè)置自動(dòng)投放洗衣粉等?？梢詾椴煌|(zhì)地的棉制品、化纖制品、羊毛制品等洗滌物科學(xué)合理的設(shè)計(jì)不同的洗滌程序和洗滌溫度，使洗滌更加高效。還有防皺浸泡功能，可將洗好的衣物浸泡在清水里，到晾曬前再甩干，避免衣物甩干后不能及時(shí)取出晾曬而起皺。6）省水，省洗衣粉，很環(huán)保。滾筒式洗衣機(jī)與傳統(tǒng)的洗衣機(jī)最大的不同在于不需要水位高過(guò)衣物，從而節(jié)約用水，并減少洗衣粉的投放量。7）洗滌噪聲小。滾筒式洗衣機(jī)是封閉式洗滌，可以將內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲和水流聲有效的屏蔽掉；而波輪式脫水內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲、洗滌的水流聲是無(wú)法避免的，剎車裝置剎車時(shí)和電磁閥動(dòng)作時(shí)聲音也很大。沒(méi)有加溫洗滌的波輪式洗

21、衣機(jī)不管如何提高水流，要達(dá)到相同的洗滌效果，必須要提供足夠的機(jī)械力，而機(jī)械力越大，對(duì)衣物的損傷也就越大。這些因素決定了波輪式洗衣機(jī)的磨損率大大高于滾筒式洗衣機(jī)。由于滾筒式洗衣機(jī)的市場(chǎng)價(jià)格大大高于波輪式洗衣機(jī)，波輪式洗衣機(jī)更受用戶歡迎。波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)如下：1）水流沖擊效果更佳。現(xiàn)在波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)出現(xiàn)了各種新的水流的形式。如榮事達(dá)的網(wǎng)絡(luò)水流、LG的拳擊棒、松下的雙瀑布等都采用了這種水流應(yīng)用于波輪式洗衣機(jī)。5全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)2）智能控制。最新推出的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)都是采用單片機(jī)程序控制器來(lái)替代原來(lái)的機(jī)械式程序控制器，大大的提高了波輪式洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度，使控制更加方便可靠。不同的廠家生產(chǎn)的

22、波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制程序各有不同，如在模糊控制的洗衣機(jī)中，單片機(jī)通過(guò)光傳感器的信號(hào)、采集水位傳感器、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、布量傳感器等，判斷出衣物的臟污程度、多少、質(zhì)地等從而自動(dòng)調(diào)節(jié)洗滌方式和溫度，從而對(duì)衣物進(jìn)行合理的洗滌。3）磨損小。波輪式洗衣機(jī)的內(nèi)筒材質(zhì)是不銹鋼的，減小了衣物和內(nèi)桶壁的摩擦，從而使衣物的磨損程度減小。4）噪聲小。電動(dòng)機(jī)軸與洗衣桶主軸是同心安裝的，直接驅(qū)動(dòng)，使洗滌和脫水時(shí)洗衣桶振動(dòng)減小，噪聲降低。5）變頻波輪式洗衣機(jī)可以對(duì)不同質(zhì)地的衣物自動(dòng)選擇不同的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從使不同質(zhì)地的衣物得到最合適的洗滌，不但使衣物洗得干凈，而且能降低衣物的磨損。在脫水甩干時(shí)，可以由慢到快地勻加速啟動(dòng)，使

23、衣物在桶內(nèi)分布均勻，脫水效果更佳，同時(shí)由于衣物均勻分布在洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在軸心上，可以減小振動(dòng)，降低噪聲。本論文選擇波輪式洗衣機(jī)進(jìn)行研究。波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是由：洗滌脫水系統(tǒng)，進(jìn)水排水系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)以及支撐機(jī)構(gòu)5大部分組成的。如圖2-1所示：全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖2-1 全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖7 2.1.2 洗滌脫水系統(tǒng) 脫水洗滌系統(tǒng)主要由：波輪、盛水桶、洗滌桶組成。波輪是全自動(dòng)洗衣機(jī)中對(duì)衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。按波輪的形狀來(lái)分，基本上有小波輪（直徑在160mm左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在300mm左右）新水流兩類，盛水桶又稱為外桶，主

