基于PLC的全自动洗衣机的设计-毕业论文

1、毕业论文题目基于plc的全自动洗衣机的设计姓 名学号系（院）班级指导教师职称20xx年x月xx日原创性声明和关于论文使用授权的说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均c在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： r期：关于学位论文使用授权的声明本人完全了解xx职业学院有关保留、使用毕业设计及毕业论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借

2、阅；木人授权xx职业学院可以将木论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本论文。（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：导师签名：日 期：摘要在现代的社会，全自动洗衣机进入每个家庭，木文介绍了 plc用于全自动洗 衣机的控制系统，该设计描述了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动 停机的循环过程，并设计相应的系统软件，结合相应的硬件系统，提高控制系统 的可靠性.全自动洗衣机应用了可编程控制器，它的功能强、可靠性极强、编程 简单、使用方便、体积小。它结合全自动洗衣机控制系统的要求，进行程序的设 计，从主要部件的选择、流程的分析、程序思

3、路的产生来完成木次设计任务。从 而实现对可编程控制。此设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理，控制系统的pic造型和资源的 配置，控制系统程序设计与调试。根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控 制器实现控制。关键词：洗衣机；全白动；可编程控制器abstractin the modern time, the full-automatic washer is entering every family. the article describes the plc control system ,which is used in fully-auto washing machine ,the des

4、ign is described how the water washing machine drains away water from water-entering,clearing,dehydration and gives an alarm to the circulation process stopping calculation voluntarily. have designed the appropriate system software, combined with the appropriate hardware system to improve control sy

5、stem reliability, application of a programmable automatic washing machine controller, its function is strong,the reliability is high,the plait distance is simple and the usage is convenient.automatic washing machine control system which combines the requirements for the design process, from the main

6、 part of the selection, process analysis, idea generation process to complete this design task. to realize the programmable control.this design introduces a fully automatic washing machine works, pic control system modeling and resource allocation, control system programming and debugging. according

7、 to the working principle of automatic washing machine, using a programmable controller for control.keywords: washing machine; automatic; programmable controller第一章绪论71. 1选题背景意义 71.2洗衣机的发展历史71. 3控制系统选择9第二章全自动洗衣机控制方案确定102.1总体控制方案确定102. 1. 1控制系统的比较102. 2洗衣机的plc控制系统概述102. 3plc的设计步骤11第三章全自动洗衣机的基本结构133.

8、1全自动洗衣机的原理和构造133.2电气控制系统的硬件设计143.2. 1电动机控制电气元件的选择143. 2. 2电动机控制线图143.3 plc控制系统硬件部分设计143. 3. 1 plc输入元件选择143. 3. 2 plc输出元件选择153.3.3 plc输入输出元件分配163. 3. 4 plc i/o 接线图17第四章电气控制系统184. 1控制系统结构184. 2控制系统原理184. 3检测电路系统19第五章主要器件的选择215. 1电动机的选择215.2传感器的选择215.2. 1水温传感器的选择215.2.2水位传感器的选择215. 2. 3衣质传感器的选择2 15.3可编

9、程控制器外部设计225.3.1可编程控制器的选择225. 32 外围接线图2 3第六章软件设计246. 1系统控制顺序功能图设计246. 2.全自动洗衣机的控制要求246.3控制系统顺序功能图256.4控制系统的梯形图设计26第七章课程设计总结28参考文献29致谢30第一章绪论本章阐述了毕业论文选题的背景意义、洗衣机的发展历史以及自动化控制 在工业生产和生活中所体现的应用价值，包括目前的应用范围及发展的前景。1.1选题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。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

10、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，乂正在向智能化洗衣机方向发展。1.2洗衣机的发展历史从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前， 对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩 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一一有人发明

11、了木制手摇洗 衣机。发明者是美国人比尔布莱克斯。布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在 木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而达到“净衣” 的目的。这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发， 洗衣机的改进过程开始大大加快。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岀现。到1911年，美国试制成功世界上第一 台屯动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。电动洗衣机几经完善，在1922年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。这种洗衣机是在筒中心装上一个立

12、 轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物 和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理，受到 人们的普遍欢迎。不过10年之后，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功 第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电 动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步！直至今日，滚筒式 洗衣机在欧美国家仍得到广泛应用。随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研 制并推岀了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使 衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。1955年，在引进英国喷流

13、式洗 衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波 轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。20世纪60年代以后，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列， 家庭普及率迅速上升。此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现 了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代，生产出波轮 式套桶全自动洗衣机。70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机横空出世，让 人耳目一新。到80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完 备，洗衣程序更随人意，外观造型更为吋尚,进入90年代，由于电机调速技术 的提高，洗衣机实现了宽范围的转

