第一篇：PLC在工業全自動洗衣機控制系統中的應用畢業論文

XXX學校

Xx辦學點畢業論文

課題名稱：PLC在工業全自動洗衣機

控制系統中的應用

專 業：

班 級：

學 籍 號： 學生姓名：

導師姓名：

提交日期：

PLC在工業全自動洗衣機控制系統中的應用

(姓名)摘 要：隨著科學技術和生活水平的提高，洗衣機的洗滌水平也隨著科技的發展大大提高。PLC在運用中，硬件也相對簡單，提高控制系統的可靠性，另外它的編程語言也相對簡單。本文選擇三菱F1—20MR為核心部件，著重進行硬件接口設計，利用梯形圖和語句表進行編程，實現了全自動洗衣機控制系統的自動化。關鍵詞：全自動洗衣機；PLC；控制

一、工業全自動洗衣機的自動控制

目前洗衣機是一種耳熟能詳的家用電器，隨著科技的進步和人們生活質量的提高，以及人們對精神文明的高度追求，所以目前市場上還是有很大的發展空間。不同材質的衣物越開越多，對洗衣機的要求也越來越高。智能控制洗衣機的動力系統是目前研究的方向，在工業控制系統中廣泛運用的PLC，它是整體模塊，集中了驅動電路，檢測電路和保護電路以及通訊聯網功能。現代的全自動化洗衣機實現了洗衣機由進水、洗滌、排水、脫水、報警到停機的自動化過程。

1.進水和排水系統

全自動洗衣機的洗衣桶和脫水桶是以同一軸心安放的。脫水桶的周圍有許多小孔，使內桶和外桶的水流相通。全自動洗衣機的進水系統采用水位壓力開關和進水閥，由程序控制器調節。設有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時，它能讓洗滌液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。

全自動洗衣機水位開關一般有三檔水位控制,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當進水閥注水，內桶水位增高到預選水位時，主電機導通，進水閥斷開，并開始洗衣。全自動洗衣機的排水系統由程序來控制排水電磁閥，牽引排水閥。

2.洗滌與脫水系統

全自動洗衣機主要是通過波輪對衣物的翻滾達到洗滌目的。為了保證洗滌效果，洗滌桶的內壁上必需設計成凸形來增大摩擦力，達到滿意的洗滌效果，提高洗滌率。

洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波盤的正、反轉來實現，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，控制系統將離合器合上，由洗滌電動機帶動內桶正轉進行甩干。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作，停止按鈕用來實現手動停止進水、排水、脫水及報警。洗衣房設備排水按鈕用來實現手動排水。

洗衣機具有蓋的帶鎖裝置，該鎖定裝置，包括洗衣機蓋板、洗衣機箱體，還包括控制開關，與控制脫水的開關聯動，使用戶在脫水時不能打開洗衣機蓋板，從而確保了洗衣機脫水時的操作安全。

3.箱體與支承系統

洗衣機外箱體是洗衣機的盔甲，很多洗衣機采用高分子聚合塑鋼材料作為外箱體，永不生銹，耐碰撞，防漏電，機身輕便，易于搬動。有的采用剛柔相濟的不銹鋼做內桶剛性，在于不銹鋼材質表面分子結構致密，空隙小，以達到抗菌，抑菌，耐腐蝕的作用。柔性，超級鏡面不銹鋼材料光滑柔細，即便是最嬌柔的面料也不會受到損傷。很多洗衣機內桶完全采用世界一流的不銹鋼材料制成，擁有 頂級的品質保證。全自動洗衣機一般采用輕觸式開關，全自動洗脫機 在按下開關后，字符旁邊的指示燈會亮。當指示燈亮起表示程序選中，指示燈閃爍表示正在執行此程序，指示燈熄滅表示程序未選擇或執行完畢。

4.PLC機型選擇

PLC是一種根據用戶給的指令，通過輸入接口現場采樣信息執行邏輯或數值運算，再通過輸出接口去控制各種執行機構動作。它主要有CPU、存儲器、I/O接口模板三部分。通過對結構圖的分析，可知全自動洗衣機的I/O點不多，選擇三菱FX系列F1—20MR，可以完全滿足其要求，F1—20MR有20個I/O，根據輸入，輸出口的總點數，考慮留有適當余量。

全自動洗衣機電氣控制系統包括微處理器、排水電磁鐵、電容器、門開關、按鍵開關、指示燈、中間繼電器，水位壓力開關、蜂鳴器及進水電磁閥等部件組成。通過微處理器，能自動完成進水，洗滌（漂洗）、排水、脫水、報警等全部程序，只需設計軟件就可以來達到預想控制的目的。

二、設計目的

1.了解和掌握全自動洗衣機的工作流程；

2.了解自動控制的工作原理及PLC在日常工作中的應用。

三、全自動洗衣機的設計要求

控制要求：整個洗滌過程分為進水、洗滌、放水、脫水四個部分，系統從進水環節開始到脫水環節結束共循環兩次。

（1）PLC投入運行，系統處于初始狀態，準備好啟動。

（2）按下啟動按鈕后，洗衣機開始進水。進水直到高（中、低）水位，水位開關由OFF變ON）。

（3）PLC停止進水，2秒后開始洗滌。

（4）洗滌時，正轉30秒，停2秒，然后反轉30秒，停2秒。

（5）如此循環5次，總共320秒后開始排水。

（6）排空后脫水30秒。

（7）開始清洗，重復（1）～（5），清洗兩遍。

（8）清洗完成，報警3秒并自動停機。

四、PLC控制系統工作原理及調試過程

1、初始脈沖M8002使初始狀態S2置1，按下啟動按扭X1，狀態轉入S20，Y1得電啟動洗衣機，選擇水位（高、中、低）狀態轉入S21，Y2得電開始進水，達到選定水位后相應的水位檢測觸點接通，狀態轉入S22。

2、狀態轉入S22，T0定時2S，2S后T0的觸點接通，狀態轉入S23，Y3得電，洗衣機正轉，并用T1定時30S，30S后T1觸點接通，狀態轉入S24，T2開始定時2S，2S后其觸點接通，狀態轉入S25，Y4得電。

衣機反轉并用T3定時30S，30S后T3觸點接通，狀態轉入S26，此時用T4定時2S，C0計數5次，2S后T4觸點接通，當計數未達5次，C0的常閉繼續閉合狀態轉入S23，當計數達5次，C0的常閉斷開，常開閉合，狀態轉入S27。

3、狀態轉入S27后，Y5得電，開始排水，當水排空后，X6閉合狀態轉入S28，Y6得電，T5定時30S，C1計數2次，開始脫水，30S后T5觸點接通，此時當C1計數未達2次，則C1的常閉繼續閉合，狀態轉入S21，若C1計數達到2 次，則C1的常開就閉合，狀態轉入S29。

