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工作原理：

依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地磨擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。

机械全自动洗衣机：

由电动程控器、水位开关、安全开关（盖开关）、排水选择开关、不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。

通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。

2、滚筒与波轮的区别：

滚筒洗衣机是通过内桶旋转和水流的冲击达到洗净衣服的目的，而传统的波

轮洗衣机是通过内桶和波轮的不同方向旋转产生的力量达到洗净衣服的目的。

由

此可见，滚筒洗衣机主要优点是磨损率低，比较适合较贵重适合机洗的衣服，但

一般人都认为滚筒洗衣机费水费电费时；

波轮洗衣机磨损率会比滚筒洗衣机高一

点，普通大众家庭都愿意选择波轮洗衣机，一般波轮洗衣机不带有烘干功能，滚

筒洗衣机有的带有烘干功能。

3、滚筒动作说明：

控制要求：

（1）按下启动按扭及水位选择开关

（2）注水直到高（中、低）水位，关水

（3）2s后开始洗涤

（4）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s

（5）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s

（6）开始清洗，重复

（2）～（5），清洗两遍

（7）清洗完成，报警3s并自动停机

（8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

输入点：

输出点：

启动10001低水位检测10009启动洗衣机00001

停止10002手动排水10010进水阀00002

高水位10003手动脱水10011正转00003

中水位10004反转00004

低水位10005排水00005

排空检测10006脱水00006

高水位检测10007报警00007

中水位检测10008

二、方案选择：

1、主电机电机类型的选择：

直流电机具有较好的调速性能，较大的启动转矩和过载能力等优点。

但由于直流电机结构复杂，消耗有色金属多、生产成本较高、运行维护也较困难。

交流电机中的三相异步电动机应用广泛，具有结构简单、制造容易，运行可靠，价格低廉，并具有良好的使用性能。

其缺点是调速特性和功率因数较差。

鉴于以上原因，结合现场的供电特点，考虑成本因素，选择交流电动机。

电机参数如下：

型号：

YN-120W

额定功率：

120W

额定电压：

220v

工作频率：

50Hz

极对数：

4对

2、调速方式的选择：

异步电机调速有许多方法，如变极调速、变转差率调速和变频调速等。

前两种转差损耗大，效率低，对电机特性来说都有一定的局限性。

变频调速是通过改变定子电源变频率来改变同步频率实现电机调速的。

在调速的整个过程中，从高速到低速可以保持有限的转差率，因而具有高效、调速范围宽（10－100％）和精度高等性能。

节电效果在20％－30％。

同时为了兼顾洗衣机的脱水功能，故转速范围为800转/分—1200转/分。

因此，采用变频调速，变频器工作方式为U/F压频控制。

调速要求：

正转时：

1000转/分

反转时：

变频器选型：

西门子6SE7031-2EF60通用型变频器,配制动单元和输入/输出电抗。

，

3、制动方式的选择：

电机制动方式一般采用机械制动和电器制动，机械制动是利用电磁铁操纵机械进行制动。

电器制动是利用电器的方法，是电机产生一个与转子原来的转动方法相反的电磁转矩来进行制动。

常用的电器制动有能耗制动和反接制动、回馈制动（再生发电制动）。

能耗制动是给定子绕组通入直流电流产生与电动机转动方向相反的转矩，从而起到制动的作用，优点是构造简单，缺点是运行效率低，不适于频繁启动；

反接制动是改变加在定子绕组中的电源相序，产生相反的电磁力矩，起到制动的作用，适于频繁启动的场合，缺点是如不能及时切断电源，则电动机会反转；

回馈制动是电动机从轴上吸收机械功率，从能量关系来看，电动机在回馈制动状态运行时，已成为一台和电网并联的发动机，它将系统的机械能变成电能送回电网。

特点是转子转速超过同步转速，电磁力矩改变方向，产生制动力矩，适用于下放重物的场合，机械能来自重物的位能，即把重物的一部分位能变为机械能，因此，运行经济。

缺点是不能制动到静止状态。

综合上述，由于洗衣机工作时电动机转动方向正反交替，故采用反接制动，以保证洗衣机电动机的频繁的正反转，同时也起到保护电动机的作用，保证洗衣机可以在恰当的时间以正确的转向进入下一个工作步骤。

4、控制电路形式的选择：

控制类型可分为电器控制和可编程控制。

电器控制一般由按钮、机电器、接触器等低压控制电器组成的控制线路。

具有线路简单、维修方便、便于掌握、成本低廉、抗干扰强等优点。

适用于动作比较简单、控制规模较小的场合。

PLC控制系统主要特点是功能齐全、应用灵活、操作方便、维修荣毅、稳定可靠。

广泛的应用于机电控制的各个领域。

PLC控制器和继电接触器控制比较：

传统的继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬连接实现的，而PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，PLC控制系统可以通过软件编程改变其控制作用，继电器控制线路就很难做到。