24、要用來(lái)存放洗滌液。盛水桶固定在鋼制底板上，由4根吊桿懸掛于洗衣機(jī)箱體上。桶底下面安裝有排水閥、電動(dòng)機(jī)、離合器等部件。洗滌桶又稱為內(nèi)桶，也稱為脫水桶或者離心桶，它的主要作用是盛放衣物，配合波輪完成洗滌或漂洗功能。在脫水時(shí)就成為離心式的脫水桶。 2.1.3 排水和進(jìn)水系統(tǒng)波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。洗衣機(jī)上都安裝有水位控制器（水位開(kāi)關(guān)），可對(duì)桶內(nèi)的水位進(jìn)行檢測(cè)和控制。波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)大部分水位開(kāi)關(guān)使用的是空氣壓力式開(kāi)關(guān)，用來(lái)監(jiān)測(cè)水位的高低，主要由：電觸點(diǎn)、氣壓傳感器裝置和控制裝置開(kāi)關(guān)三部分組成。電磁閥又分進(jìn)水和排水電磁閥。受水位開(kāi)關(guān)動(dòng)斷觸點(diǎn)控制的是進(jìn)水電磁閥，它是洗衣機(jī)

25、上的自動(dòng)進(jìn)水開(kāi)關(guān)。改變離合器工作狀態(tài)的是排水電磁閥，它是全自動(dòng)洗衣機(jī)上的自動(dòng)排水裝置。進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流過(guò)線圈形成磁場(chǎng)的原理，洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn)、排水時(shí)使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場(chǎng)，電磁線圈吸合。自動(dòng)打開(kāi)橡膠閥門，洗衣機(jī)里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場(chǎng)消失，電磁鐵松開(kāi)，橡膠閥門自動(dòng)關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。 2.1.4 電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)和離合器組成，離合器有普通離合器和減速離合器兩種。普通離合器一般用在小波輪的套桶洗衣機(jī)上，這種洗衣機(jī)在的洗滌和脫水時(shí)電動(dòng)機(jī)的的轉(zhuǎn)速相同。目前各種大波輪

26、新水流套桶洗衣機(jī)普遍采用減速離合器，它在洗滌，漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速較慢，而脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速較快。電動(dòng)機(jī)同時(shí)作為洗滌和脫水時(shí)的動(dòng)力源，普遍采用主，副繞組完全對(duì)稱的電容式電動(dòng)機(jī)。由于一般全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的額定洗滌容量較大，因此電動(dòng)機(jī)的功率較大。采用減速離合器的全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的原理如圖2-2所示：7全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)圖2-2 采用減速離合器的全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的原理支撐機(jī)構(gòu)主要有箱體，吊桿及控制臺(tái)組成，它除了安裝和連接洗衣機(jī)的各種零件外，還具有減振及防護(hù)，裝飾的作用。2.2全自動(dòng)洗衣機(jī)功能要求全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本硬件結(jié)構(gòu)如圖2-3，包括洗衣機(jī)的控制面板、進(jìn)水口、洗滌電機(jī)等?？刂平缑姘粹o包括

27、：簡(jiǎn)易模式切換、水位選擇按鈕、檔位選擇按鍵等按鍵。洗衣機(jī)內(nèi)筒分別裝有高、中、低水位探測(cè)器，當(dāng)水位到達(dá)系統(tǒng)選擇的水位時(shí)，會(huì)自動(dòng)停止入水。圖2-3 全自動(dòng)洗衣機(jī)基本硬件結(jié)構(gòu)圖（1） 按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開(kāi)關(guān)和檔位（300/200/100），開(kāi)始進(jìn)水直到高/中/低水位，關(guān)水。9（2）開(kāi)始洗滌（3） 洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停4秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停4秒（4） 如此循環(huán)（300/200/100）次后，開(kāi)始排水，排水30S后開(kāi)始脫水，脫水20S。（5） 重復(fù)（2）（4）三次（6） 清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)（7） 若按下停車按扭，可手動(dòng)排水（不脫水）和手動(dòng)脫水（不計(jì)數(shù)）根據(jù)控制過(guò)程中的進(jìn)水、洗滌、脫水、

