第一篇：PLC在工業(yè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文

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Xx辦學(xué)點(diǎn)畢業(yè)論文

課題名稱(chēng)：PLC在工業(yè)全自動(dòng)洗衣機(jī)

控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

專(zhuān) 業(yè)：

班 級(jí)：

學(xué) 籍 號(hào)： 學(xué)生姓名：

導(dǎo)師姓名：

提交日期：

PLC在工業(yè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

(姓名)摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)和生活水平的提高，洗衣機(jī)的洗滌水平也隨著科技的發(fā)展大大提高。PLC在運(yùn)用中，硬件也相對(duì)簡(jiǎn)單，提高控制系統(tǒng)的可靠性，另外它的編程語(yǔ)言也相對(duì)簡(jiǎn)單。本文選擇三菱F1—20MR為核心部件，著重進(jìn)行硬件接口設(shè)計(jì)，利用梯形圖和語(yǔ)句表進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。關(guān)鍵詞：全自動(dòng)洗衣機(jī)；PLC；控制

一、工業(yè)全自動(dòng)洗衣機(jī)的自動(dòng)控制

目前洗衣機(jī)是一種耳熟能詳?shù)募矣秒娖?，隨著科技的進(jìn)步和人們生活質(zhì)量的提高，以及人們對(duì)精神文明的高度追求，所以目前市場(chǎng)上還是有很大的發(fā)展空間。不同材質(zhì)的衣物越開(kāi)越多，對(duì)洗衣機(jī)的要求也越來(lái)越高。智能控制洗衣機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)是目前研究的方向，在工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的PLC，它是整體模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路，檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能?，F(xiàn)代的全自動(dòng)化洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)由進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、報(bào)警到停機(jī)的自動(dòng)化過(guò)程。

1.進(jìn)水和排水系統(tǒng)

全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶和脫水桶是以同一軸心安放的。脫水桶的周?chē)性S多小孔，使內(nèi)桶和外桶的水流相通。全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水系統(tǒng)采用水位壓力開(kāi)關(guān)和進(jìn)水閥，由程序控制器調(diào)節(jié)。設(shè)有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時(shí)，它能讓洗滌液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。

全自動(dòng)洗衣機(jī)水位開(kāi)關(guān)一般有三檔水位控制,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當(dāng)進(jìn)水閥注水，內(nèi)桶水位增高到預(yù)選水位時(shí)，主電機(jī)導(dǎo)通，進(jìn)水閥斷開(kāi)，并開(kāi)始洗衣。全自動(dòng)洗衣機(jī)的排水系統(tǒng)由程序來(lái)控制排水電磁閥，牽引排水閥。

2.洗滌與脫水系統(tǒng)

全自動(dòng)洗衣機(jī)主要是通過(guò)波輪對(duì)衣物的翻滾達(dá)到洗滌目的。為了保證洗滌效果，洗滌桶的內(nèi)壁上必需設(shè)計(jì)成凸形來(lái)增大摩擦力，達(dá)到滿(mǎn)意的洗滌效果，提高洗滌率。

洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)的正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，控制系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作，停止按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。洗衣房設(shè)備排水按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。

洗衣機(jī)具有蓋的帶鎖裝置，該鎖定裝置，包括洗衣機(jī)蓋板、洗衣機(jī)箱體，還包括控制開(kāi)關(guān)，與控制脫水的開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)，使用戶(hù)在脫水時(shí)不能打開(kāi)洗衣機(jī)蓋板，從而確保了洗衣機(jī)脫水時(shí)的操作安全。

3.箱體與支承系統(tǒng)

洗衣機(jī)外箱體是洗衣機(jī)的盔甲，很多洗衣機(jī)采用高分子聚合塑鋼材料作為外箱體，永不生銹，耐碰撞，防漏電，機(jī)身輕便，易于搬動(dòng)。有的采用剛?cè)嵯酀?jì)的不銹鋼做內(nèi)桶剛性，在于不銹鋼材質(zhì)表面分子結(jié)構(gòu)致密，空隙小，以達(dá)到抗菌，抑菌，耐腐蝕的作用。柔性，超級(jí)鏡面不銹鋼材料光滑柔細(xì)，即便是最嬌柔的面料也不會(huì)受到損傷。很多洗衣機(jī)內(nèi)桶完全采用世界一流的不銹鋼材料制成，擁有 頂級(jí)的品質(zhì)保證。全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用輕觸式開(kāi)關(guān)，全自動(dòng)洗脫機(jī) 在按下開(kāi)關(guān)后，字符旁邊的指示燈會(huì)亮。當(dāng)指示燈亮起表示程序選中，指示燈閃爍表示正在執(zhí)行此程序，指示燈熄滅表示程序未選擇或執(zhí)行完畢。

4.PLC機(jī)型選擇

PLC是一種根據(jù)用戶(hù)給的指令，通過(guò)輸入接口現(xiàn)場(chǎng)采樣信息執(zhí)行邏輯或數(shù)值運(yùn)算，再通過(guò)輸出接口去控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。它主要有CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口模板三部分。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)圖的分析，可知全自動(dòng)洗衣機(jī)的I/O點(diǎn)不多，選擇三菱FX系列F1—20MR，可以完全滿(mǎn)足其要求，F(xiàn)1—20MR有20個(gè)I/O，根據(jù)輸入，輸出口的總點(diǎn)數(shù)，考慮留有適當(dāng)余量。

全自動(dòng)洗衣機(jī)電氣控制系統(tǒng)包括微處理器、排水電磁鐵、電容器、門(mén)開(kāi)關(guān)、按鍵開(kāi)關(guān)、指示燈、中間繼電器，水位壓力開(kāi)關(guān)、蜂鳴器及進(jìn)水電磁閥等部件組成。通過(guò)微處理器，能自動(dòng)完成進(jìn)水，洗滌（漂洗）、排水、脫水、報(bào)警等全部程序，只需設(shè)計(jì)軟件就可以來(lái)達(dá)到預(yù)想控制的目的。

二、設(shè)計(jì)目的

1.了解和掌握全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作流程；

2.了解自動(dòng)控制的工作原理及PLC在日常工作中的應(yīng)用。

三、全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)要求

控制要求：整個(gè)洗滌過(guò)程分為進(jìn)水、洗滌、放水、脫水四個(gè)部分，系統(tǒng)從進(jìn)水環(huán)節(jié)開(kāi)始到脫水環(huán)節(jié)結(jié)束共循環(huán)兩次。

（1）PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動(dòng)。

（2）按下啟動(dòng)按鈕后，洗衣機(jī)開(kāi)始進(jìn)水。進(jìn)水直到高（中、低）水位，水位開(kāi)關(guān)由OFF變ON）。

（3）PLC停止進(jìn)水，2秒后開(kāi)始洗滌。

（4）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒。

（5）如此循環(huán)5次，總共320秒后開(kāi)始排水。

（6）排空后脫水30秒。

（7）開(kāi)始清洗，重復(fù)（1）～（5），清洗兩遍。

（8）清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)。

四、PLC控制系統(tǒng)工作原理及調(diào)試過(guò)程

1、初始脈沖M8002使初始狀態(tài)S2置1，按下啟動(dòng)按扭X1，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S20，Y1得電啟動(dòng)洗衣機(jī)，選擇水位（高、中、低）狀態(tài)轉(zhuǎn)入S21，Y2得電開(kāi)始進(jìn)水，達(dá)到選定水位后相應(yīng)的水位檢測(cè)觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S22。

