全自动洗衣机的PLC控制电路设计.doc

全自动洗衣机的PLC控制电路设计.doc

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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。

目前中国洗衣机市场正进入更新换代期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也越来越高。

目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等七大功能，在许多方面还不能达到人们的需求。

这就要求设计者们有更高的专业和技术水平，能够提出更多好的建议和创造新的课题，将人们的需要变成现实，设计出更节能、功能更全面、更人性化的全自动洗衣机。

从全自动洗衣机诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。

设计方法也开始多种多样，从而使全自动洗衣机显得更加智能化，操作更加的方便、简单。

本文利用可编程控制器PLC实现了对洗衣机的全自动控制，与传统的设计相比较，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。

本文首先介绍了洗衣机的发展，其次介绍了可编程序控制器（PLC）和PLC控制系统设计的洗衣机相关知识。

接着重点介绍了用PLC设计的洗衣机，对程序流程图及编程软件进行了说明。

这设计采用PLC程序指令编程，根据工艺要求编程简单、PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理，采用三菱公司的FX2N系列的PLC。

【关键词】：

洗衣机，PLC，全自动

Abstract

Alongwiththescienceandtechnologyprogressandsocietyrapiddevelopment,thePeople'sDailylifebecomewashingmachineofhouseholdelectricalappliancesproduct.AtpresentChinawashingmachineisenteringthemarketrenewalperiod,themarketpotentialistremendous,therequirementsofthepeopleforwashingmachinemoreandmoreisalsohigh.Thewashingmachinemainlyhasstrongorweakwashingfunction,intothedrainagesystemfaultdiagnosisfunction,suchasautomaticsuspendedsevenfunction,inmanywayscan'treachpeople'sneeds.Thisrequiresthedesignershavehigherprofessionalandtechnicallevel,canputforwardSuggestionsandcreatemoregoodnewtask,willtheneedsofthepeopleintoreality,designmoreenergysaving,functionmorecomprehensive,morehumanautomaticwashingmachine.

Sinceitcamefromtheautomaticwashingmachine,theinternalcontrolsystemofthecircuitisconstantlyimproving.Designmethodalsobegantovaried,thusmakeautomaticwashingmachineappearmoreintelligent,operationmoreconvenientandsimple.ByusingtheprogrammablecontrollerforwashingmachinePLCautomaticcontrol,andthedesignofthetraditionalcompared,washingmachinereliability,energyconservationisimproved.PLCcontroldon'tneedalotofmovingpartsandelectroniccomponents,italsogreatlyreducetheconnection,andatthesametimesystemmaintenanceissimple,maintenancetimeisshort.

Thispaperfirstintroducesthedevelopmentofthewashingmachine,thenintroducestheprogrammablecontroller（PLC）andPLCcontrolsystemdesignofwashingmachinerelevantknowledge.ThenintroducedthedesignofwashingmachinewithPLC,theprogramflowchartandprogrammingsoftwareareillustrated.ThisdesignUSESPLCprograminstructionprogramming,accordingtotherequirementofprocessprogrammingissimple,PLCsamplingbuttonandlimitswitchthechangeofexternalinputsignal,executesprograms,andthenoutputcontrolmotorandreversinganddehydrationtreatment,andaseriesofmitsubishiFX2NofPLC.

【Keywords】:

washing-machine,PLC,fullautomaticity.

目录

引言 1

第1章洗衣机简介 2

1.1洗衣机类型 2

1.2洗衣机洗净衣物的原理 2

1.3PLC在全自动洗衣机中的应用 3

第2章可编程控制器PLC 4

2.1PLC的基本概念 4

2.2PLC的定义 4

2.3PLC的特点 4

2.4PLC的基本结构 4

2.5PLC的工作原理 5

第3章全自动洗衣机的设计 7

3.1全自动洗衣机设计方案 7

3.2设计要求及工作原理 10

3.2.1控制要求 10

3.2.2全自动洗衣机的工作原理 11

3.3设计思路及原理 12

3.3.1设计思路 12

3.3.2设计原则 13

3.3.3设计步骤 13

3.4PLC及I/O的选择 14

3.4.1控制功能 14

3.4.2I/O模块选择 16

3.5控制面板 18

3.6全自动洗衣机中的传感器新技术 18

第4章设计流程及程序 21

4.1电动机选择 21

4.2控制流程图 22

4.3I/O分布表 23

4.4程序指令 24

第5章梯形图 29

5.1梯形图 29

第6章调试 32

6.1调试步骤 32

6.2方案解决及建议 32

总结 33

致谢 34

参考文献 35

附录 36

全自动洗衣机的PLC控制电路设计

引言

随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。

全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。

洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。

纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。

根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。

PLC的优点是：

可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。

全自动洗衣机控制系统利用了FX2N系列PLC的特点,对按钮,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。

由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。

可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。

该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。

第1章洗衣机简介

1.1洗衣机类型

（1）滚筒式洗衣机：

衣物半浸没于水中，滚筒作有规律的正反转动，依靠滚筒内的凸起把衣物带至高处再跌下，起到揉搓作用，然后进行洗涤。

这类型有：

a、前装式滚筒洗衣机；b、顶装式滚筒洗衣机。

（2）波轮式（涡卷式）洗衣机也称日本式洗衣机，其优点：

结构简单，体积小，重量轻，操作方便，耗电量少，洗净率高。

缺点：

漂洗衣物不均匀，损衣率较高。

（3）搅拌式或摆动式洗衣机：

洗衣机有一根主柱，由电动机的动力，带动摆动叶绕定轴作周期性往复运动，每次转动角度小于360度，通过旋转的力度来达到洗涤衣物的效果，其他形式有：

喷流式、喷射式、振动式等等，市场上比较少见，北美普遍用。

洗衣机发展到现在的洗衣机真的是多种多样，在中国，双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了，滚筒洗衣机和波轮洗衣机已经成为了市场的主流，使用洗衣机就是图个方便省力，现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。

那么洗衣机还会怎样进步或发展呢？

归纳起来，有以下几个趋势：

（1）高度自动化；

（2）健康化；

（3）节能；

（4）品种多样化。

1.2洗衣机洗净衣物的原理

洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。

首先充满于波轮叶片之间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。

在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。

这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。

衣物，在涡流的作用下作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦而达到洗衣的目的。

又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。

其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。

再次由于洗衣桶形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。

在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。

1.3PLC在全自动洗衣机中的应用

PLC的初期由于其价格高于继电器控制装置，使得其应用受到限制。

但最近十多年来，PLC的应用面越来越广，其主要原因是：

一方面由于微处理器芯片几有关元件的价格大大下