洗衣机自动控制全程洗清漂洗1.docx

洗衣机自动控制全程洗清漂洗1.docx

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洗衣机自动控制全程洗清漂洗1

一．设计任务的描述

1.1洗衣机工作概述

全自动洗衣机因操作方便、节省人力和资源，有多种功能可自主选择等优点，现在已经得到了普遍的应用，全自动洗衣机的机构和工作原理简述如下：

全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一重心安放的，外桶固定，作盛水用，内桶可以旋转，用于脱水。

内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流想通。

洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来进行，进水时，通过电控系统使进水阀打开，经水管水注入到外桶。

排水时，通过电控系统是排水阀打开，将水由外桶排除到极外。

洗涤的正转、反转由洗涤电动机拖动波轮正、反转来实现，洗涤和清漂时，脱水同不旋转。

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、中、低水位开关非别检测洗衣桶内的高、中、低水位。

按所需要的功能选择洗涤方式、洗涤过程和水位，按启动按钮，洗衣机所选择的要求进行洗涤，过程完成后声响警报停止工作。

1.2洗衣机硬件配置

在输入部分，本设计使用了电源开/关按钮SB0，启动/暂停按钮SB1，水位设置按钮SB2，程序选择按钮SB3，洗涤方式选择按钮SB4，高水位开关SQ1，中水位开关SQ2，低水位开关SQ3。

而在输出部分，使用了电动机正转接触器KM1，电动机翻转接触器KM2，进水电磁阀YV1，排水电磁阀YV2，脱水电磁阀YV3，报警蜂鸣器HA，高水位指示灯HL1，中水位指示灯HL2，低水位指示灯HL3，洗涤指示灯HL4，清漂指示灯HL5，脱水指示灯HL6，标准洗指示灯HL7，轻柔洗指示灯HL8。

本设计的核心硬件是三菱FX2N-32MR。

FX2N-32MR的控制点数16至256点（主单元:

16/32/64/80/128）1.灵活的配置除了具有满足特殊需求的大量特殊模块外,6个基本单元中的每个单元可扩展至256I/O2.高速运算基本指令:

0.08us/指令应用指令:

1.52至几百us/指令3.突出的寄存器容量FX2N系列包括8K步内置RAM寄存器,用一个寄存器盒可扩展到16RAM或EEPROM4.丰富的元件资源3072点辅助继电器,256点计时器,235点计数器,8000数据存储器

图1.1洗衣机面板布置图

1.3设计任务和要求

本洗衣机具有三种不同形式的功能选择，即水位选择，洗涤程序（洗衣过程）选择和洗涤方式选择。

三种不同形式选择的功能如下：

水位选择：

分别有高中低三种水位，洗衣机水桶水位到达所选择的水位时，相应的水位开关闭合，反之水位开关断开。

洗涤程序选择：

分为全程洗（洗涤，轻飘，脱水全过程），清漂洗（清漂和脱水过程），脱水三种。

洗涤方式选择：

分标准洗和轻柔洗两种，标准洗和轻柔洗的不同在于，一是在洗涤，清漂，脱水各过程中所需时间不同；二是标准洗可以选择全程洗，清漂洗，脱水中任意一种，轻柔洗只能为全程洗。

洗衣机的具体控制要求如下：

（1）按下电源按钮，系统默认标准全程洗涤洗，中水位。

（2）根据所需要求进行水位选择，洗涤程序选择和洗涤方式选择。

（3）按下启动按钮，洗衣机按照所选择的方式进行洗涤，全过程如下所示。

如选择了标准全程洗涤，高水位，按下启动按钮，进入洗涤过程，首先进水，到达水位停止进水并正转洗涤，正转洗涤8s后暂停2s反转洗涤，反转洗涤8s后暂停2s；如此反复10min后开始排水，水位降至低位后延时5s开始脱水，30s后停止脱水进入清漂过程。

清漂过程与洗涤过程相似，只是电动机正反转的时间不同，清漂总时间不同。

经过进水→清漂→排水→脱水→第二次进水→第二次清漂→第二次排水，完成清漂过程进行最后脱水，2min后停止脱水，报警蜂鸣器间断接通10次，以示洗衣全过程结束，关断电源。

