毕业设计-全自动洗衣机plc控制系统设计

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1、明达职业技术学院——机电工程系全自动洗衣机PLC控制系统设计设计人：王宇【摘要】洗衣机是人们日常生活中常见的一种家用电器，已成为人们生活中不可缺少的家用电器。但是传统洗衣机基于继电器的控制，已经不能满足人们对自动化程度的要求了。为满足人们需要必须借助于自动化技术的发展。本设计是根据设计课题的要求设计的全自动洗衣机控制系统。在实现全自动控制的基础上设计了相应的硬件系统，结合相应的系统软件，最后通过西门子公司的S7-200系列的PLC仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。[关键词]：可编程序控制器触摸屏洗衣机自动控制第一章概述1.1引言2

2、0世纪60年代以后，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列，家庭普及率迅速上升。此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。在中国，由于历史原因，洗衣机工业起步较晚，直到1978年才正式生产家用洗衣机。但是，随着人们认识的发展，尤其是改革开放的不断深化，进入80年代后的洗衣机工业并没有像一些人预料的那样停步不前，而是保持着旺盛的发展势头。1983年洗衣机产量由1978年的400台飙升到365万台，此后全国各地掀起了大规模的技术引进热潮

3、，大约有40多个厂家先后从洗衣机技术先进国日本、英国、法国、意大利、澳大利亚等引进技术60多项。技术的引进、吸收和创新，极大地提升了国产洗衣机的产业素质与生产能力，缩短了同发达国家之间的差距。如今，我国洗衣机年产量约占世界年产量的四分之一，居于世界首位。除了在数量和品种上满足国内市场外，还出口到北美、欧洲、东南亚等地，跻身于国际洗衣机市场的竞争行列。以往以单片机为中心控制系统工作的全自动洗衣机中，存在着一些本身不能克服的缺点。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序也相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时，要有多种电路保护装

4、置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等，这样不但增加了硬件的复杂性，而且隐含较高的故障率，还无形地增加了维修成本费用。而如果在全自动洗衣机的控制系统中采用PLC来控制将能克服单片机的这些缺点。而且在使用中，硬件相对简单，编程语言也相对简单，并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统的设计的灵活性及控制系统的可靠性。可编程控制器是将继电器控制的概念和设计思想与计算机技术及微电子技术相结合而的微机系统。23明达职业技术学院——机电工程系1．2PLC的应用领域1．开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代

5、传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、组合机床、包装生产线等。2．模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。3.运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传

6、感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。4.过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。5数据处理现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。6通信及联网PLC通信含PLC间的l通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口

7、，通信非常方便。23明达职业技术学院——机电工程系第二章设计方案2．1设计内容全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。内桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通，洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。图2-1元件分布示意图洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，由脱水电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位控制开关分

8、别用来检测高、低水位。起动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。元件分布如图2-1所示。2．2检测要求①检测洗衣的方式：标准或者是柔和的选择。②检测洗衣的水位：高水位或者低水位的选择。③