原创】基于PLC全自动洗衣机控制系统设计毕业论文设计(20201002125230

1、山东科技职业学院毕业设计（论文）论文题目: 基于 PLC 全自动洗衣机控制系统 系别：机电工程系专业：电气自动化专业班级：电气自动化二班学生姓名：赵彬学号：20123090253指导教师：王欣香4摘要,电流1.7A 5.2传感器的选择 5.2.1水温传感器的选择水温检测可用热敏电阻或 MTS102半导体温度检测器。洗衣机水温一般为4 C40 C,在该温度范围内MTS10线性好,温度敏感,水温检测常选用它。5.2.2水位传感器的选择对于PLC空制的洗衣机，要求水位的检测必须是连续的，谐振式水位传感器是利用电 磁谐振电路LC作为传感器的敏感元件，将被测物体的变化转变为LC参数的变化，最终 以频率参

2、数输出。其工作原理是将水位的高低通过导管转换成一个测试内腔气体变化的 压力，驱动内腔上方的一块隔膜移动，带动隔膜中心的磁芯在某线圈内移动，从而线圈电 感发生变化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。故常采用谐振式水位传感器。5.2.3浑浊度传感器的选择浑浊度传感器主要采用红外光电传感器。由红外发射管发出一定强度的红外光，红外接收管在溶液的另一侧接收红外线。 红外线在溶液中透光性的大小就决定接收方产生 光电电流的大小，光电流经整形放大和数据处理后，就可以判断出水的浑浊程度。5.2.4衣质传感器的选择衣质的检测一般在洗涤之前，且主要用来测定所洗衣物属于棉类还是化纤类。在一 定水位的前提下不同的衣

3、物成分不同，其布阻抗就不同。为了测出衣质，先加入一定的水 并让电机转动，突然切断电源，由于惯性作用电机会维持短时间旋转。此时电机处于发电机状态,会产生一定感应电势并逐渐衰减到零。由于衰减速率与布阻抗有一定的线性关 系,通过对定子绕组两端电热进行整流和检测，经光电隔离后形成脉冲，脉冲信号多，则 布阻抗小,反之亦然。经过几次测量就可以判断出布阻抗，通过推理得出衣质。故选择电 阻传感器。5.3可编程控制器外部设计5.3.1可编程控制器的选择根据输入信号及输出信号的数量，经过初略计算，输人点数为6点，输出点数为6 点；输人、输出信号都是数字量。增加 20%备用量，以便随时增加控制功能：输入点数为：6

4、X (1+20%)=7.2输出点数为：6 X (1+20%)=7.2根据10点数，可选松下FP0-C16型可编程控制器，其输入点8点，输出点8点, 扩展模块可用点数为16点。5.3.2可编程控制器10 口分配输入启动高水位 传感器低水位传感器浑浊度传感器衣质传感 器停止PLC俞入X0X1X2X3X4X5输出Y0Y1Y2Y6Y3Y7Y4Y5PLC俞出报警 器进水控 制阀正转 高速 洗涤正转 低速 洗涤反转咼 速洗涤反转低速 洗涤排水控制 阀脱水图6可编程控制器I0 口分配表533夕卜围接线图24V 漏SMm劉黄嫌mT1W勒JE隸塑反輛遽耕恥K珠權 副僦图7可编程控制器外围接线图洗衣机要实现衣服的

5、洗涤，漂洗和脱水，就要通过上述动作来实现，而这些动作可 以通过PLC控制来实现。同时加上开关和按钮，数码管显示器，蜂鸣报警器和欠电压检 测保护电路等，就可以形成完整的 PLC控制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进 行检测控制和用户交互。此外，在少数全自动洗衣机上，以继电器作各电气工作部件驱动电路的电源开关， 由PLC空制继电器触点开关的通断，实现洗衣机的程序运转。6软件设计6.1系统的顺序功能图设计全自动洗衣机工作原理：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

6、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，通过电动控制系统，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。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。6.2全自动洗衣机的控制要求1）PLC投入运行，系统处于初始状态准备好启动；2）启动时开始进水；3）水满（上限位）时停止进水并开始洗涤正转；4）

7、正转30s后暂停；5）暂停2s后开始洗涤反转；6）反转30s后暂停；7）暂停2s后，若正、反转未满5次时，返回从正洗开始的动作；8）暂停5s后，若正、反洗涤满5次时则开始排水；9）水位下降到低水位时开始脱水井继续排水；10）脱水30s即完成一次从进水到排水的大循环过程；11）若完成2次大循环，洗完报警3s后自动停机；12）可以按“停止”按钮实现手动停止进水、排水、脱水及报警；13）可以按“排水”按钮实现手动排水；6.3控制系统顺序功能图si进水图9全自动洗衣机控制系统顺序功能图PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。按下启动按钮时开始进水，水满 （即水位到达高水位）时停止进水，2s后开始

8、正转洗涤。正转洗涤30s后暂停，暂停2s后 开始反转洗涤。反转洗涤30s后暂停，暂停2s后，若正、反洗涤未满5次，则返回从 正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满5次时，则开始排水。排水水位若下降到低水位 时，开始脱水并继续排水。脱水30s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完 成2次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了2次大循环，则进行洗完报警。报警3s结束全部过程，自动停机。若按下停止按钮，可以手动排 水和手动脱水。6.4控制系统的梯形图设计X5ITJT6R1010R弓14255乍X1-W-PTI-1TMXO.KEOY24FT.6卜3Li -HTr JTT罪XS