（4）水位选择要求按动水位按钮一次，进行一次水位选择，按照高中低循环式选择，某个水位被选择时，对应水位指示灯亮。

在洗衣过程中，按水位按钮都有效，除排水和脱水状态外，洗衣桶的水位低于现选择的水位时将进水。

（5）洗涤程序选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照全程洗，清漂洗，脱水循环式选择，对应的指示灯点亮。

洗衣机工作后，按此按钮无效。

（6）洗涤方式选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照标准洗，轻柔洗循环式选择，对应的指示灯点亮。

洗衣机工作后，按此按钮无效。

（7）如清漂过程中，清漂指示灯断续点亮，显示系统处于清漂过程中。

清漂过程结束，清漂指示灯熄灭。

洗涤过程，脱水过程与此相同。

（8）洗衣过程中，按下启动/暂停按钮，暂停洗衣，再按启动/暂停按钮，系统从暂停点处开始运行。

洗衣过程中按下电源开/关按钮,系统复位并断开电源。

二．I/0端子分配及接线图

2.1I/0端子分配

图2.1I/O端子分配图

2.2I/0端子接线图

图2.2I/0端子接线图

三．控制系统的方框图

3.1全过程流程图

图3.1全过程流程图

3.2洗衣过程流程图

图3.2洗涤过程流程图

3.3清漂过程流程图

四．程序主要环节剖析

4.1各状态下部分输出器件的关系

表1各状态下部分输出器件的关系

4.2主要程序分析

图4.1二分频电路梯形图

X000为电源开/关按钮，采用了二分频电路。

按一下X000电源启动，再按一下则关闭电源。

M150的作用是等洗衣过程完毕，M150闭合，起到了洗衣过程结束时的关闭电源作用。

二分频时序图如下。

当按第一下，电源接通；再按一下，电源断开；再按，则会闭合，如斯是循环。

图4.2二分频时序图

图4.3水位选择梯形图

此段梯形图为水位选择，默认情况下K1C1，M2闭合，选择了低水位。

再按C1就被复位了，水位回到默认的中水位。

图4.4洗涤程序选择梯形图

X003为洗涤程序选择按钮，如果洗涤方式已经选择了轻柔洗，则X0003不起选择程序作用，在此只讨论在标准洗的情况下的程序选择。

在选择了标准洗后，默认情况下是全程洗的，按一下X003则选择了漂洗加脱水，再按一下则选择的是脱水，再次按X003则又回到了默认状态。

图4.5传送指令梯形图

上图为传送指令，通过赋值，来控制电动机的正反转时间，停止时间。

图4.6脱水环节梯形图

上图为脱水环节，此时电动机正转，排水、脱水阀门打开，脱水2次完成此环节。

图4.7蜂鸣器控制梯形图

上图为蜂鸣器的控制，当脱水过程完成后，蜂鸣器响，M150接通，前面的二分频电路接通一次，实现关闭电源作用。

五．心得体会

经过将近二周的全自动洗衣机PLC课程设计，让我收获颇丰，不仅熟悉了全自动洗衣机的工作过程，还学会了使用步进指令。

步进指令简单，直观，易于阅读，使用它来控制洗衣机的工作过程，真的很是方便。

从图书馆借来的《PLC应用技术易读通》一书中，有很多和老师布置课题相似的题目，其中有音乐喷泉控制系统，三相步进电机控制系统等，也有全自动洗衣机控制，不过其是用SFC图来控制的，而且I/O点数很少，我参考着课本上的例子，把它转化成步进梯形图，然后又在此基础上不断进行扩展修改，最终完成梯形图的编程，当时很有成就感，就决定把书上的那些实例复印下来，方便自己以后好好研究。

几天的课程设计，让我加深了对PLC的认识和理解，也知道了PLC应用于工业控制的优点所在，更重要的是让我看到了自己知识的匮乏，也坚定了以后要不断的学习，不断的向身边的人虚心请教，同时要借助于图书馆和网络来扩充自己的知识面的决心。

也只有这样，在以后的社会竞争中，自己才能有立足之地，才能有所作为。

参考文献

1文辉,张志芳.PLC应用技术易读通.北京：

中国电力出版社，2008

2初.PLC基础及应用.第2版.北京.机械工业出版社.2007

3晶.维修电工（高级）.北京.机械工业出版社.2007

附录梯形图