1、1 第一章 概 述 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,说明了 PLC 控制的原理 方法,特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子 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,实现了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。只要稍作改变,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩 的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,充分
2、表现现代家电品的实用性。 在洗衣机控制方面，在 PLC 问世之前，工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器 控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、 尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为 了改变这一现状， PLC 控制系统产生了。 继 1969 年美国数字设备公司研制出世界第一台 PLC， 并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从此，可 编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。 在许多领域都有广泛的应用。 PLC 的 优点是： 可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命
3、长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功 能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用 PLC 来控制全自动洗衣机这个课题。 2 第二章 课题任务分析 2.12.1 整体功能介绍整体功能介绍 洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水，和脱水四个过程组成。在半自动洗衣机中，这 四个过程分别用相应的按扭开关来控制。全自动洗衣机中， ，这四个过程可做到全自动依次运 行，直至洗衣结束。 2.22.2 设备控制要求设备控制要求 全自动洗衣机控制要求是能实现”正常运行“和”强制停止“两种控制要求。 按下启动按扭，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开始洗涤正转 洗涤时，正转 30 秒，停两秒，然后反转 3
4、0 秒，停 2 秒 如此循环 5 次，总共 320 秒开始排水 水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水 30 秒 开始清洗，重复（1）到（4） ，清洗两遍 清洗完成，报警 3 秒并自动停机 若按下排水按扭可以实现手动排水 若按下停车按扭，可实现手动停止进水，排水 脱水及报警 3 第三章 控制系统的设计 3 3.1.1 控制系统控制系统框图框图 图 1 系统框图 3.3.2 2 控制系统控制系统对应设备及实现功能对应设备及实现功能 对应的外部设备 启动按扭 停止按扭 水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位） 手动排水开关 手动脱水开关 高水位浮球开关 中水位浮球
5、开关 低水位浮球开关 水排空浮球开关 S7-200 PLC 进水/排水电磁阀 洗涤电机 脱水电机 4 对应的输出设备 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器 脱水桶 报警器 3.3.3 3 控制系统控制系统原理原理 自动洗衣机的进水，洗衣，排水，脱水是通过水位开关，电磁进水阀和电磁排水阀配合 进行控制，从而实现自动控制的，水位开关用来控制进水到洗衣机内高中低水位，电磁进水 阀起着通断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入，排水时，电磁排水阀打开， 将水排出，洗衣时，洗涤电动机启动，脱水时，脱水桶启动。 5 第四章 硬件电路的设计 4.14.1 系统系统的的选型
6、选型 （1）IO 点数统计： I/O 点数是 PLC 的一项重要指标。合理选择 I/O 点数既可使系统满足控制要求，又可使 系统总投资最低。PLC 的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、 输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调 整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上 20%30%的备用量。该系统有 11 个数字输入点 6 个数字输出点，考虑余量后需要 14 个数字输入点 10 个输出点。 统计得输入: 启动按扭 停止按扭 水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位） 手动排水开关 手动脱水开关 高水位浮球开关 中水位浮球开关 低水位浮球开关 水排空浮球开关 统计得输出: 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器 脱水桶 报警器 6 （2）用户存储器容量的估算 PLC 常用的内存有 EPROM、EEPROM 和带锂电池供电的 RAM。一般微型和小型 PLC 的存储容量是固定的，介于 12KB 之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，