28、報(bào)警等控制要求，對(duì)控制所需的外部設(shè)備初步設(shè)計(jì)如表2-1表2-1 對(duì)應(yīng)設(shè)備及功能表對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備啟動(dòng)按扭進(jìn)水電磁閥停止按扭排水電磁閥水位選擇開(kāi)關(guān)（高水位）洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器水位選擇開(kāi)關(guān)（中水位）洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器水位選擇開(kāi)關(guān)（低水位）脫水桶手動(dòng)排水開(kāi)關(guān)報(bào)警器手動(dòng)脫水開(kāi)關(guān)高水位傳感器中水位傳感器低水位傳感器水排空傳感器93 硬件電路的設(shè)計(jì)3.1 主控線路接線圖硬件設(shè)計(jì)的整體思路就是通過(guò)PLC輸出的數(shù)字信號(hào)控制繼電器組，達(dá)到控制電路的目的。動(dòng)力來(lái)源于電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)原理圖即洗衣機(jī)的主控線路接線圖如圖3-1圖3-1 洗衣機(jī)的主控線路1） 上圖中的“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“脫水”分別

29、表示的是控制電動(dòng)機(jī)電源方向的三個(gè)繼電器組，其線圈分別連接到PLC的輸出端“Q0.2”“Q0.3”“Q0.4”，由PLC的輸出信號(hào)控制。正轉(zhuǎn)組和反轉(zhuǎn)組對(duì)于脫水組略有不同，它是由變頻器限制后接入電動(dòng)機(jī)的，只需要改變變頻器相關(guān)參數(shù)便可改變洗滌和漂洗時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。從而達(dá)到不同的洗滌檔位有不同的洗滌效果的目的。而脫水繼電器組直接連接到家用交流電源和電動(dòng)機(jī)，11當(dāng)洗衣機(jī)工作在脫水狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)按額定轉(zhuǎn)速工作。轉(zhuǎn)速比洗滌時(shí)的轉(zhuǎn)速要快很多。 2） 變頻器是作用是將電壓和頻率不變的交流電轉(zhuǎn)換為電壓或頻率可變的交流電。它首先把三相或單相交流電變換為直流電，然后再把直流電轉(zhuǎn)換為三相或單相交流電。變頻器同時(shí)改變輸出

30、頻率與電壓，即改變了電機(jī)運(yùn)行曲線上的n0，使電機(jī)運(yùn)行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機(jī)只需要較小的啟動(dòng)電流，就可以獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以啟動(dòng)重載負(fù)荷。變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、穩(wěn)壓等基本功能，通過(guò)改變電機(jī)的電壓和頻率，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速。3.2 控制系統(tǒng)硬件接線 3.2.1 PLC介紹1） PLC主要由電源、中央處理單元（CPU）、輸入輸出接口和編程器組成。見(jiàn)圖3-2：編程器 可編程控制器輸入模塊 CPU模塊輸出模塊按鈕消泵停止按鈕轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 消卷開(kāi)關(guān)按反饋信號(hào) 報(bào)警燈電源 備用電源圖3-2 PLC程序控制系統(tǒng)示意圖2）PLC的特點(diǎn)PLC特點(diǎn)鮮明，主要特點(diǎn)有：系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易；可靠性

31、高，抗干擾能力強(qiáng)；配套齊全，功能完善，使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；使用方便，編程方法簡(jiǎn)單；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、維修工作量小，調(diào)試方便，容易改造；體積小，能耗低等特點(diǎn)。3）PLC工作原理PLC的工作過(guò)程一般分為輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。如圖3-313用戶輸入設(shè)備輸入端子輸入鎖存器輸入映像寄存器程序執(zhí)行輸出映像寄存器輸出鎖存器輸出端子用戶輸出設(shè)備輸入刷新程序執(zhí)行輸出刷新 一個(gè)掃描周期圖3-3 PLC的掃描工作圖 3.2.2 PLC接線1） PLC主機(jī)本課題選擇西門子S7-200系列PLC作為此全自

32、動(dòng)洗衣機(jī)的控制主機(jī)。在西門子S7-200系列PLC中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM等之分。西門子公司的SIMATIC S7-200系列屬于小型PLC，可以用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。由于它有極強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。選擇了CPU224作為其主機(jī)即可滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求。2） 啟動(dòng)按鈕SB1用來(lái)啟動(dòng)靜止中的全自動(dòng)洗衣機(jī)開(kāi)始工作，在洗衣機(jī)內(nèi)放入衣物完畢，且已經(jīng)準(zhǔn)備好開(kāi)始洗衣服之后，按下啟動(dòng)按鈕，全自動(dòng)洗衣機(jī)開(kāi)始工作。3） 停止按鈕SB2用來(lái)停止工作中的全自動(dòng)洗衣機(jī)工作。在洗衣服的過(guò)程