2、狀態(tài)轉(zhuǎn)入S22，T0定時(shí)2S，2S后T0的觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S23，Y3得電，洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)，并用T1定時(shí)30S，30S后T1觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S24，T2開(kāi)始定時(shí)2S，2S后其觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S25，Y4得電。

衣機(jī)反轉(zhuǎn)并用T3定時(shí)30S，30S后T3觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S26，此時(shí)用T4定時(shí)2S，C0計(jì)數(shù)5次，2S后T4觸點(diǎn)接通，當(dāng)計(jì)數(shù)未達(dá)5次，C0的常閉繼續(xù)閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)入S23，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)5次，C0的常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S27。

3、狀態(tài)轉(zhuǎn)入S27后，Y5得電，開(kāi)始排水，當(dāng)水排空后，X6閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)入S28，Y6得電，T5定時(shí)30S，C1計(jì)數(shù)2次，開(kāi)始脫水，30S后T5觸點(diǎn)接通，此時(shí)當(dāng)C1計(jì)數(shù)未達(dá)2次，則C1的常閉繼續(xù)閉合，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S21，若C1計(jì)數(shù)達(dá)到2 次，則C1的常開(kāi)就閉合，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S29。

4、狀態(tài)轉(zhuǎn)入S29后，Y7得電，T6定時(shí)3S報(bào)警，3S后，T6觸點(diǎn)接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S2.步進(jìn)階梯結(jié)束，程序結(jié)束.五、結(jié)束語(yǔ)

PLC控制洗衣機(jī)洗滌程序有獨(dú)特程序。

首先，它是一個(gè)順序控制系統(tǒng)程序；

其次，洗滌、排水、脫水時(shí)間是由PLC內(nèi)的計(jì)數(shù)器和定時(shí)器中K參數(shù)控制的，只要改變它的參數(shù)大小就可以改變整個(gè)程序時(shí)間長(zhǎng)短；

第三，通過(guò)改變PLC的型號(hào)，可以根據(jù)認(rèn)物的質(zhì)地、數(shù)量和臟污程度來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)洗、強(qiáng)洗、快洗的多功能；

第四，通過(guò)改變洗滌程序可實(shí)現(xiàn)進(jìn)水洗滌、漂水、排水、脫水的順序控制，也可實(shí)現(xiàn)或洗滌、或漂水、或脫水等單體控制；

第五，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以方便的加入相應(yīng)的配套裝置，如指示燈，蜂鳴器。通過(guò)衣裳的分析說(shuō)明，可知全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)是有多種性的，各種最優(yōu)控制系統(tǒng)均可運(yùn)用，但是必須考慮它的結(jié)構(gòu)和成本。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)研究

引言............................................................................................................................1 2 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案確定............................................................3

2.1 總體控制方案確定.......................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

2.1.1 控制系統(tǒng)的比較................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.2.2 洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)概述............................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)......................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

3.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造.......................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2 洗滌脫水系統(tǒng)...............................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3 排水和進(jìn)水系統(tǒng)...........................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.4 電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng).......................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4 電氣控制系統(tǒng)..........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)...............................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2 控制系統(tǒng)原理...............................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3 檢測(cè)電路系統(tǒng)...............................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5 主要器件的選擇......................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

5.1 電動(dòng)機(jī)的選擇...............................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2 傳感器的選擇...............................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.3 可編程控制器外部設(shè)計(jì)...............................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6 軟件設(shè)計(jì)..................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

6.1 系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)...............................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求...........................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.3 控制系統(tǒng)順序功能圖.....................................................................................4 6.4 控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)...............................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.5 程序語(yǔ)句表.....................................................................................................5 7 結(jié)束語(yǔ)......................................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。致謝................................................................................................................................9 參考文獻(xiàn)......................................................................................................................17 引言

從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，這項(xiàng)

勞動(dòng)并不像田園詩(shī)描繪的那樣充滿(mǎn)樂(lè)趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是辛苦勞累。洗衣機(jī)問(wèn)世后大大減輕了人們的負(fù)擔(dān)，節(jié)省了寶貴的時(shí)間和精力。當(dāng)然隨著時(shí)代的發(fā)展洗衣機(jī)也在不斷改進(jìn)和發(fā)展：從木制手搖洗衣機(jī)到蒸汽洗衣機(jī)再到電動(dòng)洗衣機(jī)，由手工洗衣到半自動(dòng)洗衣再到今天的全自動(dòng)化洗衣。而今方便、快捷、自助式的洗衣服務(wù)已來(lái)到我們身邊，受到越來(lái)越多的廣大消費(fèi)者的認(rèn)可和推崇。

自助式投幣洗衣機(jī)，可廣泛用于學(xué)校、工廠、賓館、社區(qū)、外來(lái)人聚集地等公共場(chǎng)所，具有龐大的市場(chǎng)和旺盛的需求?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的投幣式洗衣機(jī)較多的采用單片機(jī)控制，其指令系統(tǒng)復(fù)雜，編程難度大，而且在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)，要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等，這樣不僅增加了系統(tǒng)硬件的復(fù)雜性，而且隱含較高的故障率，還無(wú)形的增加了維修成本。而可編程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)融為一體的，面向控制過(guò)程、面向用戶(hù)，適合工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)自動(dòng)裝置。它具有編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，采用PLC研究這個(gè)課題顯得很有意義。作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我想通過(guò)學(xué)習(xí)研究基本弄清投幣式洗衣機(jī)的工作原理及過(guò)程實(shí)現(xiàn)。由于本人知識(shí)有限，把全文重點(diǎn)放在了PLC應(yīng)用于投幣式洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面。

自助式投幣洗衣機(jī)，可廣泛用于學(xué)校、工廠、賓館、社區(qū)、外來(lái)人聚集地等公共場(chǎng)所，具有龐大的市場(chǎng)和旺盛的需求。現(xiàn)在市場(chǎng)上的投幣式洗衣機(jī)較多的采用單片機(jī)控制，其指令系統(tǒng)復(fù)雜，編程難度大，而且在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)，要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等，這樣不僅增加了系統(tǒng)硬件的復(fù)雜性，而且隱含較高的故障率，還無(wú)形的增加了維修成本。而可編程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)融為一體的，面向控制過(guò)程、面向用戶(hù)，適合工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)自動(dòng)裝置。它具有編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，采用PLC研究這個(gè)課題顯得很有意義。作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我想通過(guò)學(xué)習(xí)研究基本弄清投幣式洗衣機(jī)的工作原理及過(guò)程實(shí)現(xiàn)。由于本人知識(shí)有限，把全文重點(diǎn)放在了PLC應(yīng)用于投幣式洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面。

