中北大学2014届毕业设计说明书
4 控制系统的硬件设计
4.1 全自动洗衣机控制面板的布置设计
图4.1 全自动洗衣机控制面板布置图
4.2 主电路的设计 4.2.1 电动机的选择
由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以3.6公斤波轮式全自动洗衣机为例，确定电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据，由于在计算时一些因素如电机转子的转动惯量等没考虑，造成一些偏差，所以3.6公斤全自动洗衣机电机额定功率选为180W，符合全自动洗衣机的功率范围120W～250W。故选择XD-180A8型号电动机，功率180W，220V-1.7A，转速1300r/min。 4.2.2 主电路图的设计
图4.2 主电路图
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4.3 PLC型号的选定
PLC选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。
该控制系统CPU模块可采用CPU-224（AC/DC/继电器）模块，它可控制整个系统按照控制要求有条不紊地进行。同时由于该模块采用交流220V供电，并且自带14个数字量输入点和10个数字量输出点，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不再需要另外的电源模块、数字量和输出模块。
综上所述，此次设计选用西门子S7-224型PLC。 4.4 PLC的I/O口分配
全自动洗衣机控制系统I/O端口分配情况如表4.1所示：
表4.1 PLC的I/O地址分配表
输入I 输入元件 启动按钮SB1 停止按钮SB2 高水位检测开关SQ1 低水位检测开关SQ2 手动排水按钮SB3 手动脱水按钮SB4 地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 输出O 输出元件 进水电磁阀YV1 排水电磁阀YV2 电机正转接触器KM1 电机反转接触器KM2 脱水离合器YC 蜂鸣器控制HA 地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
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4.5 PLC的定时/计数器说明
表4.2 PLC的定时/计数器说明
类别 元件号 T37 T38 T39 定时器 T40 T41 T42 C0 计数器 C1 3 进水至脱水（大循环）计数 2S 30S 5S 5 反洗暂停计时 脱水（并排水）计时 报警计时 正、反洗循环计数 设定值 30S 2S 30S 作用 正洗计时 正洗暂停计时 反洗计时 4.6 PLC的外部接线图设计
图4.3 PLC的外部接线图
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5 控制系统的软件设计
5.1 控制系统的流程图设计
图5.1 控制系统的流程图
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5.2 控制系统的顺序功能图设计
图5.2 控制系统的顺序功能图
5.3 控制系统的梯形图设计
用STEP 7-MicroWIN编写的PLC S7-224控制系统的梯形图如图5.3所示。
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全自动洗衣机控制系统的设计
