全自动洗衣机的PLC控制 1Word格式.docx

1、全自动洗衣机 Abstract With the development of the society and the improvement of science,become the inevitable trend of the development of household appliances complete automation.Fully automatic washing machine production greatly facilitates peoples life,become a household electrical appliances product w

2、hich is closely linked Peoples Daily life.Programmable controller with microprocessor as the core,USES the ladder diagram programming language,programming easy,instruction is rich,can meet all kinds of input and output expansion equipment,and strong anti-interference ability,simple in structure.PLC

3、has been widely used in production in recent years,is regarded as one of the mainstay of the contemporary industrial automation.Article on the hardware and software design of the full-automatic washing machine is analyzed,how to the PLC control automatic washing machine is analysed and studied.Keywo

4、rds:Automation;Fully automatic washing machine 全自动洗衣机的 PLC 控制 前前 言言 自动化技术的发展使洗衣机由半自动式洗衣机发展到全自动洗衣机，用 PLC 作为控制器，满足了全自动洗衣机对自动化的要求，从而满足了人们的生活需求。该设计是全自动洗衣机的 PLC 控制，介绍全自动洗衣机的工作原理，控制系统的 PLC 资源配置，控制系统 PLC 程序。1绪论绪论 1.1 洗衣机的发展史洗衣机的发展史 1858年，美国人汉密尔顿 史密斯制成了世界上第一台洗衣机。次年在德国出现了一种用捣衣杵作为搅拌器的洗衣机。1874年，美国人比尔 布莱克斯发明了木制

5、手摇洗 衣机。1880年，美国出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。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，美国费希尔试制成世界上第一台电动洗衣机，其标志着家务劳动自动化的开端。1922 年，美国玛塔依格公司改进了洗衣机的洗涤结构，诞生了第一台搅拌式洗衣机。1932 年，美国德克斯航空公司宣布，研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，实现了洗涤，漂洗，脱水，在同一个滚筒内完成。1937 年，第一款自动洗衣机问世。1955年，日本研究出波轮式洗衣机。60年代日本出现带干桶的双桶洗衣机。称之为“半自动型洗衣机”。70 年代出现波轮式套筒全自动洗衣机。70年代后期，微电脑控制的全自

6、动洗衣机出现引领新的发展方向。90年代，发动机调速技术的发展，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。全自动洗衣机从控制方式分：电动控制洗衣机和电脑控制洗衣机两种。从结构上分为波轮式、搅拌式、滚筒式。1.2 全自动洗衣机的工作原理全自动洗衣机的工作原理 全自动洗衣机的外桶和内桶是同一中心放置的，外桶固定，盛水用，內桶旋转，可以用来脱水，并且內桶四周有许多小孔，使得水流可以内外相通。洗衣机的进水排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来控制。进水时，由控制系统将进水阀打开，将水注入外桶；排水时，通过控制系统将排水阀打开，使水排出外桶。洗涤时由洗涤电机驱动波盘来实现正反转。脱水时，通

7、过控制系统使离合器合上，由电机带动洗衣机的內桶转动，实现衣物的脱水。高低水位开关用来检测高低水位。启动按钮用来启动洗衣机，停止按钮用来实现停止脱水，进水，排水及报警。排水按钮用来实现手动排水。1.3 全自动洗衣机研究的意义全自动洗衣机研究的意义 全自动洗衣机集洗涤、脱水于一身，只要将衣物放入内桶，启动按钮，洗衣机就会完成进水，洗涤，排水和脱水的过程，并且洗衣机具有各种洗涤程序，可自由选择，适用于各种衣物并且工作时间可以调节，工作结束后会自动断电。整个洗涤过程无需看管，方便快捷。全自动洗衣机满足了不同人群的需求。2.可编程控制器可编程控制器（PLC）的基本概述的基本概述 2.1 可编程控制器可编

8、程控制器（PLC）的定义的定义 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。2.2 可编程控制器可编程控制器（PLC）的功能及特点的功能及特点 2.2.1 可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更

9、长。从 PLC 的机外电路来说，使用 PLC 构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。2.2.2 配套齐全，功能完善，适用性强配套齐全，功能完善，适用性强 PLC 发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代 PLC 大多具有完善的数