1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的研究現(xiàn)狀

全自動(dòng)洗衣機(jī)是集洗滌，漂洗，脫水于一體，并且能自動(dòng)完成洗衣全過(guò)程的洗衣機(jī)它有多種洗滌程序可供您自由選擇，工作時(shí)間可任意調(diào)節(jié)，更先進(jìn)的洗衣機(jī)還采用了模糊技術(shù)，即洗衣機(jī)能對(duì)傳感器提供的信息進(jìn)行邏輯推理，自動(dòng)判別

衣服質(zhì)地、重量、臟污程度，從而自動(dòng)選擇最佳的洗滌時(shí)間、進(jìn)水量、漂洗次數(shù)、脫水時(shí)間，達(dá)到了整個(gè)洗滌時(shí)間自動(dòng)化，使用方便，節(jié)能節(jié)水。全自動(dòng)洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上主要有波輪式、攪拌式、滾筒式三種。

它們的特點(diǎn)如下：

a.波輪式洗衣機(jī)

洗衣特點(diǎn)：省時(shí)省力。

缺點(diǎn)：耗電、耗水、衣物易纏繞、清潔性不佳，b.滾筒式洗衣機(jī)

洗衣特點(diǎn)：衣物無(wú)纏繞，最不會(huì)損耗衣物的方式。

缺點(diǎn)：特別耗時(shí)，潔凈力不強(qiáng)，適合洗滌羊毛、羊絨以及絲綢、純毛類(lèi)織物。

c.攪拌式洗衣機(jī)

洗衣特點(diǎn)：衣物潔凈力最強(qiáng)，省洗衣粉。

缺點(diǎn)：喜歡纏繞，相比前兩種方式損壞性加大，噪音最大。國(guó)內(nèi)一般選用波輪式，攪拌式少見(jiàn),滾筒式比波輪式昂貴。

為了滿(mǎn)足公共場(chǎng)合自助洗衣需要，全自動(dòng)洗衣機(jī)又有投幣式、感應(yīng)式、IC卡式等；從控制系統(tǒng)分，有集成電路控制、單片機(jī)控制和PLC控制、模糊控制等。單片機(jī)以其控制功能強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性好、開(kāi)發(fā)方便、體積小、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)在家用電器上得到日益廣泛的應(yīng)用。但是它也有不少的缺點(diǎn)：指令系統(tǒng)復(fù)雜，編程難度大且控制系統(tǒng)的硬件要求多種電路保護(hù)裝置；而基于PLC控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)具有編程簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)功能齊全、外圍電路簡(jiǎn)單、時(shí)間計(jì)算精確以及可維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。只是它的價(jià)格比單片機(jī)昂貴的多，比較適合溫度過(guò)高、震動(dòng)和沖擊過(guò)強(qiáng)等工業(yè)環(huán)境，在家用電器控制中應(yīng)用并不廣泛。目前市場(chǎng)上的全自動(dòng)洗衣機(jī)也多采用單片機(jī)控制，本文選用PLC來(lái)控制是從探究、學(xué)習(xí)的角度出發(fā)的，對(duì)PLC在工業(yè)洗衣機(jī)中的應(yīng)用也具有重要參考價(jià)值。

1.3 課題研究的目的

對(duì)于本次設(shè)計(jì)，其目的在于：（1）掌握 PLC的原理、性能、使用特點(diǎn)和方法，提高運(yùn)用PLC梯形圖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程的能力。

（2）本課題的研究可以使本人更好地掌握基于PLC控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，提高自動(dòng)化家電產(chǎn)品研發(fā)素質(zhì)，增強(qiáng)針對(duì)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。

1.4 論文的主要內(nèi)容

（1）概要闡述課題來(lái)源、研究現(xiàn)狀及研究意義；

（2）簡(jiǎn)要論述PLC的產(chǎn)生和發(fā)展，介紹PLC的工作原理及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、原則；

（3）對(duì)基于PLC投幣式洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括控制要求、PLC選型、硬件接線、控制程序設(shè)計(jì)（流程圖和程序框圖）PLC的概述

2.1 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展

1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC），研制出了世界上第一臺(tái)可編程控制（Programmable Logic Controller, 簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），在美國(guó)通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線上試用成功，并取得了滿(mǎn)意效果，可編程控制器由此誕生。

早期的可編程控制器主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，只具有邏輯運(yùn)算功能。20世紀(jì)70年代中期，微處理器及其他大規(guī)模集成電路芯片成為其核心部件，是其具有自我診斷功能，可靠性、性?xún)r(jià)比有很大突破。到20世紀(jì)80年代，可編程控制器采用微處理器（CPU）、只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存儲(chǔ)器或是單片機(jī)作為其核心，處理速度大大提高，功能更強(qiáng)體積又小。90年代末，PLC幾乎完全計(jì)算機(jī)化，各種智能模塊不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)，使其不斷擴(kuò)展著它在各類(lèi)工業(yè)控制過(guò)程中的作用。

PLC一直在飛速發(fā)展中，因此一直沒(méi)有比較明確的定義。1987年，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC做出的定義如下：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。而有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！倍x強(qiáng)調(diào)了PLC直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境；是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”，即計(jì)算機(jī)；是用軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)“可編程”的。

2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC實(shí)質(zhì)上是一種工業(yè)控制用的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。這里介紹一般PLC的結(jié)構(gòu)：

1.通用型PLC的硬件結(jié)構(gòu)

2.通用型PLC的硬件基本結(jié)構(gòu)主要由中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）模塊及電源組成。

（1）中央處理單元CPU

PLC的CPU與通用微機(jī)的CPU一樣，是PLC的核心部分，它按PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能，接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；用掃描方式查詢(xún)現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的各種信號(hào)狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入過(guò)程狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中；診斷電源及PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等；在PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去啟閉有關(guān)的控制電路；分時(shí)、分渠道地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較和變換等動(dòng)作，完成用戶(hù)程序中規(guī)定的邏輯運(yùn)算或算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)；根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，再由輸出狀態(tài)寄存器的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印、數(shù)據(jù)通信等功能。以上這些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機(jī)或雙極型位片式微處理器。（2）存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存），用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或程序。它包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）等。

PLC配有系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)程序存儲(chǔ)器，分別用以存儲(chǔ)系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序和各種系統(tǒng)參數(shù)等，一般使用ROM；用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用作存放用戶(hù)編制的梯形圖等程序，一般使用RAM，若程序不經(jīng)常修改，也可寫(xiě)入到EPROM中；存儲(chǔ)器的容量以字節(jié)為單位。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容不能由用戶(hù)直接存取。因此一般在產(chǎn)品樣本中所列的存儲(chǔ)器型號(hào)和容量，均是指用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。（3）輸入/輸出（I/O）模塊

I/O模塊是CPU與現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提操作電平和輸出驅(qū)動(dòng)能力的I/O模塊供用戶(hù)選用。I/O模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣。因此，多數(shù)都采用光電隔離回路、消抖動(dòng)回路、多級(jí)濾波等措施。I/O模塊可以制成各種標(biāo)準(zhǔn)模塊，根據(jù)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)來(lái)增減和組合。I/O 模塊還配有各種發(fā)光二極管來(lái)指示各種運(yùn)行狀態(tài)。

