plc的全自动洗衣机控制系统设计
摘 要本课题将选用西门子公司生产的S7-200型PLC控制器，设计一款基于PLC的全自动洗衣机控制系统，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,本课题将利用西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行分析和研究，实现全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。
目录
一、 引言 1
二、 PLC硬件电路设计 2
三、 全自动洗衣机工作流程设计 5
（一） 全自动洗衣机主流程设计 5
（二） 洗涤子流程设计 5
（三） 漂洗子流程设计 7
（四） 标准洗衣模式子流程设计 8
（五） 柔和洗衣模式流程设计 8
四、 软件程序设计 9
（一） 主程序设计 9
（二） 洗涤子程序设计 14
（三） 漂洗子程序设计 20
（四） 标准洗衣子程序设计 25
（五） 柔和洗衣子程序设计 27
总结 31
参考文献 32
致 谢 33
引言
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、离合器控制、进排水电磁阀控制、循环控制、保护和联锁。
研究的具体内容包括：
（1）深入了解洗衣机的发展、结构及控制要求。
（2）控制系统设计。包括硬件设计，PLC的选择，各硬件模块的介绍，软件设计，编程方法。
（3）对编写好的编译程序进行实际调试。
PLC硬件电路设计
全自动洗衣机控制系统为单机控制系统。PLC的输入点，包括启动按钮、停止按钮、高水位按钮、低水位按钮、标准模式按钮、柔和模式按钮、高水位探测器、低水位探测器，一共8点 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
；输出点包括进水电磁阀、电机正转接触器、电机反转接触器、排水离合器、脱水离合器、蜂鸣器，一共6点。
由于点数不多，考虑20%～30%的余量，选用小型PLC便可实现，本次设计选择西门子S7200系列的CPU224型的PLC，可以满足使用需求。它的主要特点是：
14输入/10输出共24个数字量I/O点。
可连接7个扩展模版单元，最大可扩展至168个数字量I/O点或35路模拟量I/O。
13KB的程序和数据存储空间。
6个独立的30KHZ的高速计数器，2路独立的20KHZ的高速脉冲输出。
具有PID控制器。
1个RS485通信/编程口。
具有多点接口MPI（MultiPoint Interface）通信协议
具有点对点接口PPI(Point to Point Interface)通信协议
具有自由通信口
I/O端子排可以很容易地整体拆卸
输入、输出编程元件地址分配表分别如表21:
主机中辅助继电器分配表如表22:
表21 全自动洗衣机中PLC主机的I/O资源分配
/
表22 全自动洗衣机中PLC主机中辅助继电器分配
/
根据PLC主机的I/O资源分配以及PLC主机的硬件框图，则PLC主机的硬件接线图如图21，说明如下：
1．输入口
（1）启动按钮连到PLC主机的输入口I0.0,停止按钮连至PLC主机的输入口I0.1。
（2）高水位按钮连至PLC主机的输入口I0.2，低水位按钮连至PLC主机的输入口I0.3。
（3）标准模式选择按钮连至PLC主机的输入口I0.4，柔和模式选择按钮连至PLC主机的输入口I0.5。
（4）高水位探测器连至PLC主机的输入口I0.6，低水位探测器连至PLC主机的输入口I0.7。
2．输出口
（1）PLC主机输出口Q0.0控制进水电磁阀。
（2）PLC主机输出口Q0.1控制电机正转接触器。
（3）PLC主机输出口Q0.2控制电机反转接触器。
（4）PLC主机输出口Q0.3控制排水离合器。
（5）PLC主机输出口Q0.4控制脱水离合器。
（6）PLC主机输出口Q0.5控制蜂鸣器。
/
图21外部接线图
全自动洗衣机工作流程设计
全自动洗衣机主流程设计
图31为全自动洗衣机的运行流程，通过流程图来描述其主要工作过程。上电后用户按下启动后进入工作状态，接着通过面板上的按钮选择对标准和柔和两种洗衣模式进行选择，随后洗衣机开始进行两遍洗衣操作，该操作完成后接着开始进行两遍漂洗。随后进行脱水动作，持续两分钟时间，脱水完毕后PLC驱动蜂鸣器发出持续20秒的响声提示洗衣结束。
图31 全自动洗衣机主流程设计
洗涤子流程设计
图32为洗涤子流程设计，在进入洗涤状态后PLC先将洗衣机的进水阀门打开，开始注水，水位满足后关闭电磁阀停止进水，随后通过程序判断用户选择的是标准洗衣模式还是柔和洗衣模式，随后进行10分钟的洗衣过程，10分钟过后打开排水阀门进行3分钟的排水。
图32 洗涤子流程设计
漂洗子流程设计
图33为漂洗子流程设计，在进入漂洗状态后PLC先将洗衣机的进水阀门打开，开始注水，水位满足后关闭电磁阀停止进水，随后通过程序判断用户选择的是标准洗衣模式还是柔和洗衣模式，随后进行5分钟的漂洗过程，5分钟过后打开排水阀门进行3分钟的排水。
