plc的全自动洗衣机的控制设计(附件)【字数：5955】
摘 要全自动洗衣机控制设计是以西门子PLCS7-200为平台，实现洗衣过程控制的自动化。主要对系统里主要器件进行选择选择和PLC编程设计。在控制系统中主要实现人机交互、运行状态选择、进水、洗涤、排水、脱水、漂洗以及结束报警等功能。控制系统充分运用PLC的特点对IO设备进行控制从而实现洗衣机洗衣过程的自动化控制。提出并且论证基于PLC的洗衣机控制系统总体方案的可行性,根据洗衣机的工作过程和要求来设计控制程序及其流程图,使该系统具有高的智能化程度、运行安全可靠等特点。随着经济的发展，生活水平的提高，人们越来越追求生活方式的便利化，因此对家用洗衣机的自动化程度要求越来越高。相信未来具有高效节能、完善的功能、良好的可靠性的洗衣机在市场上一定很受人们欢迎。
Key words: programmable logic controller (PLC); automatic control; frequency converter; automatic washing machine 目 录
第一章 前言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3 研究课题内容与要求 1
1.3.1研究课题的内容 1
1.3.2研究课题的要求 1
第二章 总体方案分析 3
2.1 总体方案分析 3
2.1.1系统分析 3
2.1.2 控制系统框图 4
2.2 控制系统对应设备及功能 4
2.3控制面板 5
第三章 硬件的设计 6
3.1 外部设备的选择 6
3.2 电动机选择 6
3.3 变频器选择 7
3.4 可编程控制器的选择 8
3.5 PLC外部接线图 9
第四章 软件的设计 10
4.1I/O 分配表 10
4.1.1 输入输出地址分配表 10
4.1.2 内部元件地址分配表 10
4.2系统流程图 11
4.2.1强制停止流程图 11
4.2.2去抖动流程图 12
4.2.3正常运行流程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
图 12
4.3 程序设计 13
4.3.1 系统梯形图 13
第五章 程序的调试 14
总 结 16
致 谢 17
参考文献 18
附录 19
第一章 前言
课题研究背景
洗衣机是家里常用的电器之一。随着经济的发展，生活水平的提高，人们越来越追求生活的便利化，传统基于继电器控制半自动化洗衣机早已满足不了人们的需求。洗衣机功能要让人们的生活更加便利化就必须以自动化科学技术的发展作为基础，PLC就是自动化技术发展的产物。洗衣机以PLC为控制器，就可以使人们生活更加便利化。PLC有灵活多样的控制方式，可以根据不同场合的应用到不同的控制模式。
随着自动化应用洗衣机的技术快速发展，洗衣机的发展历程从最初的半自动式到全自动式，再到如今的智能化，而在技术性能上正向着节水、节能、高效、结构更趋合理的方向发展。
课题研究意义
传统普通洗衣机通常采用继电器和机械式的定时器进行控制，这种模式具有结构简单，抗干扰能力强的特点，但是开关的接触点容易磨损并损坏，因此故障率很高，这种洗衣机在使用时难以给用户带来明确的定时和醒目的提醒，更难以给用户带来便利化的服务体验。
全自动洗衣机采用可控制编程器（PLC）作为控制器，与接触器相比较，PLC具有很高的可靠性，体积小，重量轻，能耗低，配套齐全，功能完善，且易学易用，维护方便的特点。采用PLC来控制的洗衣机，功能更加完善，更高的可靠性，结构更加合理，用户会有更好的使用体验。
研究课题内容与要求
1.3.1研究课题的内容?
具体研究的内容如下：确定具体控制系统的总体方案。
电气控制系统硬件设计主要分为电气控制元件的选择、PLC控制系统硬件部分的设计，主要器件的选择有电动机、控制阀、PLC以及PLC外部接线图的绘制。
软件的设计主要完成I/O 分配表、系统流程图设计、程序设计。以SIEMENS S7200 PLC为控制系统的核心，完成全自动洗衣机各个功能的实现，完成各模块之间的协调工作。
1.3.2研究课题的要求?