（4）電源

PLC配有開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源的電源模塊，用來(lái)對(duì)PLC的內(nèi)部電路供電。了很大方便。

（5）編程器

編程器分簡(jiǎn)易型和智能型兩種。簡(jiǎn)易型編程器只能在線編程，它通過(guò)一

個(gè)專(zhuān)用接口與PLC連接。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠(yuǎn)離PLC插到現(xiàn)場(chǎng)控制站的相應(yīng)接口進(jìn)行編程。智能型編程器有許多不同的應(yīng)用程序軟件包，功能齊全，適應(yīng)的編程語(yǔ)言和方法也較多。

2.PLC軟件系統(tǒng)

PLC的軟件系統(tǒng)是指PLC所使用的各種程序的集合。它包括系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序。

（1）系統(tǒng)程序

統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序及診斷程序等。監(jiān)控程序又稱(chēng)為管理程序，主要用于管理全機(jī)。編譯程序用來(lái)把程序語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言。診斷程序用來(lái)診斷機(jī)器故障。系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家提供，并固化在EPROM中，用戶(hù)不能直接存取，故也不需要用戶(hù)干預(yù)。

（2）用戶(hù)程序用戶(hù)程序是用戶(hù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制的需要，用PLC的程序語(yǔ)言編制的應(yīng)用程序，用以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。PLC的編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表和順序功能流程圖三種。

2.3 PLC的用途及特點(diǎn)

PLC可實(shí)現(xiàn)順序控制、運(yùn)動(dòng)控制、閉環(huán)過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理及通信和聯(lián)網(wǎng)等功能。其中順序控制是PLC最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域，主要用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。PLC可應(yīng)用于單機(jī)控制、多集群控制、生產(chǎn)自動(dòng)線控制，例如注塑機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、裝配生產(chǎn)線及電梯控制等。

PLC的特點(diǎn)：

（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活（3）編程方便，易于使用（4）功能強(qiáng)，擴(kuò)展能力強(qiáng)

（5）PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便

（6）維修方便，維修工作量小

（7）PLC體積小，重量輕，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化

基于以上特點(diǎn)，使PLC應(yīng)用范圍極為廣泛，可以說(shuō)只要有工廠，有控制要求，就會(huì)有PLC的應(yīng)用。

2.4 PLC的工作過(guò)程

PLC是按照上電處理、掃描過(guò)程、出錯(cuò)處理這個(gè)順序來(lái)運(yùn)行的。當(dāng)PLC處于正常運(yùn)行時(shí)，它將不斷重復(fù)圖掃描過(guò)程，不斷循環(huán)地工作下去。如果對(duì)遠(yuǎn)程I/O特殊模塊和其他通信服務(wù)暫不考慮，這樣掃描過(guò)程就只剩下“輸入采樣”、“程序執(zhí)行”和“輸出刷行”三個(gè)階段了。如下圖

2-1 所示：

（1）輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子.并將各輸入狀態(tài)存入相對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中。此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新。接著，進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，輸入映像寄存器與外界隔離，無(wú)論輸入信號(hào)如何變化，其內(nèi)容保持不變，直到下一掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫(xiě)入輸入端的新內(nèi)容。所以一般來(lái)說(shuō)，輸入信號(hào)的寬度要大于一個(gè)掃描周期，否則很可能造成信號(hào)的丟失

（2）程序執(zhí)行階段 根據(jù) PLC梯形圖程序掃描原則，一般來(lái)說(shuō)，PLC按先左后右、先上后下的步序逐句掃描。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿(mǎn)足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。當(dāng)指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入”對(duì)應(yīng)元件（“軟繼電器”）的當(dāng)前狀態(tài)。然后，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入元件映像寄存器中。對(duì)元件映像寄存器來(lái)說(shuō)，每一個(gè)元件（“軟繼電器”）的狀態(tài)會(huì)隨著程序執(zhí)行過(guò)程而變化。

（3）輸出刷新階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開(kāi)）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過(guò)一定方式輸出，最后經(jīng)過(guò)輸出端子驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。2.5 PLC的設(shè)計(jì)內(nèi)容及原則

1.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：

（1）選擇用戶(hù)輸入設(shè)備(按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等)、輸設(shè)備(繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件)以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象(電動(dòng)機(jī)、電磁閥等)。這些設(shè)備屬于一般的電器元件，其選擇的方法在其他有關(guān)書(shū)籍中已有介紹。

（2）PLC的選擇。PLC是PLC控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對(duì)保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。選擇PLC，應(yīng)包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（3）分配I/O點(diǎn)，繪制I/O連接圖。

（4）設(shè)計(jì)控制程序。包括設(shè)計(jì)梯形圖、語(yǔ)句表(即程序清單)或控制系統(tǒng)流程圖?？刂瞥绦蚴强刂普麄€(gè)系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正常、安全·可靠的關(guān)鍵?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿(mǎn)足要求為止。

（5）必要時(shí)還需設(shè)計(jì)控制臺(tái)(柜)。

（6）編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。包括說(shuō)明書(shū)、電器固件及電器元件明細(xì)表等。

2.在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)．應(yīng)遵循以下基本原則：

（1）最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，搜集資料，并與機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電器控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。

（2）在滿(mǎn)足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便。

（3）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。

（4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量?；赑LC的投幣式洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 工藝介紹及控制要求

3.1.1投幣洗衣機(jī)構(gòu)成 以波輪式洗衣機(jī)為例：

波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)主要由機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)和支撐吊桿系統(tǒng)等組成，以一個(gè)電動(dòng)機(jī)完成洗滌和脫水。波輪式投幣洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩水）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。外桶下部壁上裝有儲(chǔ)氣管，與水位傳感器連接，控制水位高低。桶壁上部開(kāi)有溢水孔，用于排出溢水和漂洗時(shí)洗滌液泡迅速排出。洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排水閥打開(kāi)，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶甩干。投幣器掛在洗衣機(jī)體側(cè)面也可以掛在墻壁上，體積小，美觀大方。通過(guò)對(duì)投幣總值進(jìn)行判別就可以啟動(dòng)不同的洗滌程序（一元單脫水、兩元快洗、三元標(biāo)準(zhǔn)洗）。投幣器只識(shí)別一圓人民幣硬幣，其它游戲幣或代用幣無(wú)效，投入的無(wú)效幣會(huì)自動(dòng)從退幣口退出，還具備防吊幣、防鉤功能。3.1.2 控制要求

投幣式洗衣機(jī)的控制要求描述如下：

（1）通電狀態(tài)，放入待洗衣服和洗衣粉并蓋上洗衣蓋子，洗滌過(guò)程不能打開(kāi)，否則停機(jī)。

（2）根據(jù)洗滌衣物種類(lèi)選擇相關(guān)洗滌方式，通過(guò)投幣器投入所需要的1元

硬幣（限用1元幣）。

（3）當(dāng)投幣總值1元時(shí)，進(jìn)行單獨(dú)脫水工作方式且其指示燈亮；當(dāng)投幣總值2元時(shí)，進(jìn)行快洗工作方式且其指示燈亮；當(dāng)投幣總值3元時(shí)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗工作方式且其指示燈亮。（快洗如輕薄衣物5-7件，標(biāo)準(zhǔn)洗如輕薄衣物7-10件或厚重衣物4-6件）