4、狀態轉入S29后，Y7得電，T6定時3S報警，3S后，T6觸點接通，狀態轉入S2.步進階梯結束，程序結束.五、結束語

PLC控制洗衣機洗滌程序有獨特程序。

首先，它是一個順序控制系統程序；

其次，洗滌、排水、脫水時間是由PLC內的計數器和定時器中K參數控制的，只要改變它的參數大小就可以改變整個程序時間長短；

第三，通過改變PLC的型號，可以根據認物的質地、數量和臟污程度來實現標準洗、強洗、快洗的多功能；

第四，通過改變洗滌程序可實現進水洗滌、漂水、排水、脫水的順序控制，也可實現或洗滌、或漂水、或脫水等單體控制；

第五，在設計過程中，可以方便的加入相應的配套裝置，如指示燈，蜂鳴器。通過衣裳的分析說明，可知全自動洗衣機的控制系統是有多種性的，各種最優控制系統均可運用，但是必須考慮它的結構和成本。

參考文獻

[1]高勤.電器及PLC控制技術[M].北京：高等教育出版社，2008.6.[2]蔣金.全自動洗衣機的PC智能控制[M].[3]陳蘇波主編.三菱PLC快速入門與實例提高[M].北京：人民郵電，2008.6.[4]呂衛陽,徐昌榮主.PLC工程應用實例解析[M].中國電力出版社.3

第二篇：PLC全自動洗衣機研究

引言............................................................................................................................1 2 全自動洗衣機控制系統總體控制方案確定............................................................3

2.1 總體控制方案確定.......................................................錯誤！未定義書簽。

2.1.1 控制系統的比較................................................錯誤！未定義書簽。2.2.2 洗衣機的PLC控制系統概述............................錯誤！未定義書簽。全自動洗衣機的基本結構......................................................錯誤！未定義書簽。

3.1 全自動洗衣機的原理和構造.......................................錯誤！未定義書簽。3.2 洗滌脫水系統...............................................................錯誤！未定義書簽。3.3 排水和進水系統...........................................................錯誤！未定義書簽。3.4 電動機及傳動系統.......................................................錯誤！未定義書簽。4 電氣控制系統..........................................................................錯誤！未定義書簽。

4.1 控制系統結構...............................................................錯誤！未定義書簽。4.2 控制系統原理...............................................................錯誤！未定義書簽。4.3 檢測電路系統...............................................................錯誤！未定義書簽。5 主要器件的選擇......................................................................錯誤！未定義書簽。

5.1 電動機的選擇...............................................................錯誤！未定義書簽。5.2 傳感器的選擇...............................................................錯誤！未定義書簽。5.3 可編程控制器外部設計...............................................錯誤！未定義書簽。6 軟件設計..................................................................................錯誤！未定義書簽。

6.1 系統的順序功能圖設計...............................................錯誤！未定義書簽。6.2 全自動洗衣機的控制要求...........................................錯誤！未定義書簽。6.3 控制系統順序功能圖.....................................................................................4 6.4 控制系統的梯形圖設計...............................................錯誤！未定義書簽。6.5 程序語句表.....................................................................................................5 7 結束語......................................................................................錯誤！未定義書簽。致謝................................................................................................................................9 參考文獻......................................................................................................................17 引言

從古到今，洗衣服都是一項難于逃避的家務勞動，在洗衣機出現以前，這項

勞動并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是辛苦勞累。洗衣機問世后大大減輕了人們的負擔，節省了寶貴的時間和精力。當然隨著時代的發展洗衣機也在不斷改進和發展：從木制手搖洗衣機到蒸汽洗衣機再到電動洗衣機，由手工洗衣到半自動洗衣再到今天的全自動化洗衣。而今方便、快捷、自助式的洗衣服務已來到我們身邊，受到越來越多的廣大消費者的認可和推崇。

自助式投幣洗衣機，可廣泛用于學校、工廠、賓館、社區、外來人聚集地等公共場所，具有龐大的市場和旺盛的需求。現在市場上的投幣式洗衣機較多的采用單片機控制，其指令系統復雜，編程難度大，而且在設計控制系統硬件時，要有多種電路保護裝置，如電流保護、電壓保護、過載保護、過熱保護及欠壓保護等等，這樣不僅增加了系統硬件的復雜性，而且隱含較高的故障率，還無形的增加了維修成本。而可編程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微處理器為基礎，把計算機技術、自動化技術和通信技術融為一體的，面向控制過程、面向用戶，適合工業環境、操作方便、可靠性高的新一代通用工業自動裝置。它具有編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等優點。因此，采用PLC研究這個課題顯得很有意義。作為我的畢業設計，我想通過學習研究基本弄清投幣式洗衣機的工作原理及過程實現。由于本人知識有限，把全文重點放在了PLC應用于投幣式洗衣機控制系統的設計方面。

自助式投幣洗衣機，可廣泛用于學校、工廠、賓館、社區、外來人聚集地等公共場所，具有龐大的市場和旺盛的需求。現在市場上的投幣式洗衣機較多的采用單片機控制，其指令系統復雜，編程難度大，而且在設計控制系統硬件時，要有多種電路保護裝置，如電流保護、電壓保護、過載保護、過熱保護及欠壓保護等等，這樣不僅增加了系統硬件的復雜性，而且隱含較高的故障率，還無形的增加了維修成本。而可編程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微處理器為基礎，把計算機技術、自動化技術和通信技術融為一體的，面向控制過程、面向用戶，適合工業環境、操作方便、可靠性高的新一代通用工業自動裝置。它具有編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等優點。因此，采用PLC研究這個課題顯得很有意義。作為我的畢業設計，我想通過學習研究基本弄清投幣式洗衣機的工作原理及過程實現。由于本人知識有限，把全文重點放在了PLC應用于投幣式洗衣機控制系統的設計方面。

1.2 全自動洗衣機的研究現狀

全自動洗衣機是集洗滌，漂洗，脫水于一體，并且能自動完成洗衣全過程的洗衣機它有多種洗滌程序可供您自由選擇，工作時間可任意調節，更先進的洗衣機還采用了模糊技術，即洗衣機能對傳感器提供的信息進行邏輯推理，自動判別

衣服質地、重量、臟污程度，從而自動選擇最佳的洗滌時間、進水量、漂洗次數、脫水時間，達到了整個洗滌時間自動化，使用方便，節能節水。全自動洗衣機從結構上主要有波輪式、攪拌式、滾筒式三種。