33、中，若用戶需要停止洗衣機(jī)，可直接按下停止按鈕，洗衣機(jī)即會(huì)停止工作。154） 高水位ST1是指洗衣機(jī)在工作過(guò)程中，洗衣機(jī)筒內(nèi)保持的水位的高低，一旦選擇了高水位，則在洗衣過(guò)程中的水位將保持系統(tǒng)所設(shè)定的高水位。水位的設(shè)定可通過(guò)控制面板上的高水位按鈕控制，按下高水位按鈕則表示選擇了高水位。本水位適于洗滌大量衣服。5） 中水位ST2是指洗衣機(jī)在洗衣過(guò)程中，洗衣機(jī)筒內(nèi)保持的水位的高低，是相對(duì)于高水位和低水位來(lái)說(shuō)的，在洗衣機(jī)系統(tǒng)的初始設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了三種水位，這個(gè)是三個(gè)水位中間的一個(gè)水位，可用控制面板中的中水位按鈕來(lái)設(shè)置中水位，按下此按鈕則表示選擇了中水位。本水位適合洗滌中量的衣服。6） 低水位ST3是指洗衣

34、機(jī)在洗衣過(guò)程中，洗衣機(jī)筒內(nèi)保持的水位的高低，是三個(gè)水位中較低的一個(gè)，可用控制面板中的中水位按鈕來(lái)設(shè)置中水位，按下此按鈕則表示選擇了中水位，同樣可以完成洗衣過(guò)程。本水位適合洗滌少量的衣物。7） 高強(qiáng)度洗滌ST8該強(qiáng)度下洗滌，電機(jī)會(huì)正反轉(zhuǎn)300次，全體循環(huán)3次，適用于高等程度臟的衣物的洗滌。8） 中強(qiáng)度洗滌ST9該強(qiáng)度下洗滌，電機(jī)會(huì)正反轉(zhuǎn)200次，全體循環(huán)3次，適用于中等程度臟的衣物的洗滌。9） 低強(qiáng)度洗滌ST10該強(qiáng)度下洗滌，電機(jī)會(huì)正反轉(zhuǎn)100次，全體循環(huán)3次，適用于低等程度臟的衣物的洗滌。10） 簡(jiǎn)易按鈕ST11當(dāng)按下簡(jiǎn)易按鈕時(shí)，選擇了簡(jiǎn)易模式，洗衣機(jī)自動(dòng)按照簡(jiǎn)易模式洗衣服，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易模式

35、是洗滌電機(jī)會(huì)正反轉(zhuǎn)200次，全體循環(huán)兩次。簡(jiǎn)易模式適合一般衣物的洗滌，使用戶操作起來(lái)更方便快捷。11） 水位探測(cè)器檢測(cè)洗衣機(jī)水位是否達(dá)到了系統(tǒng)所設(shè)定的水位的是水位探測(cè)器。采用數(shù)字量輸出式水位探測(cè)器，可直接將水位探測(cè)器的輸出信號(hào)直接送到PLC主機(jī)的數(shù)字量輸入端口上。12） 進(jìn)水電磁閥控制洗衣機(jī)進(jìn)水的是進(jìn)水電磁閥。當(dāng)洗衣機(jī)工作中需要進(jìn)水時(shí)，由PLC主機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)會(huì)打開(kāi)進(jìn)水電磁閥，水就回進(jìn)入洗衣機(jī)筒內(nèi)；當(dāng)進(jìn)水量已經(jīng)達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)定的水位時(shí)，游PLC主機(jī)發(fā)出的信號(hào)會(huì)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥。 13） 電機(jī)正/反轉(zhuǎn)接觸器用于PLC主機(jī)控制洗衣機(jī)電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)的是電機(jī)正/反轉(zhuǎn)接觸器?？芍苯訉LC13主機(jī)的數(shù)字量