（4）洗滌時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)3s,停1s，然后反轉(zhuǎn)3s,停1s，如此算作1次，則快洗循環(huán)40次，標(biāo)準(zhǔn)洗循環(huán)80次，排空后高速脫水30s。

（5）開(kāi)始漂洗，重復(fù)正反轉(zhuǎn)過(guò)程，漂洗兩遍。完成后蜂鳴器報(bào)警5s提示洗滌結(jié)束。

（6）當(dāng)打開(kāi)機(jī)蓋取出衣服，復(fù)位進(jìn)入下一輪洗衣準(zhǔn)備。3.2 控制分析

3.2.1 控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配

根據(jù)課題的動(dòng)作要求，列出控制系統(tǒng)的輸入/輸出信號(hào)的名稱(chēng)、代碼及地址編號(hào)如表3-

1、表3-2所示:

3.2.2 PLC系統(tǒng)選型

根據(jù)控制要求，系統(tǒng)的輸入量有：檢測(cè)機(jī)蓋合上的接近開(kāi)關(guān)KP，1元投幣光電開(kāi)關(guān)SQ1，零、高水位檢測(cè)傳感器SQ2、SQ3（傳感器遇水就通：ON；離水就斷：OFF）。系統(tǒng)輸出有：?jiǎn)蚊撍?、快洗、?biāo)準(zhǔn)洗工作方式指示燈HL0~HL2，蜂鳴器驅(qū)動(dòng)HA，進(jìn)、排水電磁閥YV1、YV2，電機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2及高速脫水電磁離合器YC。共需實(shí)際輸入點(diǎn)數(shù)4個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)9個(gè)?？紤]到I/O點(diǎn)數(shù)、功能、價(jià)格等綜合因素系統(tǒng)選用西門(mén)子公司的CPU 224，它有14個(gè)輸入點(diǎn)、10個(gè)輸出點(diǎn)已經(jīng)可以滿(mǎn)足本系統(tǒng)的需要。CPU 224的一些簡(jiǎn)單技術(shù)參數(shù)介紹如下：

CPU電源： 120/240V AC

輸入電壓：20.4～ 28.8 V DC /85～264V AC（47～63Hz）輸出電壓：5～ 30 V DC /5～250V AC 本機(jī)數(shù)字輸入/輸出：14輸入/10輸出 24V DC傳感器電源容量：280 mA 用戶(hù)程序空間：4096字 用戶(hù)數(shù)據(jù)：2560字（永久存儲(chǔ)）數(shù)字I/O映像區(qū)：256（128入/128出）脈沖輸出：2個(gè)20KHz（僅限于DC輸出）

計(jì)數(shù)器：C0-C255

接通/斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器（100ms）：T37～T63 位存儲(chǔ)器：M0.0～M31.7 可連接的最大擴(kuò)展模塊數(shù)量：7個(gè) 編程軟件：Step7-Micro/WIN 3.3 硬件接線圖 3.3.1 主接線圖

系統(tǒng)主接線圖如下圖3-1所示(單相異步交流電機(jī)，1、2為主繞組，3、4為副繞組)：

3.3.2 PLC的I/O接線圖

這里采用的是西門(mén)子S7-200系列CPU 224 AC/DC/RELAY的接線方式，如下圖3-2所示：

3.4 PLC程序流程圖

3.5 PLC程序梯形圖 PLC的程序梯形圖如下：

程序解釋?zhuān)?/p>

第1,2邏輯行：接通電源或上次洗衣完成使內(nèi)部寄存器M0.0閉合一個(gè)掃描周期，對(duì)投幣計(jì)數(shù)存儲(chǔ)器MB1復(fù)位。

第3—5邏輯行：當(dāng)顧客投入1元硬幣后，接近開(kāi)關(guān)I0.1產(chǎn)生累加脈沖，MB1增1，并對(duì)投幣間隔進(jìn)行定時(shí)。

第6邏輯行：當(dāng)投幣間隔超過(guò)9s，視為投幣結(jié)束，對(duì)投幣值進(jìn)行判斷。若為1元，單脫水工作方式指示燈Q0.0接通；若為2元，快洗工作方式指示燈Q0.1接通；若為3元，標(biāo)準(zhǔn)洗工作方式指示燈Q0.2接通。

第7邏輯行：若為快洗Q0.1或標(biāo)準(zhǔn)Q0.2且漂洗次數(shù)未達(dá)到（C12常閉觸點(diǎn)接通）則進(jìn)水閥Q0.3接通，開(kāi)始進(jìn)水，達(dá)設(shè)定水位停止。

第8--14邏輯行：電機(jī)正轉(zhuǎn)3s停1s；再反轉(zhuǎn)3s停1s。進(jìn)行洗滌循環(huán)操作，并分別在第12、13邏輯行進(jìn)行快洗40次、標(biāo)準(zhǔn)洗80次計(jì)數(shù)，達(dá)設(shè)定次數(shù)完成洗滌M0.3接通。

第15--16邏輯行：當(dāng)完成洗滌M0.3或單脫水Q0.0接通開(kāi)始排水，排水電磁閥Q0.4接通排水。當(dāng)零水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)失電（水已排空）且Q0.4接通，開(kāi)始脫水，脫水離合器Q1.0接通30s，進(jìn)行脫水。

第17邏輯行：當(dāng)脫水時(shí)間到T41常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，且非單脫水方式Q0.0常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，開(kāi)始漂洗2遍（重復(fù)執(zhí)行6—17邏輯行）。

第18邏輯行：當(dāng)漂洗次數(shù)到達(dá)C12常開(kāi)觸點(diǎn)閉合或單脫水Q0.0接通且脫水時(shí)間到達(dá)T41閉合，蜂鳴器Q1.1接通，報(bào)警5s提示全部程序完成并返回。當(dāng)打開(kāi)蓋子取衣時(shí)，I0.0斷開(kāi)使相關(guān)信號(hào)復(fù)位，為新的一輪洗衣做準(zhǔn)備。

定時(shí)器、計(jì)數(shù)器說(shuō)明：

表3-3 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器說(shuō)明表

類(lèi)別

器件號(hào)

設(shè)定值

作用

T31 9s

投幣間隔計(jì)時(shí)

T37 3s

正轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí)

T38 1s

正轉(zhuǎn)后暫停兩秒

定時(shí)器 T39 3s 反轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí)

T40 1s

反轉(zhuǎn)后暫停兩秒

T41 30s 脫水計(jì)時(shí) T42 5s 洗完報(bào)警計(jì)時(shí)

C10 40 快洗計(jì)數(shù)

計(jì)時(shí)器

C11 80 標(biāo)準(zhǔn)洗計(jì)數(shù)

C12

3脫水計(jì)數(shù)(除單脫水)設(shè)計(jì)小結(jié)