它們的特點如下：

a.波輪式洗衣機

洗衣特點：省時省力。

缺點：耗電、耗水、衣物易纏繞、清潔性不佳，b.滾筒式洗衣機

洗衣特點：衣物無纏繞，最不會損耗衣物的方式。

缺點：特別耗時，潔凈力不強，適合洗滌羊毛、羊絨以及絲綢、純毛類織物。

c.攪拌式洗衣機

洗衣特點：衣物潔凈力最強，省洗衣粉。

缺點：喜歡纏繞，相比前兩種方式損壞性加大，噪音最大。國內一般選用波輪式，攪拌式少見,滾筒式比波輪式昂貴。

為了滿足公共場合自助洗衣需要，全自動洗衣機又有投幣式、感應式、IC卡式等；從控制系統分，有集成電路控制、單片機控制和PLC控制、模糊控制等。單片機以其控制功能強、環境適應性好、開發方便、體積小、價格適中等優點在家用電器上得到日益廣泛的應用。但是它也有不少的缺點：指令系統復雜，編程難度大且控制系統的硬件要求多種電路保護裝置；而基于PLC控制的全自動洗衣機具有編程簡單、實現功能齊全、外圍電路簡單、時間計算精確以及可維護方便等一系列優點。只是它的價格比單片機昂貴的多，比較適合溫度過高、震動和沖擊過強等工業環境，在家用電器控制中應用并不廣泛。目前市場上的全自動洗衣機也多采用單片機控制，本文選用PLC來控制是從探究、學習的角度出發的，對PLC在工業洗衣機中的應用也具有重要參考價值。

1.3 課題研究的目的

對于本次設計，其目的在于：（1）掌握 PLC的原理、性能、使用特點和方法，提高運用PLC梯形圖對系統進行編程的能力。

（2）本課題的研究可以使本人更好地掌握基于PLC控制系統的分析與設計方法，培養創新意識和理論聯系實際的學風，提高自動化家電產品研發素質，增強針對實際應用進行控制系統設計的能力。

1.4 論文的主要內容

（1）概要闡述課題來源、研究現狀及研究意義；

（2）簡要論述PLC的產生和發展，介紹PLC的工作原理及控制系統的設計方法、原則；

（3）對基于PLC投幣式洗衣機的控制系統進行設計，主要包括控制要求、PLC選型、硬件接線、控制程序設計（流程圖和程序框圖）PLC的概述

2.1 PLC的產生和發展

1969年美國數字設備公司（DEC），研制出了世界上第一臺可編程控制（Programmable Logic Controller, 簡稱PLC），在美國通用汽車公司的生產線上試用成功，并取得了滿意效果，可編程控制器由此誕生。

早期的可編程控制器主要由分立元件和中小規模集成電路組成，只具有邏輯運算功能。20世紀70年代中期，微處理器及其他大規模集成電路芯片成為其核心部件，是其具有自我診斷功能，可靠性、性價比有很大突破。到20世紀80年代，可編程控制器采用微處理器（CPU）、只讀存儲器、隨機存儲器或是單片機作為其核心，處理速度大大提高，功能更強體積又小。90年代末，PLC幾乎完全計算機化，各種智能模塊不斷開發出來，使其不斷擴展著它在各類工業控制過程中的作用。

PLC一直在飛速發展中，因此一直沒有比較明確的定義。1987年，國際電工委員會（IEC）對PLC做出的定義如下：“可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機械和生產過程。而有關的外圍設備，都應按照易于與工業系統聯成一體，易于擴充其功能的原則設計。”定義強調了PLC直接應用于工業環境；是“數字運算操作的電子系統”，即計算機；是用軟件方式來實現“可編程”的。

2.2 PLC的基本結構

PLC實質上是一種工業控制用的專用計算機。從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。這里介紹一般PLC的結構：

1.通用型PLC的硬件結構

2.通用型PLC的硬件基本結構主要由中央處理單元CPU、存儲器、輸入/輸出（I/O）模塊及電源組成。

（1）中央處理單元CPU

PLC的CPU與通用微機的CPU一樣，是PLC的核心部分，它按PLC中系統程序賦予的功能，接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；用掃描方式查詢現場輸入裝置的各種信號狀態或數據，并存入輸入過程狀態寄存器或數據寄存器中；診斷電源及PLC內部電路工作狀態和編程過程中的語法錯誤等；在PLC進入運行狀態后，從存儲器逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后，按指令規定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路；分時、分渠道地去執行數據的存取、傳送、組合、比較和變換等動作，完成用戶程序中規定的邏輯運算或算術運算等任務；根據運算結果，更新有關標志位的狀態和輸出狀態寄存器的內容，再由輸出狀態寄存器的位狀態或數據寄存器的有關內容實現輸出控制、制表打印、數據通信等功能。以上這些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機或雙極型位片式微處理器。（2）存儲器

存儲器（簡稱內存），用來存儲數據或程序。它包括隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）等。

PLC配有系統程序存儲器和用戶程序存儲器，分別用以存儲系統程序和用戶程序。系統程序存儲器用來存儲監控程序、模塊化應用功能子程序和各種系統參數等，一般使用ROM；用戶程序存儲器用作存放用戶編制的梯形圖等程序，一般使用RAM，若程序不經常修改，也可寫入到EPROM中；存儲器的容量以字節為單位。系統程序存儲器的內容不能由用戶直接存取。因此一般在產品樣本中所列的存儲器型號和容量，均是指用戶程序存儲器。（3）輸入/輸出（I/O）模塊

I/O模塊是CPU與現場I/O設備或其他外部設備之間的連接部件。PLC提操作電平和輸出驅動能力的I/O模塊供用戶選用。I/O模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣。因此，多數都采用光電隔離回路、消抖動回路、多級濾波等措施。I/O模塊可以制成各種標準模塊，根據輸入、輸出點數來增減和組合。I/O 模塊還配有各種發光二極管來指示各種運行狀態。

（4）電源

PLC配有開關式穩壓電源的電源模塊，用來對PLC的內部電路供電。了很大方便。

（5）編程器

編程器分簡易型和智能型兩種。簡易型編程器只能在線編程，它通過一

個專用接口與PLC連接。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠離PLC插到現場控制站的相應接口進行編程。智能型編程器有許多不同的應用程序軟件包，功能齊全，適應的編程語言和方法也較多。

2.PLC軟件系統

PLC的軟件系統是指PLC所使用的各種程序的集合。它包括系統程序和用戶程序。

（1）系統程序

統程序包括監控程序、編譯程序及診斷程序等。監控程序又稱為管理程序，主要用于管理全機。編譯程序用來把程序語言翻譯成機器語言。診斷程序用來診斷機器故障。系統程序由PLC生產廠家提供，并固化在EPROM中，用戶不能直接存取，故也不需要用戶干預。