36、輸出端口與電機(jī)正/反轉(zhuǎn)接觸器連接，在洗衣機(jī)工作在洗滌狀態(tài)下時(shí)，電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)是輪流進(jìn)行的。14） 脫水離合器用于PLC主機(jī)控制洗衣機(jī)進(jìn)行脫水作用的是脫水電磁離合器。脫水時(shí)需要電機(jī)帶動(dòng)機(jī)筒高速旋轉(zhuǎn)，可直接用PLC主機(jī)的數(shù)字量輸出端口來(lái)控制電磁離合器，達(dá)到控制脫水目的。在脫水過(guò)程不涉及電機(jī)的調(diào)速問(wèn)題，直接使用的是家用電，不需要經(jīng)過(guò)變頻器。3.3 系統(tǒng)資源分配1）數(shù)字量輸入部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的輸入有啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、水位選擇開(kāi)關(guān)（高水位/中水位/低水位）、手動(dòng)排水開(kāi)關(guān)、手動(dòng)排水開(kāi)關(guān)、高水位浮球開(kāi)關(guān)、中水位浮球開(kāi)關(guān)、低水位浮球開(kāi)關(guān)、水排空浮球開(kāi)關(guān)等共16個(gè)輸入點(diǎn)。具體的輸入分配如表3-1所示

37、。 表3-1輸入地址分配輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備I0.0啟動(dòng)按鈕I0.1停止按鈕I0.2水位選擇開(kāi)關(guān)（高水位）I0.3水位選擇開(kāi)關(guān)（中水位）I0.4水位選擇開(kāi)關(guān)（低水位）I0.5手動(dòng)排水開(kāi)關(guān)I0.6手動(dòng)脫水開(kāi)關(guān)I0.7高水位浮球開(kāi)關(guān)I1.0中水位浮球開(kāi)關(guān)I1.1低水位浮球開(kāi)關(guān)I1.2水排空浮球開(kāi)關(guān)I1.3觸發(fā)低次檔位I1.4觸發(fā)中次檔位I1.5觸發(fā)高次檔位I1.6觸發(fā)簡(jiǎn)易檔位2）數(shù)字量輸出部分全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、洗滌電動(dòng)機(jī)、脫水桶、報(bào)警器5個(gè)設(shè)備。但是由于洗滌電動(dòng)機(jī)有正反轉(zhuǎn)兩個(gè)狀態(tài)，分別有正接觸器和17反接觸器，所以輸出點(diǎn)應(yīng)該有6個(gè)。具體的輸出分配如表3-2所

38、示。表3-2 輸出地址分配輸出地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備Q0.0進(jìn)水電磁閥Q0.1排水電磁閥Q0.2洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Q0.3洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Q0.4脫水桶Q0.5報(bào)警器3） 輔助繼電器本程序中，還需要幾個(gè)中間繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，它們分別代表的含義與功能如表3-3所示：表3-3控制系統(tǒng)中的中間狀態(tài)I/O分配地址功能M0.0啟動(dòng)按鈕輔助繼電器M0.1判斷洗衣機(jī)水位是否與設(shè)定值不一致M0.2判斷洗衣機(jī)水位是否與設(shè)定值一致M0.3停止自動(dòng)洗衣輔助繼電器M0.4判斷進(jìn)水是否完成M0.5判斷排水是否完成M0.6選擇簡(jiǎn)易程序輔助繼電器T37洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)間30sT38洗滌電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)間30sT39排水

39、30sT40脫水30sT41洗衣完畢報(bào)警3sC50抵擋洗衣（100次）C51中檔洗衣（200次）C52高檔洗衣（300次）C53整個(gè)過(guò)程重復(fù)2次19根據(jù)系統(tǒng)控制的I/O口的分配和全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能要求，控制系統(tǒng)PLC的外部接線設(shè)計(jì)如圖3-4圖3-4 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC接線圖由于用戶在使用全自動(dòng)洗衣機(jī)時(shí)，洗滌與脫水狀態(tài)下對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求不同，即洗滌需要電機(jī)轉(zhuǎn)速小，脫水要求轉(zhuǎn)速大，故洗滌與脫水選擇不同的的電，上圖中只是用一個(gè)電機(jī)符號(hào)表示電機(jī)，是為了畫圖的簡(jiǎn)潔與看圖的方便。特此說(shuō)明。2 I全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試4 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試4.1 洗衣機(jī)的力控組態(tài)仿真 洗衣機(jī)的工

40、作過(guò)程仿真如圖4-1：圖4-1全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)組態(tài)示意圖如圖4-1所示，為全自動(dòng)洗衣機(jī)的示意圖包含部分控制面板，利用力控Forcecontrol 6.1作出的組態(tài)示意圖在全自動(dòng)洗衣機(jī)工作前先設(shè)置進(jìn)水的位置（假設(shè)選擇的是高水位），按下高水位按鈕，接著選擇洗衣機(jī)需工作的時(shí)間（工作時(shí)需正反轉(zhuǎn)循環(huán)的次數(shù)，分別為100次、200次、300次），高檔位代表所需正反轉(zhuǎn)循環(huán)的次數(shù)為300次，中檔位代表所需正反轉(zhuǎn)循環(huán)的次數(shù)為200次，低檔位代表所需正反轉(zhuǎn)循環(huán)的次數(shù)為100次，這樣可以逐步減少洗滌的次數(shù)。假如選擇中檔位，將需要清洗的衣服放入里面，然后按下啟動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)內(nèi)部開(kāi)始進(jìn)水到高水位置，此時(shí)高水位傳感器