14、速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省 去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。1.3控制系统的选择现代社会要求制造业对市场需求做岀迅速的反应，生产出小批量、多品种、 多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的 控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程控制器简称plc (programmable logic control ler)正是顺应这一要求出现的，它是以微处理 器为基础的通用工业控制装置。plc的应用面广、功能强大、使用方便，是当 代工业自动化的主要设备之一。plc已

15、经广泛地应用在各种机械设备和生产过程 的自动控制系统中，当然plc在其他领域也得到了迅速的发展。 在发达的工 业国家，plc已经广泛的应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高, 应用范围不断扩大，在我国有越来越多的行业领域开始应用到plc。plc的应用 领域主要有数字量逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等 几个方面。第二章 全自动洗衣机总体控制方案确定2. 1总体控制方案确定2. 1. 1控制系统的比较plc系统的特点：1）可靠性高，plc作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的 工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障 吋间长。

16、2）使用方便灵活，plc采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因 此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选 择与确定，而ii在需要时可以随吋更换，近年来，plc的特殊模块增多这些可以 满足不同的控制要求，使plc的使用更加灵活与多变。3）编程简单，plc的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工 程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序 简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统 一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算 机控制容易。单片机系统的特点：1）要求环境，单

17、片机对环境的适应能力较低，可靠性差。2）编程和plc相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是c语言， 这些高级语言和plc语言相比，难以学习。3）功能单一只具有使用中所需要的功能。但是，它结构简单，处理速度快。2. 2洗衣机的plc控制系统概述全自动洗衣机采用plc控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次, 在设计控制系统硬件吋.要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载 保护、过热保护及欠压保护等等这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率

18、 无形地增加了维修成本费用，在各种控制系统中广泛运用的plc能克服单片机的 缺点。它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。 因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也 相对简单。典型的plc控制系统的硬件组成框图如图1所示:并諭4沃图1典型的plc控制系统的硬件组成框图fig 1 the hardware block of classical plc control system2. 3 plc的设计步骤开发应用plc的设计任务分为硬件和软件设计两部分。硬件设计主要包括：1）确定安排plc的输入、输出点；2）设计外围电路，包括主电路；3）选

19、购plc并进行现场安装接线等内容；软件设计，大多数用梯形图和指令程序，主要包括：1）设计控制流程，根据工艺要求先画出工作循环，如有必要再画详细的状态流程图；继电器梯形图;按梯形图编写2）根据工作循环图，画出虚拟的电路图指令程序表；3系统调试：根据设计要求，对程序进行调试和修改，必要时还可对硬件 进行修改，直到满足要求；在电脑控制的全自动洗衣机中，又存在着两种不同的控制方式，即程序控制 和模糊控制。由于控制方式的不同，两种洗衣机在结构和原理上都有很人的区别。 程序控制洗衣机以洗衣机生产厂家设定的数十种操作程序为基础，用户在使用时 可根据洗衣量，布质的轻垂以及衣物的脏污程度性质等因素，选择不同的洗

20、衣程 序。程序控制全自动洗衣机的控制按钮很多，对程序的选择需要有一定的洗衣经 验。模糊控制洗衣机以其内部设置的各种传感器为信息采集源，对传感器传冋的 洗衣量，衣物布质，脏污程度以及脏污性质信息进行模糊逻辑推理，从而自动设 置相应的洗涤参数，并对洗衣的全过程进行实时的检测与控制。模糊控制全自动 洗衣机的洗衣按钮只有很少几个。从控制类型上来说，模糊控制属于智能控制， 是自动控制的较高形式，代表着自动控制的发展方向。但是，受自动控制水平的 限制，目前的模糊控制洗衣机还不能实现全功能上的模糊控制，另外由于使用了 各种传感器和模糊逻辑控制器，使模糊控制洗衣机的成本远高于程序控制洗衣 机。故一般不采用。第

21、三章全自动洗衣机的基本结构3.1全自动洗衣机的原理和构造现如今，洗衣机的应用非常普遍，全自动洗衣机在结构上大致可分为3屮类 型，即波轮式，滚筒式和搅拌式。我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式 两类，产品的类型以波轮式为主，其他类型为辅。我们就以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。进水吋，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

22、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。停止按钮用來实现手动停 止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。波轮式全自动洗衣的 实物示意图如图所示。图2波轮式全自动洗衣的实物示意图3. 2电气控制系统硬件设计3. 2. 1电动机控制电气元件的选择额定电流0.38v电动机m额定电压380v熔断器fu型号rl1-15热继电器fr型号jr0-20/33. 2.2电动机控制线路图打 |/?!图3电动机控制线路图3.

