【中文摘要】
随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。
洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛，本次设计利用来PLC控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，洗衣机可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，系统维修简单、维修时间缩短。
本次设计基于PLC的全自动洗衣机控制，课题源于市场上洗衣机产品。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。【关键词】 全自动 洗衣机 PLC
目录
中文摘要 ………………………………………………………………………1
第1章 PLC控制系统概述 ………………………………………………2
1.1 PLC控制系统设计的基本原 ……………………………………………2 1.2 系统的控制要求…………………………………………………………2
第2章 主电路设计 ………………………………………………………2
2.1 全自动洗衣机的工作原理 …………………………………………………2 2.2 主电路设计………………………………………………………………3
第3章 PLC选择及I/O连接图
3.1 PLC和选择 …………………………………………………………………3 3.2系统资源分配………………………………………………………………3 3.3 I/0连接图 …………………………………………………………………4
第4章 流程图、梯形图
4.1 洗衣机工作流程图 …………………………………………………………5 4.2 梯形图……………………………………………………………………5
第5章 元器件选择
5.1 全自动洗衣机的水位开关 …………………………………………………12
课程设计…………………………………………………………………13 参考文献……………………………………………………………………13 致谢 ……………………………………………………………………………13
第1章
1.1 PLC控制系统设计的基本原则
PLC控制系统概述
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
1. Zui大限度地满足被控对象的控制要求
充分发挥PLC的功能，Zui大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中Zui重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
2. 保证PLC控制系统安全可靠
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。
3. 在满足控制要求的前提下，力求简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。
4．考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
5． 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。
1.2 系统的控制要求
（1） 按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，自动关水 （2） 进水结束2秒后开始洗涤
（3） 洗涤时，正转30秒，停2秒，反转30秒，停2秒 （4） 如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5） 开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍 （6） 清洗完成，报警3秒并自动停机
（7） 具有手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）
（8） 设有门开关保护，打开门后所有工作结束， 关门后继续洗涤
（9） 洗衣机设有洗涤剩余时间显示、高低水位显示、工作过程指示
第2章 主电路设计
2.1 全自动洗衣机的工作原理
以日常生活中Zui常见的波轮式全自动洗衣机为例，洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该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，通过电控系统使进水阀打开，经进
水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启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。排水按钮用来实现手动排水。波轮式全自动洗衣机的实物示意图如图1.1所示。
2.2 主电路设计
～家用洗衣机电相为单相电机，常采用电容启动，单相电机改变转向的原理是：副绕组的电流超前或者滞后于主绕组便可以正传或者反转。根据这个原理你可以调换主绕组或者副绕组的接线端即可。
图2.1 单相电机正反转接线图
图2.1 单相电机正反内部线路示意图
第3章 PLC选择及I/O连接图
3.1 PLC选择
本系统涉及器件较多，需用到输入口13个，输出口14个，故选择S7-200系列CPU226型PLC,显示要用到TD200文本显示器显示剩余时间。
3.2系统资源分配
1. 输入地址分配
全自动洗衣机控制系统的输入有启动、停止、高水位、中水位、低水位、手动排水和手动脱水按钮以及高水位、中水位、低水位和排空检测开关等共15个输入点。具体的输入分配如表3-1所示。
表
2. 输出地址分配
全自动洗衣机控制系统的外部设备有进水电磁阀、排水电机继电器、主电机正/反转洗涤继电器、蜂鸣器、指示灯等。具体的输出分配如表3-2所示。
表
通电启动
停止
开始洗涤
门开关高水位选择中水位选择
低水位选择
手动排水手动脱水
高水位压力
开关中水位压力
开关
低水位压力
开关
排空检测开
关
通电指示灯主电机正转继电器主电机反转继电器排水电机继
电器进水电磁阀主电机脱水继电器进水指示灯
洗涤指示灯
脱水指示灯蜂鸣器高水位指示
灯中水位指示
灯低水位指示
灯排水指示灯
第4章 流程图、梯形图
4.1 洗衣机工作流程图
图4.1洗衣机工作流程图
4.2 梯形图
通电标志
M0.0
高水位选择指示
全自动洗衣机 PLC 控制系统设计
6
中水位选择指示
低水位指示
高水位标志
中水位标志
低水位标志
自动洗涤标志 M0.2
调用自动洗涤子程序
手动排水标志
手动排水
手动脱水标志
全自动洗衣机 PLC 控制系统设计
7
手动脱水
自动洗涤程序
开盖停止所有工作
显示数据地址
进水
全自动洗衣机 PLC 控制系统设计
8
等待 2S
洗涤正转 30S
等待 2S
全自动洗衣机 PLC 控制系统设计
9
洗涤反转 30S
等待 2S
判断正反洗涤次数是否达到 5 次