在認(rèn)真學(xué)習(xí)了PLC的理論知識(shí)，遵循PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，本人成功地完成了基于PLC的投幣式洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)投幣總值的判斷選擇不同的洗衣程序滿(mǎn)足商用自助洗衣的需要，而且PLC程序可根據(jù)洗衣時(shí)間、水位、價(jià)格等不同要求做出相應(yīng)修改，面向控制，面向用戶(hù)，具有編程簡(jiǎn)單、安裝調(diào)試方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)。另外，該設(shè)計(jì)對(duì)研究PLC在工業(yè)洗衣機(jī)中的應(yīng)用也有可貴的參考價(jià)值。但是由于水平和時(shí)間有限，設(shè)計(jì)中難免有不足之處，比如在洗衣機(jī)正面機(jī)箱上沒(méi)有設(shè)置LED數(shù)碼管來(lái)顯示各工作過(guò)程及剩余時(shí)間。而且，從性?xún)r(jià)比角度來(lái)看，這個(gè)設(shè)計(jì)目前還不適合大規(guī)模投入生產(chǎn)，真正投入生產(chǎn)需要后續(xù)更多的研究工作。其實(shí)PLC最適合的還是環(huán)境惡劣、要求條件高的工業(yè)環(huán)境，對(duì)于家用電器的控制顯得有些大材小用。然而完成這篇論文對(duì)于本人的能力提高無(wú)疑是有很大意義的：通過(guò)它我學(xué)會(huì)了PLC的設(shè)計(jì)方法，掌握了PLC的硬件及軟件編程的知識(shí)，學(xué)會(huì)了用專(zhuān)門(mén)軟件繪制PLC的流程圖及I/O接線圖，同時(shí)還培養(yǎng)了質(zhì)疑、探究、創(chuàng)新的學(xué)習(xí)精神，必將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)、工作產(chǎn)生久遠(yuǎn)影響。

畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，PLC已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握PLC的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。

回顧起此次PLC畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。

這次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后在指導(dǎo)老師的辛勤、指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在指導(dǎo)老師的身上我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝。

參考文獻(xiàn)

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第三篇：基于FX2N三菱PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)概要

實(shí)訓(xùn)(論文 說(shuō)明書(shū)

題 目：全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC 控制系統(tǒng) 系 別：機(jī)電工程系 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械電子工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 題目類(lèi)型： 軟件開(kāi)發(fā)

2013年12月30日 摘 要

本文主要介紹了基于三菱FX2N 系列PLC 的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，包括總體設(shè)計(jì)思想、原理分析、電氣設(shè)計(jì)等內(nèi)容, 全面地闡述了設(shè)計(jì)方案。實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)有多種，可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)、PLC 的應(yīng)用不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)了傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新。本文采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N-24MR 型PLC 作為可編程控制器進(jìn)行全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、工作流

程圖、電路原理圖、程序梯形圖、輸入輸出接口功能表以及元器件目錄表等，同時(shí)對(duì)程序進(jìn)行了GT Desinger2觸摸屏軟件的模擬調(diào)試，驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的可行性。

關(guān)鍵詞：PLC ；PLC 程序設(shè)計(jì)；可編程控制器；全自動(dòng)洗衣機(jī) Abstract This article mainly introduced the automatic washing machine control system based on mitsubishi FX2N series PLC, including the overall design idea, principle analysis, electrical design, such as content, comprehensively expounds the design scheme.To realize fully automatic washing machine control system has a variety of, can adopt the earlier analog digital circuit, or hybrid modulus.In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of single-chip computer, PLC constantly going deeper, at the same time the traditional control test technology constantly updated.This article produced by mitsubishi FX2N-24 Mr PLC programmable controller as the fully automatic washing machine control system design, and design the system structure, work flow chart, circuit principle diagram and ladder diagram program, input and output interface function table and components such as catalogue, at the same time, the program is simulated debugging, verify feasibility of this design.Key words: PLC ；The PLC program design；Programmable Logic Controller；Fully automatic washing machine 目 錄

引言...........................................................1 1 緒論........................................................1 1.1 設(shè)計(jì)背景..............................................................1 1.2 PLC簡(jiǎn)介..............................................................1

1.2.1 PLC 的定義..........................................................1 1.2.2 PLC 的特點(diǎn)..........................................................1 2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理和控制要求............................2 2.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理..........................................2 2.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求和工作流程......................................3 3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的硬件設(shè)計(jì).............................................4 3.1 元器件的選擇..........................................................5 3.2 電路設(shè)計(jì)..............................................................5 4 全自動(dòng)洗衣機(jī)的軟件設(shè)計(jì).............................................6 4.1 PLC的輸入輸出接口分配................................................6 4.2 梯形圖設(shè)計(jì)............................................................7 5 GT Designer3軟件的仿真模擬................................10 5.1 GT Designer3觸摸屏畫(huà)面的設(shè)計(jì)........................................10 5.2 PLC與GT Desinger3之間的通訊.........................................13 6 總結(jié)......................................................13 謝辭..........................................................15 參考文獻(xiàn)......................................................16 附錄..........................................................17 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院實(shí)訓(xùn)（論文）說(shuō)明書(shū)

引言

目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)于洗衣機(jī)的要求也越來(lái)越高，目前的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、暫停等七大功能，在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多好的建議和新的課題，將人們的需要變成現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣的廠家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是PLC 控制實(shí)現(xiàn)的，控制功能靈活，因此，設(shè)計(jì)出基于PLC 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

本設(shè)計(jì)采用物美價(jià)廉的三菱PLC 為控制核心, 為保證洗衣機(jī)及人身安全, 設(shè)計(jì)了蜂鳴報(bào)警電路。功率驅(qū)動(dòng)電路由可控硅實(shí)施對(duì)電動(dòng)機(jī), 進(jìn)水閥, 排水閥的控制。使全自動(dòng)洗衣機(jī)能更加智能化, 更加完善。緒論 1.1 設(shè)計(jì)背景

從古至今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，手搖洗衣機(jī)、蒸汽洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)相繼出現(xiàn)，到了20世紀(jì)末，電動(dòng)洗衣機(jī)已走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，解放了人們的雙手。隨著科技的迅速發(fā)展，微電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)的出現(xiàn)引領(lǐng)了新的發(fā)展方向，使洗衣更加智能化。

全自動(dòng)洗衣機(jī)的特點(diǎn)是能自動(dòng)完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個(gè)過(guò)程不需要人工操作。這類(lèi)洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行器件動(dòng)作，整個(gè)洗衣過(guò)程自動(dòng)完成。

1.2 PLC簡(jiǎn)介

1.2.1 PLC的定義

可編程控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？傊?，可編程控制器是一臺(tái)專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它是將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電器技術(shù)和通信技術(shù)相融合而發(fā)展起來(lái)的一種新型的控制裝置。在具體的國(guó)內(nèi)工業(yè)應(yīng)用中，由于它不是針對(duì)某一具體的工業(yè)應(yīng)用，因此它的硬件應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行配置，其軟件則根據(jù)控制要求進(jìn)行編寫(xiě)。

1.2.2 PLC的特點(diǎn)

（1）可靠性高。PLC 作為一種通用的工業(yè)控制器，對(duì)工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強(qiáng)，平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)。