41、的燈亮，進(jìn)水停止，開(kāi)始洗滌。正轉(zhuǎn)30s停4s，反轉(zhuǎn)30s停4s，如此循環(huán)200次開(kāi)始排水30s，再脫水20s，算是一個(gè)循環(huán)，然后從進(jìn)水開(kāi)始再循環(huán)一次為洗衣結(jié)束。洗衣完成脫水成功后報(bào)警3s鐘洗衣機(jī)自動(dòng)停止。在操作控制界面上有一個(gè)簡(jiǎn)易模式開(kāi)關(guān)，該鍵的作用的就是讓整個(gè)洗衣的過(guò)程簡(jiǎn)單化，例如洗滌一較小的衣物，或是洗滌夏季衣物。當(dāng)按下“簡(jiǎn)易模式”時(shí)，洗衣機(jī)會(huì)自動(dòng)切換到循環(huán)次數(shù)較少的程序完成洗滌。如果中途有緊急情況下或不想利用全自動(dòng)洗衣功能時(shí)，可以直接按下停止按鈕，此時(shí)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警功能。當(dāng)感覺(jué)衣服已經(jīng)干凈時(shí)，而洗衣機(jī)還沒(méi)有進(jìn)入排水階段，可按下停止按鈕使得自動(dòng)洗衣功能停止，這時(shí)還可以

42、按下手動(dòng)排水，手動(dòng)脫水按鈕，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水，手動(dòng)脫水的功能。212）重點(diǎn)的幾個(gè)參數(shù)設(shè)定定義參數(shù)：圖4-2 洗衣機(jī)的水位參數(shù)選擇變量參數(shù)：圖4-3 反應(yīng)器參數(shù)10格每秒，共100格，底色為黃色，藍(lán)色代表水。I圖4-4多邊線（水管）的參數(shù)設(shè)置管道水流動(dòng)畫設(shè)置為流動(dòng)效果，由PLC離散信號(hào)控制，或給水或供排水。圖4-5 排水管的變量參數(shù)并為與PLC相連，設(shè)置給水管道為離散變量，單獨(dú)與水罐相連，進(jìn)入演示畫面，測(cè)試結(jié)果如圖4-1所示，動(dòng)畫連接成功。234.2 程序的流程圖構(gòu)成和相關(guān)設(shè)置1）流程圖 正常運(yùn)行流程圖正常運(yùn)行流程圖如圖4-6所示。流程圖描述:按下啟動(dòng)按扭,開(kāi)始進(jìn)水;進(jìn)水到規(guī)定高度,使水位開(kāi)關(guān)接通,

43、實(shí)現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn),并停止進(jìn)水;洗滌正轉(zhuǎn)30S后,停止4秒,反轉(zhuǎn)30S后,停4秒。計(jì)數(shù)器加1,累計(jì)洗滌次數(shù);直至洗滌達(dá)到洗衣次數(shù),開(kāi)始排水.由于排水,水位降低,當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時(shí),排空檢測(cè)開(kāi)關(guān)接通,開(kāi)始脫水,脫水30S后,計(jì)數(shù)器加1,脫水停止.然后再返回到進(jìn)水動(dòng)作 重復(fù)上述過(guò)程3次,報(bào)警并停機(jī).I全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試圖4-6 運(yùn)行流程圖（2）程序的構(gòu)成這個(gè)程序只有自動(dòng)方式，在自動(dòng)方式下，PLC將運(yùn)行已經(jīng)設(shè)置好的程序和參數(shù)。25全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試（3）程序的下載、安裝和調(diào)試將各個(gè)輸入/輸出端子和實(shí)際控制系統(tǒng)中的按鈕、所需控制設(shè)備正確連接，完成硬件的安裝。全自動(dòng)洗衣機(jī)