根据课题，下面是具体的控制要求：
洗衣机洗衣过程中功能：进水、洗涤、排水、脱水、漂洗、排水、脱水、结束。
洗涤方式：包括标准洗和柔和洗两种。?
标准洗：洗涤时间为510秒，电机正转30秒，停止2秒，反转30秒，停止2秒。循环8次。漂洗3回，脱水4回。?
柔和洗：洗涤时间为218秒，电机正转20秒，停止2秒，反转20秒，停止2秒。循环5次。漂洗2回，脱水3回。?
漂洗：无洗涤添加剂的洗涤为漂洗。无论是标准洗还是柔和洗，漂洗的时间都相同。一次漂洗的时间为214秒，电机正转25秒，停止2秒，反正25秒，停止2秒。循环4次。在不同的洗涤方式下，漂洗的次数不同。?
脱水系统：排水完成后紧接着就是脱水，电控系统将洗衣机的内桶与离合器相合，电动机正转带动内桶旋转进行脱水。一次脱水时间为150秒。电动机在此过程中只做正转。在不同的洗涤方式下，漂洗的次数不同。
具有强制停止功能，独立的排水/脱水功能。
第二章 总体方案分析
2.1 总体方案分析
2.1.1系统分析
洗衣机组成有外桶、内桶、波盘、电动机、高低水位检侧器、控制开关
、PLC等部件组成。洗衣机的外桶和内桶是同轴心安装的，外桶的作用是盛水的，外桶内的水通过内桶壁上小孔与内桶相通，这样可以使衣服的与水充分接触。内桶旋转通过小孔作脱水运动。该洗衣机运用PLC控制进水电磁阀来控制进水，控制排水电磁阀来控制排水。洗涤时，内桶（脱水桶）是不旋转的，洗涤的正、反转是由波盘决定的，电动机驱动波盘正转，洗涤正转；电动机驱动波盘反转，洗涤反转。洗衣机脱水时，内桶通过离合器与电动机结合，电机带动内桶正转进行脱水动作。水位检测是通过高低水位检测器进行的；防水橡胶圈主要防止电机等外部设备进水。其示意图如图21所示。
/
图21 全自动洗衣机示意图
2.1.2 控制系统框图
全自动洗衣机控制系统设计利用PLC对IO等设备进行控制,实现洗衣机自动洗衣的过程。PLC的主要起到是检测和控制作用。检测主要有洗衣的方式是标准还是柔和，检测洗衣时的水位是高水位还是低水位，检测进水/排水是否完成。控制主要有控制洗衣机洗涤的时间和洗涤的次数，控制洗衣机动作的准确转换和洗衣过程中信号输出。
Key words: programmable logic controller (PLC); automatic control; frequency converter; automatic washing machine 目 录
第一章 前言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 1
1.3 研究课题内容与要求 1
1.3.1研究课题的内容 1
1.3.2研究课题的要求 1
第二章 总体方案分析 3
2.1 总体方案分析 3
2.1.1系统分析 3
2.1.2 控制系统框图 4
2.2 控制系统对应设备及功能 4
2.3控制面板 5
第三章 硬件的设计 6
3.1 外部设备的选择 6
3.2 电动机选择 6
3.3 变频器选择 7
3.4 可编程控制器的选择 8
3.5 PLC外部接线图 9
第四章 软件的设计 10
4.1I/O 分配表 10
4.1.1 输入输出地址分配表 10
4.1.2 内部元件地址分配表 10
4.2系统流程图 11
4.2.1强制停止流程图 11
4.2.2去抖动流程图 12
4.2.3正常运行流程 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
图 12
4.3 程序设计 13
4.3.1 系统梯形图 13
第五章 程序的调试 14
总 结 16
致 谢 17
参考文献 18
附录 19
第一章 前言
课题研究背景
洗衣机是家里常用的电器之一。随着经济的发展，生活水平的提高，人们越来越追求生活的便利化，传统基于继电器控制半自动化洗衣机早已满足不了人们的需求。洗衣机功能要让人们的生活更加便利化就必须以自动化科学技术的发展作为基础，PLC就是自动化技术发展的产物。洗衣机以PLC为控制器，就可以使人们生活更加便利化。PLC有灵活多样的控制方式，可以根据不同场合的应用到不同的控制模式。
随着自动化应用洗衣机的技术快速发展，洗衣机的发展历程从最初的半自动式到全自动式，再到如今的智能化，而在技术性能上正向着节水、节能、高效、结构更趋合理的方向发展。
课题研究意义
传统普通洗衣机通常采用继电器和机械式的定时器进行控制，这种模式具有结构简单，抗干扰能力强的特点，但是开关的接触点容易磨损并损坏，因此故障率很高，这种洗衣机在使用时难以给用户带来明确的定时和醒目的提醒，更难以给用户带来便利化的服务体验。
全自动洗衣机采用可控制编程器（PLC）作为控制器，与接触器相比较，PLC具有很高的可靠性，体积小，重量轻，能耗低，配套齐全，功能完善，且易学易用，维护方便的特点。采用PLC来控制的洗衣机，功能更加完善，更高的可靠性，结构更加合理，用户会有更好的使用体验。
研究课题内容与要求
1.3.1研究课题的内容?