（2）用戶程序用戶程序是用戶根據現場控制的需要，用PLC的程序語言編制的應用程序，用以實現各種控制要求。PLC的編程語言有梯形圖、指令表和順序功能流程圖三種。

2.3 PLC的用途及特點

PLC可實現順序控制、運動控制、閉環過程控制、數據處理及通信和聯網等功能。其中順序控制是PLC最廣泛應用的領域，主要用來取代傳統的繼電器順序控制。PLC可應用于單機控制、多集群控制、生產自動線控制，例如注塑機、訂書機械、組合機床、裝配生產線及電梯控制等。

PLC的特點：

（1）可靠性高，抗干擾能力強（2）適應性強，應用靈活（3）編程方便，易于使用（4）功能強，擴展能力強

（5）PLC系統設計、安裝、調試方便

（6）維修方便，維修工作量小

（7）PLC體積小，重量輕，易于實現機電一體化

基于以上特點，使PLC應用范圍極為廣泛，可以說只要有工廠，有控制要求，就會有PLC的應用。

2.4 PLC的工作過程

PLC是按照上電處理、掃描過程、出錯處理這個順序來運行的。當PLC處于正常運行時，它將不斷重復圖掃描過程，不斷循環地工作下去。如果對遠程I/O特殊模塊和其他通信服務暫不考慮，這樣掃描過程就只剩下“輸入采樣”、“程序執行”和“輸出刷行”三個階段了。如下圖

2-1 所示：

（1）輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子.并將各輸入狀態存入相對應的輸入映像寄存器中。此時，輸入映像寄存器被刷新。接著，進入程序執行階段，在程序執行階段和輸出刷新階段，輸入映像寄存器與外界隔離，無論輸入信號如何變化，其內容保持不變，直到下一掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入輸入端的新內容。所以一般來說，輸入信號的寬度要大于一個掃描周期，否則很可能造成信號的丟失

（2）程序執行階段 根據 PLC梯形圖程序掃描原則，一般來說，PLC按先左后右、先上后下的步序逐句掃描。但遇到程序跳轉指令，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。當指令中涉及輸入、輸出狀態時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”對應輸入端子狀態，從元件映像寄存器“讀入”對應元件（“軟繼電器”）的當前狀態。然后，進行相應的運算，運算結果再存入元件映像寄存器中。對元件映像寄存器來說，每一個元件（“軟繼電器”）的狀態會隨著程序執行過程而變化。

（3）輸出刷新階段 在所有指令執行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態（接通/斷開）在輸出刷新階段轉存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，最后經過輸出端子驅動外部負載。2.5 PLC的設計內容及原則

1.PLC控制系統設計的基本內容：

（1）選擇用戶輸入設備(按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等)、輸設備(繼電器、接觸器、信號燈等執行元件)以及由輸出設備驅動的控制對象(電動機、電磁閥等)。這些設備屬于一般的電器元件，其選擇的方法在其他有關書籍中已有介紹。

（2）PLC的選擇。PLC是PLC控制系統的核心部件，正確選擇PLC對保證整個控制系統的技術經濟性能指標起著重要的作用。選擇PLC，應包括機型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（3）分配I/O點，繪制I/O連接圖。

（4）設計控制程序。包括設計梯形圖、語句表(即程序清單)或控制系統流程圖。控制程序是控制整個系統工作的條件，是保證系統工作正常、安全·可靠的關鍵。控制系統的設計必須經過反復調試、修改，直到滿足要求為止。

（5）必要時還需設計控制臺(柜)。

（6）編制控制系統的技術文件。包括說明書、電器固件及電器元件明細表等。

2.在設計PLC控制系統時．應遵循以下基本原則：

（1）最大限度地滿足被控對象的控制要求。設計前，應深入現場進行調查研究，搜集資料，并與機械部分的設計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電器控制方案，協同解決設計中出現的各種問題。

（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統簡單、經濟，使用及維修方便。

（3）保證控制系統的安全、可靠。

（4）考慮到生產的發展和工藝的改進，在選擇容量時，應適當留有裕量。基于PLC的投幣式洗衣機控制系統的設計

3.1 工藝介紹及控制要求

3.1.1投幣洗衣機構成 以波輪式洗衣機為例：

波輪式全自動洗衣機主要由機械系統、控制系統、給排水系統和支撐吊桿系統等組成，以一個電動機完成洗滌和脫水。波輪式投幣洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內桶可以旋轉，作脫水（甩水）用。內桶的四周有很多小孔，使內外桶的水流相通。外桶下部壁上裝有儲氣管，與水位傳感器連接，控制水位高低。桶壁上部開有溢水孔，用于排出溢水和漂洗時洗滌液泡迅速排出。洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執行。進水時，通過電控系統使進水閥打開，經進水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統使排水閥打開，將水由外桶排出到機外。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波盤正、反轉來實現，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，通過電控系統將離合器合上，由洗滌電動機帶動內桶甩干。投幣器掛在洗衣機體側面也可以掛在墻壁上，體積小，美觀大方。通過對投幣總值進行判別就可以啟動不同的洗滌程序（一元單脫水、兩元快洗、三元標準洗）。投幣器只識別一圓人民幣硬幣，其它游戲幣或代用幣無效，投入的無效幣會自動從退幣口退出，還具備防吊幣、防鉤功能。3.1.2 控制要求

投幣式洗衣機的控制要求描述如下：

（1）通電狀態，放入待洗衣服和洗衣粉并蓋上洗衣蓋子，洗滌過程不能打開，否則停機。

（2）根據洗滌衣物種類選擇相關洗滌方式，通過投幣器投入所需要的1元

硬幣（限用1元幣）。

（3）當投幣總值1元時，進行單獨脫水工作方式且其指示燈亮；當投幣總值2元時，進行快洗工作方式且其指示燈亮；當投幣總值3元時，進行標準洗工作方式且其指示燈亮。（快洗如輕薄衣物5-7件，標準洗如輕薄衣物7-10件或厚重衣物4-6件）

（4）洗滌時，電機正轉3s,停1s，然后反轉3s,停1s，如此算作1次，則快洗循環40次，標準洗循環80次，排空后高速脫水30s。

（5）開始漂洗，重復正反轉過程，漂洗兩遍。完成后蜂鳴器報警5s提示洗滌結束。

（6）當打開機蓋取出衣服，復位進入下一輪洗衣準備。3.2 控制分析

3.2.1 控制系統的I/O點及地址分配

根據課題的動作要求，列出控制系統的輸入/輸出信號的名稱、代碼及地址編號如表3-

1、表3-2所示:

3.2.2 PLC系統選型

根據控制要求，系統的輸入量有：檢測機蓋合上的接近開關KP，1元投幣光電開關SQ1，零、高水位檢測傳感器SQ2、SQ3（傳感器遇水就通：ON；離水就斷：OFF）。系統輸出有：單脫水、快洗、標準洗工作方式指示燈HL0~HL2，蜂鳴器驅動HA，進、排水電磁閥YV1、YV2，電機正、反轉接觸器KM1、KM2及高速脫水電磁離合器YC。共需實際輸入點數4個，輸出點數9個。考慮到I/O點數、功能、價格等綜合因素系統選用西門子公司的CPU 224，它有14個輸入點、10個輸出點已經可以滿足本系統的需要。CPU 224的一些簡單技術參數介紹如下：

CPU電源： 120/240V AC

輸入電壓：20.4～ 28.8 V DC /85～264V AC（47～63Hz）輸出電壓：5～ 30 V DC /5～250V AC 本機數字輸入/輸出：14輸入/10輸出 24V DC傳感器電源容量：280 mA 用戶程序空間：4096字 用戶數據：2560字（永久存儲）數字I/O映像區：256（128入/128出）脈沖輸出：2個20KHz（僅限于DC輸出）

計數器：C0-C255

接通/斷開延時定時器（100ms）：T37～T63 位存儲器：M0.0～M31.7 可連接的最大擴展模塊數量：7個 編程軟件：Step7-Micro/WIN 3.3 硬件接線圖 3.3.1 主接線圖

系統主接線圖如下圖3-1所示(單相異步交流電機，1、2為主繞組，3、4為副繞組)：

3.3.2 PLC的I/O接線圖

這里采用的是西門子S7-200系列CPU 224 AC/DC/RELAY的接線方式，如下圖3-2所示：

3.4 PLC程序流程圖

3.5 PLC程序梯形圖 PLC的程序梯形圖如下：

程序解釋：

第1,2邏輯行：接通電源或上次洗衣完成使內部寄存器M0.0閉合一個掃描周期，對投幣計數存儲器MB1復位。

第3—5邏輯行：當顧客投入1元硬幣后，接近開關I0.1產生累加脈沖，MB1增1，并對投幣間隔進行定時。

第6邏輯行：當投幣間隔超過9s，視為投幣結束，對投幣值進行判斷。若為1元，單脫水工作方式指示燈Q0.0接通；若為2元，快洗工作方式指示燈Q0.1接通；若為3元，標準洗工作方式指示燈Q0.2接通。

第7邏輯行：若為快洗Q0.1或標準Q0.2且漂洗次數未達到（C12常閉觸點接通）則進水閥Q0.3接通，開始進水，達設定水位停止。

第8--14邏輯行：電機正轉3s停1s；再反轉3s停1s。進行洗滌循環操作，并分別在第12、13邏輯行進行快洗40次、標準洗80次計數，達設定次數完成洗滌M0.3接通。

第15--16邏輯行：當完成洗滌M0.3或單脫水Q0.0接通開始排水，排水電磁閥Q0.4接通排水。當零水位檢測開關失電（水已排空）且Q0.4接通，開始脫水，脫水離合器Q1.0接通30s，進行脫水。

第17邏輯行：當脫水時間到T41常開觸點閉合，且非單脫水方式Q0.0常閉觸點斷開，開始漂洗2遍（重復執行6—17邏輯行）。

第18邏輯行：當漂洗次數到達C12常開觸點閉合或單脫水Q0.0接通且脫水時間到達T41閉合，蜂鳴器Q1.1接通，報警5s提示全部程序完成并返回。當打開蓋子取衣時，I0.0斷開使相關信號復位，為新的一輪洗衣做準備。

定時器、計數器說明：

表3-3 定時器、計數器說明表

類別

器件號

設定值

作用

T31 9s

投幣間隔計時

T37 3s

正轉洗滌計時

T38 1s

正轉后暫停兩秒

定時器 T39 3s 反轉洗滌計時

T40 1s

反轉后暫停兩秒

T41 30s 脫水計時 T42 5s 洗完報警計時

C10 40 快洗計數

計時器

C11 80 標準洗計數

C12

3脫水計數(除單脫水)設計小結

在認真學習了PLC的理論知識，遵循PLC控制系統設計方法的基礎上，本人成功地完成了基于PLC的投幣式洗衣機控制系統的設計。該系統可以通過對投幣總值的判斷選擇不同的洗衣程序滿足商用自助洗衣的需要，而且PLC程序可根據洗衣時間、水位、價格等不同要求做出相應修改，面向控制，面向用戶，具有編程簡單、安裝調試方便、可靠性高、抗干擾能力強等眾多優點。另外，該設計對研究PLC在工業洗衣機中的應用也有可貴的參考價值。但是由于水平和時間有限，設計中難免有不足之處，比如在洗衣機正面機箱上沒有設置LED數碼管來顯示各工作過程及剩余時間。而且，從性價比角度來看，這個設計目前還不適合大規模投入生產，真正投入生產需要后續更多的研究工作。其實PLC最適合的還是環境惡劣、要求條件高的工業環境，對于家用電器的控制顯得有些大材小用。然而完成這篇論文對于本人的能力提高無疑是有很大意義的：通過它我學會了PLC的設計方法，掌握了PLC的硬件及軟件編程的知識，學會了用專門軟件繪制PLC的流程圖及I/O接線圖，同時還培養了質疑、探究、創新的學習精神，必將對我以后的學習、工作產生久遠影響。

畢業設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發展的日新日異，PLC已經成為當今空前活躍的領域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握PLC的開發技術是十分重要的。

回顧起此次PLC畢業設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在作畢業設計的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。

這次畢業設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題，最后在指導老師的辛勤、指導下，終于游逆而解。同時，在指導老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我幫助的所有同學和各位指導老師再次表示忠心的感謝。

參考文獻

[1] 魏志精.可編程控制器應用基礎【M】．電子工業出版社,2003

[2] 周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統中的應用【M】．機械工業出版社． [3] 潘月琴.全自動洗衣機的維修【M】．北京科學技術出版社,2004 [4] 廖常初.PLC基礎及應用．北京：機械工業出版社,2003 [5] 李國厚.PLC原理及應用設計.化學工業出版社,2005 [6] 潘海燕.波輪式全自動洗衣機的單片控制[J].電子世界，2003（3）[7] 吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機中運用[J].設計與開發,1999 [8] 王玉梅.全自動洗衣機的模糊控制系統[J].濰坊學院學報,2000 [9] 余劍生.基于模糊控制的智能洗衣機的程序控制系統[J].廣東技術師范學院學報,2005 [10] 周德林.電腦的程序控制系統.家用電器,2005 [11] 榮俊昌.全自動洗衣機原理與維修.高等教育出版社,1998 [12] 錢如竹.快修家用洗衣機.北京 ：人民郵電出版社,2003 [13] 邱士安.機電一體化技術.西安電子科技大學出版社,1997 [14] 趙雅君．家用電器中的自動控制系統[M]．北京：中國輕工業出版社，1996 [15] 倪遠平．模糊控制器的硬件電路實現[J]．電工技術,1998 [16] 王俊普．模糊集和及其應用[M]．上海：上海科學技術出版社,1983 [17] 倪遠平．21世紀的核心技術——模糊邏輯控制技術[J]．電工技術，1998(4)[18] 董儒胥.電工電子實訓[M].北京:高等教育出版社,2002.[19] 竇振中．PIC系列單片機應用設計與實例．北京：北京航空航天大學出版社,1997 [20] 張鳳珊.電氣控制及可編程序控制器.中國輕工業出版社,1998