44、程序是由V3.2 STEP 7 MicroWIN SP4編程軟件的指令完成。若要修改程序，先將PLC設(shè)定在STOP狀態(tài)下,運(yùn)行編程軟件，打開(kāi)全自動(dòng)洗衣機(jī)程序，即可在線調(diào)試。設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細(xì)進(jìn)行檢查，并改正寫入時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。程序先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號(hào)可以用鈕子開(kāi)關(guān)和按鈕來(lái)模擬，各輸出量的通/斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管顯示。根據(jù)功能圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用開(kāi)關(guān)或按鈕來(lái)模擬實(shí)際的反饋信號(hào)。先逐個(gè)模擬調(diào)試各單一功能是否正常，如正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)及其時(shí)間、進(jìn)水排水等功能，如有不符之處及時(shí)修改。然后再整個(gè)程序模擬，看看程序的運(yùn)行情況是否符合功能表圖的規(guī)定，即某一轉(zhuǎn)化條件實(shí)現(xiàn)時(shí)，是否

45、發(fā)生進(jìn)一步的活動(dòng)狀態(tài)的正確變，化即該轉(zhuǎn)換的所有的前級(jí)步是否變?yōu)椴换顒?dòng)步，以及各步被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。對(duì)系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一個(gè)支路、各種可能的進(jìn)展路線，都逐一進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)修改梯形圖和源程序，例如，正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的時(shí)間不夠時(shí)，通過(guò)修改時(shí)間繼電器的相關(guān)參數(shù)即可，然后把相關(guān)梯形圖和源程序也進(jìn)行修改。知道各種可能的情況下，輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合設(shè)計(jì)要求。4.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)程序全過(guò)程運(yùn)行程序及梯形圖見(jiàn)附錄I全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試5 結(jié)論與展望通過(guò)本課題的研究設(shè)計(jì)，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)有了更加深入的理解。全自動(dòng)洗衣

46、機(jī)控制系統(tǒng)充分利用了西門子PLC的特點(diǎn)，有效的控制開(kāi)關(guān)、按鈕、電磁閥等其他一些輸入輸出點(diǎn)設(shè)備，使洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化程度得到了大大的提高。洗衣機(jī)的工作過(guò)程都是由系統(tǒng)提前設(shè)計(jì)好的，工作時(shí)間由PLC內(nèi)計(jì)數(shù)器控制,因此，只需要通過(guò)改變計(jì)數(shù)器參數(shù)便可改變?nèi)詣?dòng)洗衣機(jī)的工作時(shí)間。不但可將工作時(shí)間提前設(shè)定好并保存下來(lái)，作為固定程序使用,而且可以根據(jù)衣物的數(shù)量、質(zhì)地和油污的程度來(lái)編程。通過(guò)本次課題設(shè)計(jì)，對(duì)自動(dòng)控制原理及應(yīng)用有了更深的認(rèn)識(shí)，在一個(gè)多月的研究過(guò)程中學(xué)到了很多東西，不但有本論文涉及到的知識(shí)，也有很多其他的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到一些不清楚的地方，除了查閱相關(guān)資料， 也得到了很多老師和同學(xué)的指導(dǎo)

47、。總之，這次設(shè)計(jì)為我以后的實(shí)際應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為我以后進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)和工作提供了堅(jiān)實(shí)的。27附 錄致 謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，PLC已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握PLC的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。在本論文的寫作過(guò)程中，我的導(dǎo)師*老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫作提綱，到指出寫作中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。論文的完成，不僅在于最后一段時(shí)間的搜集和整理，更主要是在四年中學(xué)習(xí)知識(shí)的積累，所以我在此首先要重點(diǎn)感謝四年來(lái)教授我們每門課程的老師們，正因?yàn)樗麄儑?yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和樸實(shí)的教學(xué)，才能最終讓我們走向碩果的終點(diǎn)。同學(xué)們的關(guān)心和幫助是我的動(dòng)力，在我知識(shí)的缺憾點(diǎn)上給予我很大的幫助，使得論文從剛開(kāi)始的暇跡斑斑到越來(lái)越完善、越來(lái)越有內(nèi)容，最終幫助我完整的寫完了整個(gè)論文。I參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 戴仙金主編.西門子S7200系列PLC應(yīng)用與開(kāi)發(fā).中國(guó)水利水電出版社，20062 郭丙軍 黃旭峰主編.深入淺出PLC技術(shù)及應(yīng)用教材.中國(guó)電力出版社，20083 西門子（中國(guó)）有限公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán).深