因此，我选用PLC控制。

控制电路采用PLC逻辑控制，辅助保护电路采用继电逻辑。

三、主电路设计：

主电路图（图1）

图

（1）

电动机M为洗衣机的滚筒电机，为了实现氧枪滚筒的正反转，电动机必须能实现正反转，因此采用KM1,KM2两个接触器控制移动电动机M的正反转。

刀开关的选用：

根据熔断器的额定电流选用，选用型号：

GN22-10/2000

控制电路设计

洗衣机在控制上有两种基本模式：

自动模式和手动模式。

自动模式为，当

设定好洗衣机的水位以后由洗衣机自行完成，中间过程用户可以选择在任何时

间停止，如果保持其自动模式，则由PLC控制电路实现以下动作：

注水直到设定

水位，关水，2s后开始洗涤，洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s

，如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s，开始清洗，重复清洗

两遍，清洗完成，报警3s并自动停机。

加水过程中有四个限位：

1，无水限位，2，低水位限位，3，中水位限位，4，

高水位限位。

当水位到达设定水位的时候，由以上四个限位完成信号的传递过程。

以中水位限位为例说明：

当系统启动并设定好水位以后，由电机控制进行加水，

直到中水位时，该限位发出信号，提示到达设定水位，信号传送至PLC控制器，

然后程序中的常闭触点接受信号，并将其状态转换为开触点，此时加水程序断开，

加水过程中止，由此实现加水的自动控制。

洗涤的时间控制则由五个计时器完成，此时选用分辨率为100ms接通延时

型计时器，设定五个作用时间分别为2S、30S、2S、30S、2S，完成对一次洗涤

过程的电机控制。

整个清洗过程则是由一个增计数器实现，当完成一次洗涤时，由最后的控制

电路对计数器产生一个上升沿脉冲，此时计数器记一，当完成五步清洗以后，计

数器完成计数，并将下路的常开触点接通，继续以下的过程。

清洗过程结束以后，由排水控制电路和脱水控制电路完成最后的动作，重复

清洗则是由第二个计数器完成。

以上为洗衣机的自动模式。

当切换为手动模式的时候：

由一个常闭触点完成对自动电路的断开，并将手动电路接通，若要实现按

下手动按扭，可手动排水或者手动脱水的动作，则由手动电路中的互锁电路完成。

这样即可实现排水是不能脱水的动作。

另外整个电路中设计了熔断保护，以保证暂时的紊压或者紊流不会对洗衣机

的核心部件造成伤害，同时在所有电路中设计了互锁电路，保证洗衣机不可同时

进行两步动作，起到了保护电动机的作用。

以下为PLC控制流程图：

PLC控制流程图

PLC控制梯形图

PLC语句表

O｛LDI0.1

LDQ0.0

ANI0.2

ANI3.0

=Q0.0

AI0.4

OQ0.1

ANM0.4

ANI0.5

ANI0.6

=Q0.1

AI0.5

OQ0.2

ANM0.5

ANI0.4

=Q0.2

AI0.6

OQ0.3

ANM0.6

=Q0.3

LDM0.4

LDM0.5

O｛ANM0.4

LDM0.6

LDQ0.7

ANT37

=Q0.7

TONT37,2

LDT37

O｛LDQ1.0

LDT41

ANT38

ANQ1.1

ANQ1.2

=Q1.0

TONT38,30

O｛LDT38

LDQ1.2

ANT39

=Q1.2

TONT39,2

O｛LDT39

LDQ1.1

ANT40

ANQ1.0

=Q1.1

TONT40,30

O｛LDT40

LDQ1.3

ANT41

=Q1.3

TONT41,20

LDC1

CTUC1,5

O｛LDC1

LDQ2.0

ANM0.3

=Q2.0

LDM0.3

ANQ2.2

=Q2.1

LDQ2.1

LDC2

CTUC2,2

O｛LDC2

LDQ2.2

ANT42

=Q2.2

TONT42,30

O｛LDT42

LDQ2.3

=Q2.3

Q2.4

O｛LDI3.0

LDQ2.5

=Q2.5

LDQ2.5

AI3.1

ANI3.2

AI3.2

其中：

Q0.0为启动00001

Q0.1为进水阀00002

Q1.0为正转00003

Q1.1为待机10002

Q1.2为反转00004

Q2.0为排水00005

Q2.1为脱水00006

Q2.3为报警00007

Q2.4为停机10002

五、小结

通过本次课程设计，真正体验到了理论与实践相结合的重要性。

在设计过程中遇到了很多方面的问题，特别是工艺和设备选型问题。

没有明确的概念，很难做出符合实际的设计。

为保质保量完成本次课程设计，我认真学习了有关PLC的基础知识，并积极上网查阅资料，受益匪浅。

也正是借助本次课程设计的机会，使所学知识真正做到了与生产实践密切结合。

我感到，认真完成本次课程设计收获颇丰。