（2）使用方便靈活。PLC 采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸

入/輸出信號(hào)的數(shù)量、形式、驅(qū)動(dòng)能力等都可以根據(jù)實(shí)際控制要求進(jìn)行選擇與確定，而且在需要時(shí)可以隨時(shí)更換。近年來(lái)，PLC 的特殊模塊增多，這些可以滿(mǎn)足不同的控制要求，使PLC 的使用更加靈活與多變。

（3）編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)。PLC 的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨(dú)特的、多種面向廣大工程設(shè)計(jì)人員的編程語(yǔ)言，如指令表、梯形圖、邏輯功能圖、順序功能圖等，程序簡(jiǎn)潔明了，適合各類(lèi)技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒(méi)有計(jì)算機(jī)知識(shí)的人員也很容易掌握。

（4）功能強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高。一臺(tái)小型可編程控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件。有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制要求。與相同功能的繼電

器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。可編程控制器可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。

（5）維修方便?？删幊炭刂破鞯墓收下屎艿?，且有完善的自診斷和顯示功能。可編程控制器或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)可編程控制器上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理和控制要求 2.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

本全自動(dòng)洗衣機(jī)為波輪式套筒洗衣機(jī)，由洗滌、脫水系統(tǒng)，進(jìn)、排水系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，PLC 控制系統(tǒng)等部分組成。其結(jié)構(gòu)如下圖2.1所示：

圖2-1 波輪式套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

波輪式套筒洗衣機(jī)的工作原理：洗衣機(jī)的盛水桶和脫水桶是以同一軸心安放的。盛

水桶外桶固定，作盛水用；內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水用。內(nèi)桶上有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)控制。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到桶內(nèi)。排水時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)使排水閥打開(kāi)，將水由外桶排出。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波輪正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)控制系統(tǒng)將離合器合上，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。洗滌水位浮球開(kāi)關(guān)用來(lái)檢測(cè)是否到達(dá)洗滌水位，水排空浮球開(kāi)關(guān)用來(lái)檢測(cè)水是否全部排出。啟動(dòng)按鈕（開(kāi)始洗滌按鈕）啟動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)行洗衣，手動(dòng)脫水按鈕用來(lái)直接選擇脫水模式，手動(dòng)停止按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的暫停和停止。2.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求和工作流程

本全自動(dòng)洗衣機(jī)要求能實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)控制”和“手動(dòng)控制”兩種控制方式。

1、自動(dòng)控制：

（1）按下啟動(dòng)鍵，進(jìn)行10秒時(shí)間的選擇，若選擇脫水，則進(jìn)行脫水工作；否則10秒時(shí)間到，進(jìn)水閥門(mén)打開(kāi)，冼衣桶開(kāi)始進(jìn)水；

（2）水位到達(dá)上限，上限開(kāi)關(guān)按下，則進(jìn)水閥燈滅，表示水已經(jīng)注滿(mǎn)；冼衣波輪開(kāi) 始旋轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)方向5秒，停2秒，右轉(zhuǎn)方向5秒，再停2秒，周而復(fù)始循環(huán)運(yùn)行3次，波輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排水閥燈亮，開(kāi)始排水；

（3）水位到達(dá)下限位，下限開(kāi)關(guān)按下，甩干桶指示燈亮，甩干桶開(kāi)始工作20秒；20秒后又開(kāi)始進(jìn)水，系統(tǒng)進(jìn)行 附 錄 附錄一：程序指令表

桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院實(shí)訓(xùn)（論文）說(shuō)明書(shū) 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院實(shí)訓(xùn)（論文）說(shuō)明書(shū) 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院實(shí)訓(xùn)（論文）說(shuō)明書(shū)

第四篇：基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

xxxxxx學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

文 獻(xiàn) 綜 述

基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

學(xué)

生：xxxxxx 學(xué)

號(hào)：xxxxx

專(zhuān)

業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班

級(jí)：2009.3 指導(dǎo)教師：xxxxx

xxxxx學(xué)院自動(dòng)化與電子信息學(xué)院

二O一三年三月

第1章 前言

首先根據(jù)可編程控制器(PLC)的結(jié)構(gòu)和功能，以及全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)，分析和研究了全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工作需要，提出了以PLC為控制核心部件進(jìn)行全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。然后，從全自動(dòng)洗衣機(jī)的六個(gè)工作過(guò)程出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)控制方案進(jìn)行了可行的分析和論證，其中包括PLC以及外圍設(shè)備選型，編程方式選擇，各種抗干擾措施等。最后設(shè)計(jì)以西門(mén)子S7-200系列PLC為控制核心的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，包括了控制系統(tǒng)的I/O端口分配，PLC接線圖及PLC程序設(shè)計(jì)，并詳細(xì)分析了程序的控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化，具有智能化程度高，安全可靠，方便，靈活等特點(diǎn)[9]。

第2章 總體

2.1 PLC控制洗衣機(jī)概述

傳統(tǒng)的全自動(dòng)洗衣機(jī)由于單片機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)能力有限，不能滿(mǎn)足現(xiàn)有人們對(duì)生活品質(zhì)的追求。而PLC作為工業(yè)三大控制支柱之一，由于其控制方式多樣，控制功能強(qiáng)大，已經(jīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域。近年來(lái)，PLC價(jià)格也有所下降，也開(kāi)始用于全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，并且在工業(yè)洗衣機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)取得了較好的使用效果，同時(shí)，也有部分廠家在家用洗衣機(jī)領(lǐng)域使用PLC作為控制器，將全自動(dòng)洗衣機(jī)向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)化控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型控制裝置，能夠滿(mǎn)足全自動(dòng)洗衣機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)的要求，贏得了很多企業(yè)的青睞，所以，有必要通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)和較低的成本開(kāi)發(fā)和改善現(xiàn)有洗衣機(jī)，使其擁有更廣闊的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而隨著PLC的價(jià)格逐漸下降，我們可以應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)的開(kāi)發(fā)，更好地為消費(fèi)者服務(wù)[6]。

2.2 本次設(shè)計(jì)過(guò)程

通過(guò)查閱書(shū)籍，了解了洗衣機(jī)的整個(gè)發(fā)展過(guò)程，理清了自己的思路，清楚自己的設(shè)計(jì)任務(wù)，大概整理了一個(gè)如何設(shè)計(jì)本次洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的過(guò)程，如：洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)，微控制器，PLC；系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括：PLC的選擇，PLC接線圖，洗衣機(jī)的示意圖；軟件的設(shè)計(jì)，包括I/O分配表，系統(tǒng)流程圖，程序設(shè)計(jì)等。

（1）在全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)中，最重要的就是洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)：包括進(jìn)水/排水電磁閥，洗滌電機(jī)，脫水電機(jī)和報(bào)警裝置，通過(guò)這四個(gè)部分的相互結(jié)合實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的進(jìn)水，浸泡，洗滌，脫水，報(bào)警這幾大步驟。

