基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计Word格式.docx

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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。

关键词：

PLC；

梯形图；

全自动洗衣机控制

ABSTRACT

Withthedevelopmentofsocialeconomyandtheimprovementofscienceandtechnology,householdappliancesandindustrialautomaticintototheinevitabledevelopmenttrend.Fullyautomaticwashingmachineproducegreatconveniencetopeople'

slifeinthefamily,andthewashingmachineisnotonlyourdomesticelectricalappliancesindustrypricewarindustry,afteryearsofdevelopment,ourcountrydomesticwashingmachinenotonlyinfunctionbutalsoinqualityandworldadvancedlevelsynchronization.Throughoutthewashingmachinemarket,industrypursuithasbeenthehighefficiency,energysaving,watersavingandenvironmentalfriendlywashingmachine.

Accordingtotheworkingprincipleofautomaticwashingmachine,thispaperintroducesandimplementsafullautomaticwashingmachinecontrolsystembasedonPLC,tofullyautomaticwashingmachinecontrolsystemwasanalyzed,andbasedonthis,advancestheautomaticwashingmachinecontrolschemebasedonPLCcontrol,andthesolution.UsingtheprogrammablecontrollerPLCcontrol,illustratestheprincipleofPLCcontrolmethod,characteristicandcontrolcharacteristicofthewashingmachine.PLCis:

theadvantagesofhighreliability,lesspowerconsumption,strongadaptability,runningspeed,longservicelife,etc.,inordertofurtherimprovethefunctionalityandperformanceofthewashingmachine,avoidsomedisadvantagesoftraditionalcontrol,isproposedtousePLCtocontroltheautomaticwashingmachineisthesubject.

KEYWORDS：

PLC,Ladderdiagram,fullyautomaticwashingmachinecontrol

第一章绪论

1.1课题的研究背景

洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已成为人们生活中不可缺少的家用电器。

本课题主要着重于基于PLC的全自动洗衣机的设计，要求洗衣机能实现进水、洗涤、排水、脱水、报警，所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。

传统的洗衣机采用继电器控制的优点是装置结构简单、价格便宜、抗干扰能力强。

但是，这也是随之带来的一些问题，如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。

在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。

并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。

这种电路接线多，只适用于小型的控制电路。

1.2洗衣机发展概况和现状

从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，在洗衣机出现以前，这项劳动并不像电视剧或者田园诗描绘的那样充满乐趣在河边、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。

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。

世界上第一台洗衣机于1858年诞生，但这台洗衣机使用费力，且损伤衣服，因而没被广泛使用，但这却标志了用机器洗衣的开端。

1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战，美国人发明了木制手摇洗衣机。

1880年，美国发明了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。

蒸汽洗衣机之后，水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。

1910年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机，电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。

1922年，美国改造了洗衣机的洗涤结构，把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。

1932年，美国研制成功第一台前装式滚筒洗衣机。

1955年，在引进英国喷流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。

70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向，让人耳目一新。

90年代，由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。

全自动洗衣机的出现使得人们的生活有了极大的方便。

其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。

这类洗衣机均采用套筒式结构，其进水，排水都采用电磁阀，由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成，所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。

从控制方式的发展阶段上分，全自动洗衣机可分为两大类：

第一类：

电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。

第二类：

电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。

电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器，其产品类型还属于传统的机械产品，是自动控制的初级阶段。

随着计算机的及微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。

因此，电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。

全自动洗衣机从结构上分有波轮式、搅拌式、滚筒式。

目前,国内市场上销售的大都是波轮式和滚筒式，供应最多的是波轮式洗衣机。

波轮式洗衣机的特点是洗净率高,但对衣服的磨损很大,随着人们生活水平不断地提高，丝绸,毛料,羊毛等大量走进普通家庭,厂商又适时地推出了滚筒洗衣机,它最大的优点是磨损率小,但洗净率比波轮式低,价格高。

洗衣机产品可以分三类：

普通型、半自动型和全自动型。

普通型和半自动型洗衣机，都需要人为参与操作，才能完成洗衣、甩干、排水全过程；

而全自动洗衣机在整个洗涤、甩干、排水过程中，无需人为操作和监控。

国内外洗衣机品牌有海尔、小天鹅、荣事达、松下、惠而浦水仙、LG熊猫、西门子、日立好用。

1.3课题研究的目的与意义

本课题主要着重于全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、排水、脱水、报警，所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。

控制方法确定后投入生产要缩短控制系统的设计的时间、调试周期，且要降低成本。

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。

可编程控制器是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。

它采用可编程程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC按扩充其功能的原则进行扩充，因此，可编程控制器以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列优点，在汽车、钢铁、航空航天、船舶、化工、纺织、食品、造纸、军工等工业领域获得了广泛的应用。

1.4本课题研究的主要内容

本课题需研制出可靠性高、易于操作的全自动洗衣机控制方法，该系统采用PLC控制，主要包括电动机正反转控制、进排水电磁阀控制、循环控制。

研究的具体内容包括：

（1）掌握全自动洗衣机系统的过程要求和控制系统的设计方法。

（2）掌握PLC的常见控制方法和设计及选型。

（3）设计PLC的控制系统软硬件原理图及程序的编写。

（4）满足洗衣机的各项技术要求。

（5）完成洗衣机的工作流程，对程序进行调试，进而分析总结。

第二章概述

2.1PLC定义

PLC自出现以来，虽时间不久但发展极为迅速。

国际电工委员会（IEC）在1987年作了如下的定义：

“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程控制器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计的。

”总之，可编程控制器是一台专为工业环境而设计的计算机，它是将传统的计算机技术、继电器技术和通信技术相融合而发展起来的一种新型的控制装置。

在具体的国内工业应用中，由于它不是针对某一具体的工业应用，因此它的硬件应根据实际需要来进行配置，其软件则根据控制要求进行编写。

2.2PLC的特点

PLC是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物，所以要工业控制方面，它具有继电器或通用计算机所无法比拟的特点：

2.2.1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，平均无故障时间长。