第三篇：基于FX2N三菱PLC的全自動洗衣機控制系統概要

實訓(論文 說明書

題 目：全自動洗衣機PLC 控制系統 系 別：機電工程系 專 業：機械電子工程 學生姓名： 學 號： 指導教師： 職 稱： 題目類型： 軟件開發

2013年12月30日 摘 要

本文主要介紹了基于三菱FX2N 系列PLC 的全自動洗衣機控制系統，包括總體設計思想、原理分析、電氣設計等內容, 全面地闡述了設計方案。實現全自動洗衣機的控制系統有多種，可以采用早期的模擬電路、數字電路或模數混合電路。近年來隨著科技的飛速發展，單片機、PLC 的應用不斷地走向深入，同時帶動了傳統控制檢測技術的不斷更新。本文采用三菱公司生產的FX2N-24MR 型PLC 作為可編程控制器進行全自動洗衣機控制系統的設計，并且設計了系統結構圖、工作流

程圖、電路原理圖、程序梯形圖、輸入輸出接口功能表以及元器件目錄表等，同時對程序進行了GT Desinger2觸摸屏軟件的模擬調試，驗證了本設計的可行性。

關鍵詞：PLC ；PLC 程序設計；可編程控制器；全自動洗衣機 Abstract This article mainly introduced the automatic washing machine control system based on mitsubishi FX2N series PLC, including the overall design idea, principle analysis, electrical design, such as content, comprehensively expounds the design scheme.To realize fully automatic washing machine control system has a variety of, can adopt the earlier analog digital circuit, or hybrid modulus.In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of single-chip computer, PLC constantly going deeper, at the same time the traditional control test technology constantly updated.This article produced by mitsubishi FX2N-24 Mr PLC programmable controller as the fully automatic washing machine control system design, and design the system structure, work flow chart, circuit principle diagram and ladder diagram program, input and output interface function table and components such as catalogue, at the same time, the program is simulated debugging, verify feasibility of this design.Key words: PLC ；The PLC program design；Programmable Logic Controller；Fully automatic washing machine 目 錄

引言...........................................................1 1 緒論........................................................1 1.1 設計背景..............................................................1 1.2 PLC簡介..............................................................1

1.2.1 PLC 的定義..........................................................1 1.2.2 PLC 的特點..........................................................1 2 全自動洗衣機的工作原理和控制要求............................2 2.1 全自動洗衣機的結構和工作原理..........................................2 2.2 全自動洗衣機的控制要求和工作流程......................................3 3 全自動洗衣機的硬件設計.............................................4 3.1 元器件的選擇..........................................................5 3.2 電路設計..............................................................5 4 全自動洗衣機的軟件設計.............................................6 4.1 PLC的輸入輸出接口分配................................................6 4.2 梯形圖設計............................................................7 5 GT Designer3軟件的仿真模擬................................10 5.1 GT Designer3觸摸屏畫面的設計........................................10 5.2 PLC與GT Desinger3之間的通訊.........................................13 6 總結......................................................13 謝辭..........................................................15 參考文獻......................................................16 附錄..........................................................17 桂林電子科技大學信息科技學院實訓（論文）說明書

引言

目前中國洗衣機市場正進入更新換代期，市場潛力巨大，人們對于洗衣機的要求也越來越高，目前的洗衣機主要有強弱洗滌功能、進排水系統故障自動診斷功能、暫停等七大功能，在許多方面還不能達到人們的需求。這就要求設計者們有更高的專業和技術水平，能夠提出更多好的建議和新的課題，將人們的需要變成現實，設計出更節能、功能更全面、更人性化的全自動洗衣機。目前的洗衣機都沒有實現全方面的兼容，大多洗衣的廠家都注重各自品牌的洗衣機的特長，突出一兩個與別的洗衣機不同的個性化的功能，洗衣機的各項功能是PLC 控制實現的，控制功能靈活，因此，設計出基于PLC 全自動洗衣機控制電路系統具有很強的實用性。

本設計采用物美價廉的三菱PLC 為控制核心, 為保證洗衣機及人身安全, 設計了蜂鳴報警電路。功率驅動電路由可控硅實施對電動機, 進水閥, 排水閥的控制。使全自動洗衣機能更加智能化, 更加完善。緒論 1.1 設計背景

從古至今，洗衣服都是一項難于逃避的家務勞動。隨著時代的進步，手搖洗衣機、蒸汽洗衣機、內燃機洗衣機相繼出現，到了20世紀末，電動洗衣機已走進千家萬戶，解放了人們的雙手。隨著科技的迅速發展，微電腦控制的全自動洗衣機的出現引領了新的發展方向，使洗衣更加智能化。

全自動洗衣機的特點是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉換，整個過程不需要人工操作。這類洗衣機均采用套筒式結構，其進水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預先設計好的程序不斷發出指令，驅動各執行器件動作，整個洗衣過程自動完成。

1.2 PLC簡介

1.2.1 PLC的定義

可編程控制器（PLC）是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產過程。可編程控制器及其有關外部設備，都應按易于與工業控制系統連成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。總之，可編程控制器是一臺專為工業環境而設計的計算機，它是將傳統的計算機技術、繼電器技術和通信技術相融合而發展起來的一種新型的控制裝置。在具體的國內工業應用中，由于它不是針對某一具體的工業應用，因此它的硬件應根據實際需要來進行配置，其軟件則根據控制要求進行編寫。

1.2.2 PLC的特點

（1）可靠性高。PLC 作為一種通用的工業控制器，對工作的環境要求較低，抗外部干擾能力強，平均無故障時間長。

（2）使用方便靈活。PLC 采用了基本單元擴展或者是模塊化的結構形式，因此，輸

入/輸出信號的數量、形式、驅動能力等都可以根據實際控制要求進行選擇與確定，而且在需要時可以隨時更換。近年來，PLC 的特殊模塊增多，這些可以滿足不同的控制要求，使PLC 的使用更加靈活與多變。