（2）PLC在運(yùn)用中非常實(shí)惠，方便。采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，輸入/輸出信號(hào)的數(shù)量，形式，驅(qū)動(dòng)能力等都可以根據(jù)實(shí)際控制要求進(jìn)行選擇和確定。PLC的編程語(yǔ)言，梯形圖，順序功能圖程序簡(jiǎn)潔，很直觀。

（3）通過(guò)對(duì)比微處理器、電動(dòng)機(jī)控制器和PLC，本次控制器采用PLC，主要是由單片機(jī)，穩(wěn)壓電路，放大驅(qū)動(dòng)電路，輸入電路，顯示電路組成。洗衣時(shí)，只要在選定洗衣程序后，就可以通過(guò)以上各部分的相互信號(hào)傳輸，完成整個(gè)洗衣過(guò)

程。

（4）本次設(shè)計(jì)選用西門(mén)子S7-200型PLC，該控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU-224模塊，它可控制整個(gè)系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進(jìn)行。同時(shí)該模塊采用交流220V供電，并且自帶14個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)和10個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，完全可以滿(mǎn)足整個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求。

（5）PLC外部接線圖，將I/O各節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)，停止，進(jìn)水，排水，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，報(bào)警，水位控制等等。PLC是整個(gè)控制過(guò)程控制洗衣機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵所在，洗衣機(jī)做得越來(lái)越先進(jìn)也正是因?yàn)樗?，所以，它是一個(gè)重要的角色，發(fā)揮著重大的作用。

（6）縱觀整個(gè)洗衣機(jī)，有進(jìn)水口，啟動(dòng)按鈕，停止按鈕，排水按鈕，控制器，高水位控制開(kāi)關(guān)，低水位開(kāi)關(guān)，排水口，洗滌電機(jī)，內(nèi)桶，外桶，波盤(pán)組成。將被洗衣物放進(jìn)洗衣桶，加入適量的水和洗衣粉，通過(guò)控制洗衣機(jī)的洗滌電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，包括正反轉(zhuǎn)和停止，帶動(dòng)洗衣機(jī)底部波輪也進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)行，衣物和洗衣粉由于波輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生渦流，做螺旋式回轉(zhuǎn)，與桶壁發(fā)生摩擦，由此是污垢脫離衣物。

（7）PLC的輸入輸出量有開(kāi)關(guān)量和模擬量?jī)煞N。在洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中，PLC輸入和輸出端都是經(jīng)過(guò)隔離，轉(zhuǎn)換后的開(kāi)關(guān)信號(hào)。輸入接口設(shè)備包括開(kāi)關(guān)，按鈕，繼電器觸點(diǎn)和傳感器等。輸出信號(hào)控制設(shè)備包括接觸器，電磁閥，指示裝置等。PLC輸入輸出接口較多，控制功能強(qiáng)大。需要根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的I/O端口進(jìn)行設(shè)置，達(dá)到控制要求。在接口分配表中，可以令I(lǐng)0.0為啟動(dòng)信號(hào)，I0.1為停止信號(hào)，Q0.0為進(jìn)水閥輸出，Q0.1為排水閥輸出等等。

（8）根據(jù)硬件電路，分配PLC接口，然后根據(jù)控制要求，將全自動(dòng)洗衣機(jī)工作過(guò)程分為以下幾個(gè)部分：進(jìn)水（使進(jìn)水電磁閥得電打開(kāi)）；正傳洗滌；暫停；反轉(zhuǎn)洗滌；暫停；排水（使排水閥得電排水）；脫水；報(bào)警。然后，將系統(tǒng)中各狀態(tài)連接成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。通過(guò)觀看整個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，可以讓我們看到家里的洗衣機(jī)的整個(gè)外部工作過(guò)程。從開(kāi)始放入衣服后的一系列洗衣機(jī)自動(dòng)工作過(guò)程。

（9）程序設(shè)計(jì)流程圖就是繪制整個(gè)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程，功能和特性的一種圖形。根據(jù)順序功能圖，可以繪制出相應(yīng)的梯形圖，將每一部分的梯形圖分開(kāi)進(jìn)行描繪，使整個(gè)洗衣機(jī)洗衣過(guò)程更明了。根據(jù)整個(gè)梯形圖和I/O分配表，可以分析整個(gè)洗衣機(jī)的調(diào)試過(guò)程，最后，用軟件對(duì)其進(jìn)行仿真，使整個(gè)過(guò)程更加真實(shí)化，觀看整個(gè)結(jié)果，進(jìn)行總結(jié)。

第3章 總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，洗衣機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了千家萬(wàn)戶(hù)，成為人們?nèi)粘Ｉ钏匦璧募矣秒娖?。在工業(yè)生產(chǎn)中，洗衣機(jī)的應(yīng)用也十分廣泛，工業(yè)洗衣機(jī)主要用于洗滌棉，毛，化纖，絲綢等衣物織品，所以工業(yè)洗衣機(jī)大量用于賓館，飯店，醫(yī)院，學(xué)校，工廠等領(lǐng)域，滿(mǎn)足大足量的洗衣要求。但是傳統(tǒng)的基于繼電器的控制已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對(duì)洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度的要求。并且，洗衣機(jī)也已經(jīng)從半自動(dòng)洗衣機(jī)發(fā)展到全自動(dòng)洗衣機(jī)，也就是只需要將衣服放進(jìn)洗衣機(jī)，然后啟動(dòng)洗衣機(jī)程序，洗衣機(jī)就能根據(jù)衣物重量自動(dòng)注入足量的水，并且添加洗滌劑。然后根據(jù)用戶(hù)需要設(shè)置洗滌時(shí)間和洗滌力度。最后，在洗滌完成后，進(jìn)行自動(dòng)脫水，脫水時(shí)間可自行設(shè)定。自動(dòng)洗衣機(jī)的生產(chǎn)，為人們節(jié)省了大量的時(shí)間和精力，給人們的生活帶來(lái)了很多便利。

這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制，自行設(shè)計(jì)這對(duì)我將來(lái)踏上工作崗位是非常有幫助的。盡管上一屆的同學(xué)已經(jīng)完成的非常出色，但是我仍然希望通過(guò)自己的努力完成設(shè)計(jì)并希望有所突破。這也是我對(duì)自己的考驗(yàn)。于是本次設(shè)計(jì)過(guò)程中我完全按照軟件設(shè)計(jì)步驟的要求來(lái)進(jìn)行，從課題分析開(kāi)始，再進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì),最后到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。每一步都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。也使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計(jì)操作流程。讓我們所學(xué)的知識(shí)更精進(jìn)一步。

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第五篇：全自動(dòng)洗衣機(jī)三菱PLC控制程序

說(shuō)明：

X2 急停按鈕 M5 運(yùn)行指示燈

X3、x4、x5 高、中、低水位選擇 X1 全自動(dòng)洗衣開(kāi)始

Y1 進(jìn)水閥

到達(dá)預(yù)定水位后 停2s時(shí)間然后開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗衣 Y3正轉(zhuǎn)（演示用所以設(shè)為3s）Y4反轉(zhuǎn) 反復(fù)5遍

Y5 放水

X6 放空檢測(cè)信號(hào) Y6脫水

2遍 Y7 洗好 X12 手動(dòng)放水 X13 手動(dòng)脫水