23、 3 plc控制系统硬件部分的设计3. 3. 1 plc输入元件选择基于控制系统的要求，需要选定工作方式:控制按钮sb1sb3、限位开关sq1sq2。表1 plc输入元件选择兀件名称元件符号兀件功能兀件参数限位开关sq1sq2检测高、低水位使用温度：-20°c +60 °c最大绝缘电压为：ac-2500v.50hz<min触点接触电阻w50 毫欧按钮sb1sb3实现启动、 停止、停止排水工作温度:-25°c+55°c最大绝缘电压为：ac-2500v、 50hz*lmin触点接触电阻w 50 毫欧3. 3.2 plc输出元件选择系统输岀量为y0y5,

24、 对应于进水、电机正转、电机反转、排水、脫 水和报警，其中排水和脱水通过电磁阀yv1yv2实现最终控制，电机的正反转 通过电动机线圈km1km2实现最终控制，脱水则通过离合器cl实现最终控制， be控制报警。表2 plc输出元件选择元件名称元件符号元件功能元件参数电磁阀yv1yv2分别实现排 水和脱水工作温度：-30°c 70°c最大绝缘电压 为：ac-3000v. 50hz lmin工作方式：100%ed交流接触器km1 km2控制电动机 正反转交流50hz或60hz额定电压380v额定电流995a3. 3.3 plc输入输出元件分配表3输出元件分配表元件名称元件符号输入

25、点编号进水yv1y0排水yv2y3电机正转km1y1电机反转km2y2脱水cly3报警bey5表4输入元件分配表元件名称元件符号输入点编号启动按钮sb1x0手动按钮sb2x3高水位开关sq1xi低水位开关sq2x2手动排水sb3x33. 3.4 plc i/o 接线图图4 plc i/o接线图第四章电气控制系统4.1控制系统结构波轮式全自动洗衣机的电气控制系统由于洗衣机型号的不同而不尽相同，但 电气控制系统主要有程序控制器，电动机，进水电磁阀，排水电磁阀，水位开关, 安全开关及各种功能选择开关等组成的，控制的基木原理也都一样。全自动洗衣 机能实现洗衣的自动化，整个洗衣过程都是在程序控制器的“指

26、挥”下进行的。 如把离合器比作全自动套桶洗衣机的心脏，则程序控制器就是全自动洗衣机的 “大脑”。如图所示以程序控制器为核心的波轮式全白动套桶洗衣机控制系统的 基本原理方框图。图5波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的基本原理方框图4. 2控制系统原理程序控制器中存储着多种程序，一旦通过选择开关选好某种程序后，程序控 制器便按这种程序自动实施对电动机，进水和排水电磁阀的控制。安全开关又称 为盖开关，在洗衣机运行过程中起安全保护作用，它的功能为：在洗衣机工作时 误开盖，安全开关便会切断电动机电源，自动中断程序；在脱水过程中如桶内衣 物摆放不均匀而产生大幅度振动时，安全开关自动中断脱水过程，启动蜂鸣器。

27、按照采用的程序控制器的不同，波轮式全自动套桶洗衣机的电气控制电路可分为 电动机驱动式程序控制器和单片机式程序控制器电路。电动机驱动式程序控制器 又称为机械式程序控制器，它具有程序组合量大，工作可靠，抗干扰能力强，而 h能直接控制较大电流等优点，单片机程序控制器具有结构紧凑，操作简便，功 能齐全，运行可靠等优点。目前，机械式程序控制器基本上已被淘汰。用plc （单 片机）控制的全自动洗衣机各种动作典型的系统结构如图所示：图6全自动洗衣机各种动作典型的系统结构图plc在系统中是处于中心位置，水位开关的plc的输入信号控制开关，进水 阀，排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由

28、plc 给定信号来决定其工作状态；电动机的工作状态也由控制屮心plc给定信号來决 定，而电动机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。4.3检测电路系统检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起决定作用的物理量有衣 量、衣质、水位、水温和浑浊度等，这些物理量都需要有适当的传感器来获取信 息，并转换成plc能接收的电信号。1）水位传感器水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。2）浑浊度传感器人工洗衣时可以随时用眼睛检查衣物是否洗净，但在洗涤桶内的衣物不断地 进行翻滚运行，无法直接捡测衣物的洗净程度。全自动洗衣机通过采用光传感器 检测洗涤液的透光率，从而间接捡测了洗净程

29、度。在洗衣机排水管两侧分别安装 红外发光管和光电接收管。洗涤前，排水管屮充满清水，光电接收管受光导通, 以此吋光敏三极管输岀电压为设定值。洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到 洗涤液中，洗涤液逐渐变浑浊，致使透光率降低.相应地，光敏三极管的输出 电压也随之下降。经过一段时间后，该输岀电压趋于稳定值，洗涤过程结束，然 岳进漂洗阶段。3）衣质传感器衣质传感器又叫布质传感器，它是为检测衣物的质地而设置的。根据衣物纤 维中棉纤维、化学纤维所占比例的大小，衣物的布质分为“柔软棉”、“较硬棉”、 “棉与化纤”以及“化纤”四个挡。4）衣量传感器衣量传感器又称衣物负载传感器，它是用来检测洗衣时衣物量多少的。当