图33 漂洗子流程设计
目录
一、 引言 1
二、 PLC硬件电路设计 2
三、 全自动洗衣机工作流程设计 5
（一） 全自动洗衣机主流程设计 5
（二） 洗涤子流程设计 5
（三） 漂洗子流程设计 7
（四） 标准洗衣模式子流程设计 8
（五） 柔和洗衣模式流程设计 8
四、 软件程序设计 9
（一） 主程序设计 9
（二） 洗涤子程序设计 14
（三） 漂洗子程序设计 20
（四） 标准洗衣子程序设计 25
（五） 柔和洗衣子程序设计 27
总结 31
参考文献 32
致 谢 33
引言
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、离合器控制、进排水电磁阀控制、循环控制、保护和联锁。
研究的具体内容包括：
（1）深入了解洗衣机的发展、结构及控制要求。
（2）控制系统设计。包括硬件设计，PLC的选择，各硬件模块的介绍，软件设计，编程方法。
（3）对编写好的编译程序进行实际调试。
PLC硬件电路设计
全自动洗衣机控制系统为单机控制系统。PLC的输入点，包括启动按钮、停止按钮、高水位按钮、低水位按钮、标准模式按钮、柔和模式按钮、高水位探测器、低水位探测器，一共8点 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
；输出点包括进水电磁阀、电机正转接触器、电机反转接触器、排水离合器、脱水离合器、蜂鸣器，一共6点。
由于点数不多，考虑20%～30%的余量，选用小型PLC便可实现，本次设计选择西门子S7200系列的CPU224型的PLC，可以满足使用需求。它的主要特点是：
14输入/10输出共24个数字量I/O点。
可连接7个扩展模版单元，最大可扩展至168个数字量I/O点或35路模拟量I/O。
13KB的程序和数据存储空间。
6个独立的30KHZ的高速计数器，2路独立的20KHZ的高速脉冲输出。
具有PID控制器。
1个RS485通信/编程口。
具有多点接口MPI（MultiPoint Interface）通信协议
具有点对点接口PPI(Point to Point Interface)通信协议
具有自由通信口
I/O端子排可以很容易地整体拆卸
输入、输出编程元件地址分配表分别如表21:
主机中辅助继电器分配表如表22:
表21 全自动洗衣机中PLC主机的I/O资源分配
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表22 全自动洗衣机中PLC主机中辅助继电器分配
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根据PLC主机的I/O资源分配以及PLC主机的硬件框图，则PLC主机的硬件接线图如图21，说明如下：
1．输入口
（1）启动按钮连到PLC主机的输入口I0.0,停止按钮连至PLC主机的输入口I0.1。
（2）高水位按钮连至PLC主机的输入口I0.2，低水位按钮连至PLC主机的输入口I0.3。
（3）标准模式选择按钮连至PLC主机的输入口I0.4，柔和模式选择按钮连至PLC主机的输入口I0.5。
（4）高水位探测器连至PLC主机的输入口I0.6，低水位探测器连至PLC主机的输入口I0.7。
2．输出口
（1）PLC主机输出口Q0.0控制进水电磁阀。
（2）PLC主机输出口Q0.1控制电机正转接触器。
（3）PLC主机输出口Q0.2控制电机反转接触器。
（4）PLC主机输出口Q0.3控制排水离合器。
（5）PLC主机输出口Q0.4控制脱水离合器。
（6）PLC主机输出口Q0.5控制蜂鸣器。
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图21外部接线图
全自动洗衣机工作流程设计
全自动洗衣机主流程设计
图31为全自动洗衣机的运行流程，通过流程图来描述其主要工作过程。上电后用户按下启动后进入工作状态，接着通过面板上的按钮选择对标准和柔和两种洗衣模式进行选择，随后洗衣机开始进行两遍洗衣操作，该操作完成后接着开始进行两遍漂洗。随后进行脱水动作，持续两分钟时间，脱水完毕后PLC驱动蜂鸣器发出持续20秒的响声提示洗衣结束。
图31 全自动洗衣机主流程设计
洗涤子流程设计
图32为洗涤子流程设计，在进入洗涤状态后PLC先将洗衣机的进水阀门打开，开始注水，水位满足后关闭电磁阀停止进水，随后通过程序判断用户选择的是标准洗衣模式还是柔和洗衣模式，随后进行10分钟的洗衣过程，10分钟过后打开排水阀门进行3分钟的排水。
图32 洗涤子流程设计
漂洗子流程设计
图33为漂洗子流程设计，在进入漂洗状态后PLC先将洗衣机的进水阀门打开，开始注水，水位满足后关闭电磁阀停止进水，随后通过程序判断用户选择的是标准洗衣模式还是柔和洗衣模式，随后进行5分钟的漂洗过程，5分钟过后打开排水阀门进行3分钟的排水。
图33 漂洗子流程设计
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