具体研究的内容如下：确定具体控制系统的总体方案。
电气控制系统硬件设计主要分为电气控制元件的选择、PLC控制系统硬件部分的设计，主要器件的选择有电动机、控制阀、PLC以及PLC外部接线图的绘制。
软件的设计主要完成I/O 分配表、系统流程图设计、程序设计。以SIEMENS S7200 PLC为控制系统的核心，完成全自动洗衣机各个功能的实现，完成各模块之间的协调工作。
1.3.2研究课题的要求?
根据课题，下面是具体的控制要求：
洗衣机洗衣过程中功能：进水、洗涤、排水、脱水、漂洗、排水、脱水、结束。
洗涤方式：包括标准洗和柔和洗两种。?
标准洗：洗涤时间为510秒，电机正转30秒，停止2秒，反转30秒，停止2秒。循环8次。漂洗3回，脱水4回。?
柔和洗：洗涤时间为218秒，电机正转20秒，停止2秒，反转20秒，停止2秒。循环5次。漂洗2回，脱水3回。?
漂洗：无洗涤添加剂的洗涤为漂洗。无论是标准洗还是柔和洗，漂洗的时间都相同。一次漂洗的时间为214秒，电机正转25秒，停止2秒，反正25秒，停止2秒。循环4次。在不同的洗涤方式下，漂洗的次数不同。?
脱水系统：排水完成后紧接着就是脱水，电控系统将洗衣机的内桶与离合器相合，电动机正转带动内桶旋转进行脱水。一次脱水时间为150秒。电动机在此过程中只做正转。在不同的洗涤方式下，漂洗的次数不同。
具有强制停止功能，独立的排水/脱水功能。
第二章 总体方案分析
2.1 总体方案分析
2.1.1系统分析
洗衣机组成有外桶、内桶、波盘、电动机、高低水位检侧器、控制开关
、PLC等部件组成。洗衣机的外桶和内桶是同轴心安装的，外桶的作用是盛水的，外桶内的水通过内桶壁上小孔与内桶相通，这样可以使衣服的与水充分接触。内桶旋转通过小孔作脱水运动。该洗衣机运用PLC控制进水电磁阀来控制进水，控制排水电磁阀来控制排水。洗涤时，内桶（脱水桶）是不旋转的，洗涤的正、反转是由波盘决定的，电动机驱动波盘正转，洗涤正转；电动机驱动波盘反转，洗涤反转。洗衣机脱水时，内桶通过离合器与电动机结合，电机带动内桶正转进行脱水动作。水位检测是通过高低水位检测器进行的；防水橡胶圈主要防止电机等外部设备进水。其示意图如图21所示。
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图21 全自动洗衣机示意图
2.1.2 控制系统框图
全自动洗衣机控制系统设计利用PLC对IO等设备进行控制,实现洗衣机自动洗衣的过程。PLC的主要起到是检测和控制作用。检测主要有洗衣的方式是标准还是柔和，检测洗衣时的水位是高水位还是低水位，检测进水/排水是否完成。控制主要有控制洗衣机洗涤的时间和洗涤的次数，控制洗衣机动作的准确转换和洗衣过程中信号输出。
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