（3）編程方法簡單易學。PLC 的優越性主要體現在它采用了獨特的、多種面向廣大工程設計人員的編程語言，如指令表、梯形圖、邏輯功能圖、順序功能圖等，程序簡潔明了，適合各類技術人員的傳統習慣，即使是沒有計算機知識的人員也很容易掌握。

（4）功能強，性價比高。一臺小型可編程控制器內有成百上千個可供用戶使用的編程元件。有很強的功能，可以實現非常復雜的控制要求。與相同功能的繼電

器系統相比，具有很高的性能價格比。可編程控制器可以通過通信聯網，實現分散控制，集中管理。

（5）維修方便。可編程控制器的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。可編程控制器或外部的輸入裝置和執行機構發生故障時，可以根據可編程控制器上的發光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。全自動洗衣機的工作原理和控制要求 2.1 全自動洗衣機的結構和工作原理

本全自動洗衣機為波輪式套筒洗衣機，由洗滌、脫水系統，進、排水系統，電動機傳動系統，PLC 控制系統等部分組成。其結構如下圖2.1所示：

圖2-1 波輪式套筒洗衣機內部結構圖

波輪式套筒洗衣機的工作原理：洗衣機的盛水桶和脫水桶是以同一軸心安放的。盛

水桶外桶固定，作盛水用；內桶可以旋轉，作脫水用。內桶上有很多小孔，使內外桶的水流相通。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來控制。進水時，通過控制系統進水閥打開，經進水管將水注入到桶內。排水時，通過控制系統使排水閥打開，將水由外桶排出。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波輪正、反轉來實現，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，通過控制系統將離合器合上，由電動機帶動內桶正轉進行甩干。洗滌水位浮球開關用來檢測是否到達洗滌水位，水排空浮球開關用來檢測水是否全部排出。啟動按鈕（開始洗滌按鈕）啟動洗衣機進行洗衣，手動脫水按鈕用來直接選擇脫水模式，手動停止按鈕用來實現洗衣機的暫停和停止。2.2 全自動洗衣機的控制要求和工作流程

本全自動洗衣機要求能實現“自動控制”和“手動控制”兩種控制方式。

1、自動控制：

（1）按下啟動鍵，進行10秒時間的選擇，若選擇脫水，則進行脫水工作；否則10秒時間到，進水閥門打開，冼衣桶開始進水；

（2）水位到達上限，上限開關按下，則進水閥燈滅，表示水已經注滿；冼衣波輪開 始旋轉，左轉方向5秒，停2秒，右轉方向5秒，再停2秒，周而復始循環運行3次，波輪停止轉動，排水閥燈亮，開始排水；

（3）水位到達下限位，下限開關按下，甩干桶指示燈亮，甩干桶開始工作20秒；20秒后又開始進水，系統進行 附 錄 附錄一：程序指令表

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第四篇：基于PLC的全自動洗衣機控制系統設計文獻綜述

xxxxxx學院畢業設計

文 獻 綜 述

基于PLC的全自動洗衣機控制系統設計

學

生：xxxxxx 學

號：xxxxx

專

業：電氣工程及其自動化 班

級：2009.3 指導教師：xxxxx

xxxxx學院自動化與電子信息學院

二O一三年三月

第1章 前言

首先根據可編程控制器(PLC)的結構和功能，以及全自動洗衣機的結構，分析和研究了全自動洗衣機控制系統的工作原理。在此基礎上，結合工作需要，提出了以PLC為控制核心部件進行全自動洗衣機控制系統的設計。然后，從全自動洗衣機的六個工作過程出發，對系統控制方案進行了可行的分析和論證，其中包括PLC以及外圍設備選型，編程方式選擇，各種抗干擾措施等。最后設計以西門子S7-200系列PLC為控制核心的全自動洗衣機控制系統，包括了控制系統的I/O端口分配，PLC接線圖及PLC程序設計，并詳細分析了程序的控制過程，實現了洗衣機洗衣過程的自動化，具有智能化程度高，安全可靠，方便，靈活等特點[9]。

第2章 總體

2.1 PLC控制洗衣機概述

傳統的全自動洗衣機由于單片機控制和驅動能力有限，不能滿足現有人們對生活品質的追求。而PLC作為工業三大控制支柱之一，由于其控制方式多樣，控制功能強大，已經用于眾多工業領域。近年來，PLC價格也有所下降，也開始用于全自動洗衣機控制系統，并且在工業洗衣機領域已經取得了較好的使用效果，同時，也有部分廠家在家用洗衣機領域使用PLC作為控制器，將全自動洗衣機向智能化洗衣機方向發展，提高市場競爭力。PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術，自動化控制技術和通信技術發展起來的一種新型控制裝置，能夠滿足全自動洗衣機對控制系統的要求，贏得了很多企業的青睞，所以，有必要通過先進的技術和較低的成本開發和改善現有洗衣機，使其擁有更廣闊的市場競爭力。而隨著PLC的價格逐漸下降，我們可以應用PLC實現對洗衣機的開發，更好地為消費者服務[6]。

2.2 本次設計過程

通過查閱書籍，了解了洗衣機的整個發展過程，理清了自己的思路，清楚自己的設計任務，大概整理了一個如何設計本次洗衣機控制系統的過程，如：洗衣機的控制系統，微控制器，PLC；系統的硬件設計，包括：PLC的選擇，PLC接線圖，洗衣機的示意圖；軟件的設計，包括I/O分配表，系統流程圖，程序設計等。

（1）在全自動洗衣機的結構中，最重要的就是洗衣機的控制系統：包括進水/排水電磁閥，洗滌電機，脫水電機和報警裝置，通過這四個部分的相互結合實現洗衣機的進水，浸泡，洗滌，脫水，報警這幾大步驟。

（2）PLC在運用中非常實惠，方便。采用了基本單元擴展或者是模塊化的結構形式，輸入/輸出信號的數量，形式，驅動能力等都可以根據實際控制要求進行選擇和確定。PLC的編程語言，梯形圖，順序功能圖程序簡潔，很直觀。

（3）通過對比微處理器、電動機控制器和PLC，本次控制器采用PLC，主要是由單片機，穩壓電路，放大驅動電路，輸入電路，顯示電路組成。洗衣時，只要在選定洗衣程序后，就可以通過以上各部分的相互信號傳輸，完成整個洗衣過

程。

（4）本次設計選用西門子S7-200型PLC，該控制系統CPU模塊可采用CPU-224模塊，它可控制整個系統按照控制要求有條不紊地進行。同時該模塊采用交流220V供電，并且自帶14個數字量輸入點和10個數字量輸出點，完全可以滿足整個全自動洗衣機控制系統的要求。