30、洗 涤桶内注入一定量的清水后将衣物放入桶内，这时让驱动电机以断续通电运转的 方式工作一分钟左右。利用电机绕组上产生的感应电动势，经光电隔离及比较整 型，产生脉冲信号。这种矩形脉冲数目与电机惯性转过的角度成比例。若衣物多, 则电机受到的阻力大，电机惯性转过的角度就小，相应地，传感器产生的脉冲就 少，这样就间接地“测量出了衣物量的多少。下一步需要做的就是，根据衣物 量来设定水位。衣质传感器和衣量传感器是同一个装置，只是检测的方法不同。在进行衣质 检测时。首先使洗涤桶内的水位比设定水位低一个挡级，然后仍按照测衣物量的 方法让驱动电机以通断电的方式工作一段时间。检测毎次断电期间衣量传感器发 出的脉冲数

31、并求其平均值。用测衣量时得到的脉冲数减去测衣质时得到的脉冲 数，二者z差即可以判别衣质。若桶内的衣物棉纤维所占比例大，脉冲数差就大, 若化学纤维所占比例大脉冲数差就小。5）水温传感器适当的洗衣温度有利于污垢的变化。可以提高洗涤效果。水温传感器装在洗 涤桶的下部。以热敏电阻为检测元件。测定打开洗衣机开关时的温度为环境温度, 注水结束时的温度为水温，将所测温度信号输给plc。第五章主要器件的选择5. 1电动机的选择由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以3. 6公斤全自 动洗衣机为例，由于全自动洗衣机的脫水桶直径较大，这一偏心不能不考虑，所 以计算时应以洗涤物可能产牛前最大偏心为计算

32、依据。脱水时电机功率比洗涤时 要大，在确定电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据，也就是说脱水时电机功 率就是该洗衣机所确定的电机额定功率。由于在计算时一些因素如电机转子的转 动惯量等没考虑，造成一些偏差，所以3. 6公斤全自动洗衣机电机额定功率选为 180瓦。符合全自动洗衣机的功率范围120w250wo故选择yy104-180型号单相电容运转式电动机，功率180瓦,额定电压220v, 转速 1350r/min,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

33、范围内mts102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控制的洗衣机，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，从而线圈电感发牛变化。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

34、的衣物成分不同，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z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

35、点数为：6x仃+20%) =7. 2输出点数为：6x (1+20%)二7. 2根据i/o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。表5可编程控制器i/o 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输入x0xix2x3x4x5输出y0y1y2y6y3y7y4y5plc输出报警器进水控制阀正转高速洗涤正转低速洗涤反转高速 洗涤反转低速洗 涤排水控制阀脱水5. 3.2外围接线图24v 歸sm他維謝连嫌m22 dy «須：球紐反他邀林m 球燧 縣他图7可编程控制器外围接线图洗衣机要实现衣服的洗涤，漂洗和脱水，

36、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控制继电器触点开关的通断，实现洗衣机的程序运转。第六章软件设计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）和脫水桶（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

37、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、反转來实现，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）正转30s后暂停；

38、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）水位下降到低水位吋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,运行初始状杰1启动)进水,髙水位ri正 反 洗5 次洗涤正轎13qs2sf洗涤反转130s2s,正反洗共3坎1排水,低水位脱水，排水30s,犬循环共5决1报警»3s

39、停机图8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后开始止转洗涤。止转洗涤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

40、手动脱水。6. 4控制系统的梯形图设计x0x5c101 y0y4 t6r109142530354045uo右44t1-wtc-03. tmxo.keo fmx1.k300tmx2.k20 y3y7卜tmx3,k300tmx4.k20 -ct100 一k550 -55 -74(fmx5x300t5y34by斗x55 片5 xtx3n 4p4 jiiiy-li-ch yhx66x2ty5o o4卜3808691v-4c101ct101k2y0<1-y0tmx6x30 fcd图9 plc控制系统的梯形图按下启动按钮si, x0动合触点闭合，内部辅助继电器r10得电为“1”，同 时r10动合触点

41、闭合自锁；r10动合触点闭合使输出继电器y1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xi断开，进 水阀关闭；同时xi动合触点闭合，计时器to开始通电计时，2s后to动合触点闭 合，输出继电器y2得电为“1”，洗衣机开始止转洗涤；同时计时器t1得电， 30s后t1动断触点断开，y2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y3得电为“1” ,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ct100计数1次；t4动断触点断开，计时器to、tl、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，y2得电，开始止 转洗涤，如此循环5次，计数器ct100