9、-M-犹TMX1X3O0H1TMX2X201Y3IIY74FrMXXSOOl56774908691jY4 11Y4xLipxa IHHh-0C1O1 X5ifwInX5TMX4.K20 hCHOOK5Y54F(TNX5X300ICT1O1K2YU卜YO4YOT厚TMX&K3Q ED图10 PLC控制系统的梯形图按下启动按钮S1, X0动合触点闭合，内部辅助继电器R10得电为“ 1”，同时R1C动 合触点闭合自锁；R10动合触点闭合使输出继电器丫1得电为“ 1”，进水阀打开，开始 注水。到高水位检测传感器，K1闭合，使其动断触点X1断开，进水阀关闭；同时X1动 合触点闭合，计时器T0开始通电计时

10、，2s后TO动合触点闭合，输出继电器丫2得电为 “ 1”，洗衣机开始正转洗涤；同时计时器T1得电，30s后T1动断触点断开，丫2断电， 正转洗涤停止。同时T1动合触点闭合，计时器T2得电，2s后T2动合触点闭合，输出继 电器丫3得电为“T，洗衣机开始反转洗涤，同时计时器T3得电，30s后T3动合触点闭合， T4得电，2s后T4动合触点闭合，计数器CT1OO计数1次；T4动断触点断开，计时器 TO、T1、T2、T3、T4失电复位，T4失电后其动断触点恢复闭合，T0得电，2s后，丫2得 电，开始正转洗涤，如此循环5次，计数器CT10C计数5次后，C100动合触点闭合，输出 继电器丫4得电为“1”，

11、排水阀打开排水，待排水至低水位检测开关 K2时，输入继电器 X2动断触点断开，丫4失电为“0”，停止排水，同时X2动合触点闭合，输出继电器丫5得 电为“ 1”，脱水电机运转，开始脱水，同时计时器 T5得电，30s后T5动断触点断开， Y5失电为“0”，脱水停止；同时T5动合触点闭合，计数器CT10针数1次。同时T5动 合触点闭合，使高水位进水阀打开注水，开始第 2次大循环，第2次大循环结束后，计 数器CT101动合触点闭合，输出继电器丫0得电为“ 1”，报警器报警，同时计时器T6得 电，3s后T6动断触点断开，丫0失电为“ 0”，报警停止，自动洗衣过程完成。其中S2 为手动排水按钮，S3为手动

12、脱水按钮，S4为手动停止按钮。6.5程序语句表0STXO25STTO52TMXJ1ORRIO26ORY2K2080STT52OKT527AtlX?舗sr忖和3X?AMXJ2?aniT15Cr amiXJSTTV4ANtCI0129Ol257SJLY483CtLOi5ANFvo铀STTOJHCT100K26AMY+?lAN1X,K5阻ClPt7ANITA壮TMX1A)STcionA7tRYQKOTRIOtilOR4KKAN!X59STR1035STT163ORX389ANIT6LDORVI話MlX564r ANiX590OTY011AN JXS37TMX265ANIX291STVO12AMIXL

13、K2066OTY497ORT613OTYl40STT2fi7STX293ANIX314STXI-iORY3OKY594TMX615ORTO42AN1X3ORXIK3016ANfX513 JANT370LnjY1ED1?AN1T444CrT571AN1XJiniANRIO45SIT272ANIT3ANl匸IW4白AN1X573OT520ANtV+471 MX174SI 1421AN!Y575ANIX522TMX050STTS76ANX2K2051AN1X577TMX5图11程序语句表7结束语该系统采用PLC为控制核心结构合理、测试方法可靠，它具有较强的灵活性，提高 了设备运行的可靠性，缩短产品开

14、发周期，保证新产品各项技术开发的同步性，提高了 劳动效率，达到了良好的经济效果。此外，PLC可以重复使用，降低了测试经费。它的灵活性、操作方便性也方便测试 者随时输入、调试和修改控制程序。PLC又设有串行接口，方便地与计算机进行连接， 组成测控系统，给系统的维护和使用带来了很大方便致谢毕业设计是培养学生综合运用所学知识 ，发现,提出，分析和解决实际问题，锻炼实 践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，PLC已经成为当今空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。 因此作为二十一世纪的大学来说掌握 PLC的开发技术是十分重要的回顾起此次PLC毕业设

15、计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实 践，在作毕业设计的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同 时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。 通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服 务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以 说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过 程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固， 通

16、过这次毕业设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次毕业设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在指导老师的 辛勤、指导下，终于游逆而解。同时，在指导老师的身上我学得到很多实用的知识，在 次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢。参考文献1 魏志精可编程控制器应用基础【电子工业出版社，20032 周恩涛可编程控制器原理及其在液压系统中的应用【M】.机械工业出版社.3 潘月琴全自动洗衣机的维修【M.北京科学技术出版社，20044 廖常初PLC基础及应用.北京：机械工业出版社,2003李国厚PLC原理及应用设计化学工业出版社，2005 潘海燕波轮式全自动洗衣机的单片控制J.电子世界，2003 ( 3)7 吴存宏浅谈PLC在全自动洗衣机中运用J.设计与开发，19998 王玉梅全自动洗衣机的模糊控制系统J潍坊学院学报,20009 余剑生基于模糊控制的智能洗衣机的程序控制系统J广东技术师范学院学报，200510 周德林电脑的程序控制系统家用电器，200511 荣俊昌全自动洗衣机原理与维修高等教育出版社，199812 钱如竹快修家用洗衣机北京：人民邮电出版社，200313 邱士安机电一