10、据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使 PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC 组成各种控制系统变得非常容易。2.2.3 易学易用易学易用 PLC 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。2.2.4 系统的设计、建

11、造工作量小，维护方便，容易改造系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。2.2.5 体积小，重量轻，能耗低体积小，重量轻，能耗低 以超小型 PLC 为例，新近出产的品种底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。2.3 西门子西门子 S7-200 系列结构和基本逻辑指令系统系列结构和基本逻辑指令系统 S7-2

12、00CPU 将一个微处理器、一个集成电源和数字量 I/O点集成在一个紧凑的封装中，从而形成了一个功能强大的微型 PLC S7-200CPU 模块包括一个中央处理器（CPU）、电源以及 I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU负责执行程序和存储数据，以便对工业自动控制任务或过程进行控制 输入和输出时系统的控制点：输入部分从现场设备中（例如传感器或开关）采集信号，输出部分则控制泵、电机、指示灯以及工业过程中的其他设备。电源向 CPU 及所连接的任何模块提供电力支持。通信端口用于连接 CPU与上位机或其他工业设备 状态信号灯显示了 CPU工作模式，本机 I/O 的当前状态，以及检查出的

13、系统错误 西门子 S7-200 系列结构 2.4 基本逻辑指令系统基本逻辑指令系统 逻辑取与线圈驱动指令 LD：取指令，用于常开触点与母线的连接 LDN：取反指令，用于常闭触点与母线的连接 OUT：线圈驱动指令 触点串联指令 A：与指令，用于单个常开触点的串联连接 AN：与反指令，用于单个常闭触点的串联连接 触点并联指令 O:或指令，用于单个常开触点的并联连接 ON:或反指令，用于单个常闭触点的并联连接 置位（S）、复位（R）指令 使用 S 和 R 指令，可以在程序的任何地方对某个状态或事件设置标志和清除标志 串联电路块的并联连接指令 并联电路块的串联连接指令 定时器 接通延时定时器 TON，

14、有记忆接通延时定时器 TONR，断开延时定时器 TOF 3.全自动洗衣机的控制系统设计全自动洗衣机的控制系统设计 3.1 全自动洗衣机的基本结构、工作流程及控制要求全自动洗衣机的基本结构、工作流程及控制要求 全自动洗衣机的实物图：实物图 基本结构 PLC 主机 选择西门子 S7-200 系列 PLC 作为全自动洗衣机的控制主机 启动按钮 启动按钮开控制洗衣机的初始工作。在将所洗衣物放入洗衣机侯按下启动按钮，洗衣机就会开始洗衣 停止按钮 停止按钮是用来控制洗衣机的停止工作，在全自动洗衣机洗衣的过程中，如果需要中途停止洗衣，按下停止按钮，洗衣机就会停止工作 高水位 洗衣机在洗衣服的过程中，洗衣机桶

15、内保持的水位的高低，如果选择高水位，那么洗衣机在洗衣的过程中水位将保持的相对高一点。低水位 洗衣机中低水位与高水位相似，与高水位对应。高/低水位探测器 主要是用来探测洗衣机的水位是否按照要求达到相应的水位 电机正/反转接触器 用于 PLC 主机控制洗衣机电机的正/反转，在洗衣机洗衣过程中，电机的正转和反转同时轮流进行 进水电磁阀 向洗衣机内注水时，控制系统发出信号，进水电磁阀打开，水进入洗衣机。当洗衣机内的水达到一定高度时，控制系统发出指令，进水电磁阀关闭 排水离合器 当洗衣结束后，控制系统给出信号，排水离合器打开，污水排出洗衣机 脱水离合器 用于最后一道工序，对所洗衣物进行脱水，控制系统给出指令，电机带动机筒转动，实现衣物脱水。蜂鸣器 用于洗衣过程中的提示及最后洗衣结束后的提醒。工作流程图 3.2 全自动洗衣机的模型面板图、程序流程图与控制要求全自动洗衣机的模型面板图、程序流程图与控制要求 模型面板图 程序流程图 控制要求 1.总体控制要求：洗衣机启动后，按以下顺序进行工作：洗涤（1 次）漂洗（2次）脱水发出报警，衣服洗好，LED 显示器显示洗涤和漂洗的次数。2.洗涤：进水正转 3秒，反转 3秒，10 个循环排水。3.漂洗：进水正转 3秒，反