（5）PLC外部接線圖，將I/O各節點連接起來，實現啟動，停止，進水，排水，正轉，反轉，報警，水位控制等等。PLC是整個控制過程控制洗衣機運行的關鍵所在，洗衣機做得越來越先進也正是因為它，所以，它是一個重要的角色，發揮著重大的作用。

（6）縱觀整個洗衣機，有進水口，啟動按鈕，停止按鈕，排水按鈕，控制器，高水位控制開關，低水位開關，排水口，洗滌電機，內桶，外桶，波盤組成。將被洗衣物放進洗衣桶，加入適量的水和洗衣粉，通過控制洗衣機的洗滌電動機運行，包括正反轉和停止，帶動洗衣機底部波輪也進行相應的運行，衣物和洗衣粉由于波輪轉動產生渦流，做螺旋式回轉，與桶壁發生摩擦，由此是污垢脫離衣物。

（7）PLC的輸入輸出量有開關量和模擬量兩種。在洗衣機控制系統中，PLC輸入和輸出端都是經過隔離，轉換后的開關信號。輸入接口設備包括開關，按鈕，繼電器觸點和傳感器等。輸出信號控制設備包括接觸器，電磁閥，指示裝置等。PLC輸入輸出接口較多，控制功能強大。需要根據實際需要選擇合適的I/O端口進行設置，達到控制要求。在接口分配表中，可以令I0.0為啟動信號，I0.1為停止信號，Q0.0為進水閥輸出，Q0.1為排水閥輸出等等。

（8）根據硬件電路，分配PLC接口，然后根據控制要求，將全自動洗衣機工作過程分為以下幾個部分：進水（使進水電磁閥得電打開）；正傳洗滌；暫停；反轉洗滌；暫停；排水（使排水閥得電排水）；脫水；報警。然后，將系統中各狀態連接成狀態轉移圖。通過觀看整個狀態轉移圖，可以讓我們看到家里的洗衣機的整個外部工作過程。從開始放入衣服后的一系列洗衣機自動工作過程。

（9）程序設計流程圖就是繪制整個控制系統的控制過程，功能和特性的一種圖形。根據順序功能圖，可以繪制出相應的梯形圖，將每一部分的梯形圖分開進行描繪，使整個洗衣機洗衣過程更明了。根據整個梯形圖和I/O分配表，可以分析整個洗衣機的調試過程，最后，用軟件對其進行仿真，使整個過程更加真實化，觀看整個結果，進行總結。

第3章 總結

隨著經濟社會的快速發展，洗衣機已經進入了千家萬戶，成為人們日常生活所必需的家用電器。在工業生產中，洗衣機的應用也十分廣泛，工業洗衣機主要用于洗滌棉，毛，化纖，絲綢等衣物織品，所以工業洗衣機大量用于賓館，飯店，醫院，學校，工廠等領域，滿足大足量的洗衣要求。但是傳統的基于繼電器的控制已經不能滿足人們對洗衣機的自動化程度的要求。并且，洗衣機也已經從半自動洗衣機發展到全自動洗衣機，也就是只需要將衣服放進洗衣機，然后啟動洗衣機程序，洗衣機就能根據衣物重量自動注入足量的水，并且添加洗滌劑。然后根據用戶需要設置洗滌時間和洗滌力度。最后，在洗滌完成后，進行自動脫水，脫水時間可自行設定。自動洗衣機的生產，為人們節省了大量的時間和精力，給人們的生活帶來了很多便利。

這次畢業設計要求設計一個全自動洗衣機控制，自行設計這對我將來踏上工作崗位是非常有幫助的。盡管上一屆的同學已經完成的非常出色，但是我仍然希望通過自己的努力完成設計并希望有所突破。這也是我對自己的考驗。于是本次設計過程中我完全按照軟件設計步驟的要求來進行，從課題分析開始，再進行總體設計、詳細設計,最后到系統實現。每一步都讓我將理論學習的知識應用到實踐中去。也使我掌握了一整套規范的設計操作流程。讓我們所學的知識更精進一步。

參考文獻

[1] 魏志精．可編程控制器應用基礎[M]．北京：電子工業出版社，2003 [2] 周恩濤．可編程控制器原理及其在液壓系統中的應用[M]．北京：機械工業出版社，2009 [3] 潘月琴．全自動洗衣機的維修[M]．北京：科學技術出版社，2004 [4] 廖常初．PLC基礎及應用[M]．北京：機械工業出版社，2003 [5] 李國厚．PLC原理及應用設計[M]．北京：化學工業出版社，2005 [6] 潘海燕．波輪式全自動洗衣機的單片控制[J] ．電子世界，2003（3）：31~48 [7] 吳存宏．淺談PLC在全自動洗衣機中運用[J] ．設計與開發，1999(6)：44~46 [8] 王玉梅．全自動洗衣機的模糊控制系統[J] ．濰坊學院學報，2000(1)：1~3 [9] 余劍生．基于模糊控制的智能洗衣機的程序控制系統[J] ．廣東技術師范學院學報，2005（6)：4~6 [10] 周德林．電腦的程序控制系統[J] ．家用電器，2005(3)：24~28 [11] 榮俊昌．全自動洗衣機原理與維修[M] ．北京：高等教育出版社，1998 [12] 錢如竹．快修家用洗衣機[M] ．北京 ：人民郵電出版社，2003 [13] 邱士安．機電一體化技術[M] ．西安：電子科技大學出版社，1997 [14] 趙雅君．家用電器中的自動控制系統[M]．北京：中國輕工業出版社，1996 [15] 倪遠平．模糊控制器的硬件電路實現[J]．電工技術，1998(2)：36~39 [16] LI Xiao-guang,DUAN Chun-xia.The Design of the Control System of Automatic Washing MachineBased on PLC[M].Journal of Hubei Radio&Television University,2008.1 [17] Chin-teng Lin,C S George Lee.Neural-network-based fuzzy logic control and decision system[M].IEEE Trans on Computer,1991.4 [18] Craig S.Ruhl,Altoona,IA(US);Evan R.Vande Haar,Pella,IA(US).Pump Cyeling Control System for a Washing Machine[M].Patent Application Publication,2003.3

第五篇：全自動洗衣機三菱PLC控制程序

說明：

X2 急停按鈕 M5 運行指示燈

X3、x4、x5 高、中、低水位選擇 X1 全自動洗衣開始

Y1 進水閥

到達預定水位后 停2s時間然后開始正轉洗衣 Y3正轉（演示用所以設為3s）Y4反轉 反復5遍

Y5 放水

X6 放空檢測信號 Y6脫水

2遍 Y7 洗好 X12 手動放水 X13 手動脫水