基于PLC的全自动洗衣机毕业设计论文

摘 要

随着可编程控制器（PLC）在工业控制领域的广泛应用，及传统的控制技术的不断更新。本文依据PLC为主要部件设计完成了全自动洗衣机的控制系统。该控制系统的工作流程主要由进水、洗涤、排水、脱水4个步骤组成，在本控制系统中4个步骤依次运行直至洗衣结束。所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。控制方法确定后投入生产要缩短控制系统的设计的时间、调试周期，且要降低成本。根据洗衣机的工作原理从而对程序及其流程进行了设计,该系统具有智能化程度高、安全可靠和运行稳定等特点。

同时本文介绍了全自动洗衣机的控制系统的PLC设计方法、程序流程图、系统结构图、程序指令、梯形图等，实现全自动洗衣过程。在系统资源分配中给出了详细的I/O地址分配及辅助继电器，是程序设计的基础，设计出的全自动洗衣机控制系统中克服了单片机的缺点，具有PLC可靠性高，耗电少，硬件简单，运行速度高等优点。

关键词：PLC 自动控制 洗衣机

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Abstract

With the programmable logic controller (PLC) is widely used in industrial control field, and constantly updated traditional control technology. In this paper, the main components of the design basis for PLC completed the automatic washing machine control system. The workflow control system is mainly composed of water, washing, draining, dewatering four steps, in the present control system in four steps in sequence until the laundry operation ends. Control method used is simple, reliable, easy to maintain and repair. After determining the control method to shorten production time control system design, debug cycle, and to reduce costs.

Meanwhile article describes the design method PLC control system, automatic washing machine, program flow, the system structure, program instructions, ladder, etc., to achieve automatic laundry process. The allocation of resources in the system are given in detail in the I / O address assignment and auxiliary relays, is the basis for program design, design a fully automatic washing machine control system to overcome the shortcomings of the microcontroller, PLC with high reliability, low power consumption, simple hardware, operating speed advantages.

Keywords: PLC The automatic control The washing machine

II

目 录

摘 要 .................................................................... I Abstract ................................................................. II 目 录 .................................................................. III 引 言 .................................................................... 1 1 课题背景及意义 .......................................................... 2 1.1洗衣机发展概况和现状 .................................................. 2 1.2研究的目的和意义 ...................................................... 3 2 可编程序控制技术 ........................................................ 4

2.1 PLC的定义 ........................................................... 4 2.2 PLC的硬件结构 ....................................................... 4 2.3 PLC的基本工作原理 ................................................... 5

2.3.1基本工作模式 .................................................. 5 2.3.2 PLC工作过程 .................................................. 5 2.4 PLC工作方式与特点 ................................................... 6 3 全自动洗衣机的控制系统的设计方法 ........................................ 7

3.1全自动洗衣机的控制系统工作原理 ....................................... 7 3.2控制系统结构 ......................................................... 8

3.2.1电动机及传动系统 .............................................. 9 3.2.2 进水和排水系统 .............................................. 9 3.2.3检测电路系统 .................................................. 9 3.3全自动洗衣机的控制系统功能 .......................................... 10 3.4全自动洗衣机的控制要求 .............................................. 11 4 硬件设计及I/O分配 ..................................................... 12

4.1 硬件设计结构连线图 ................................................ 12 4.2可编程控制器I/O口分配 .............................................. 13 4.3 可编程控制器的指令程序表 ........................................... 14 4.4系统梯形图 .......................................................... 15 结 束 语 ................................................................. 16 参 考 资 料 .............................................................. 17 致 谢 .................................................................... 18

III

引 言

可编程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)技术是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术，是一种新型工业控制器装置，是对传统继电器一接触器控制系统的改进。可编程逻辑控制器的内部编程使用面向用户的指令，并且使用数字式或模拟式的输入／输出来控制工业生产过程，使得PLC的操作更加方便灵活。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已经广泛应用于工业自动化、机电一体化、计算机控制等方面。

在以单片机为基础控制系统设计的全自动洗衣机中，存在着一些缺点。第一，控制指令较PLC而言相对复杂；第二，相同控制系统稳定性中，单片机需要多种电路保护装置，例如过载保护、电流保护、电压保护等，正因为增加了这么多的电路从而大大增加了硬件隐含的故障率。

如果采用基于PLC控制的全自动洗衣机控制系统则能有效克服这些缺点，首先PLC的编程语言简单，梯形图明确，测试容易。其次，PLC采用了整体模块，系统驱动电路，检测电路和保护电路等都集中在一个模块中，硬件简单。基于此使得控制系统的可靠性大大增加。

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1 课题背景及意义

1.1洗衣机发展概况和现状

自1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机，至今洗衣机的发展经历了一个多世纪。世界上第一台电动洗衣机于1910年问世，这标志着人类家务劳动自动化的开端。第一台自动洗衣机于1937年问世。1955年，在英国喷流式洗衣机的基础之上，波轮式洗衣机由日本研发生产。至此，洗衣机大体上被分为波轮式、滚筒式、搅拌式三种类型的局面初步形成。

被称之为“半自动型洗衣机”的可甩干衣服的双桶洗衣机，在60年代出现首次出现于日本，到了70年代，则生产出了波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，以电脑（实际上是微处理器）控制的全自动洗衣机在日本问世，开创了洗衣机发展史的新阶段。80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完善，更可以人为选择洗衣程序，随着加工技术的发展，洗衣机的外观也更加时尚。90年代，出现的宽范围的转速变换与调节技术，在这个基础上研发出来了新水流洗衣机。随着电机驱动方式的日新月异，日本研发了不需要齿轮传动和变速机构，改为电机直接驱动式的洗衣机，这在根本上改变了洗衣机的驱动方式。之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家非常熟悉的产品。伴随着科技的进一步发展，相信新型更适合人们使用的洗衣机会给我们的生活带来新的方式。20 世纪末到 21 世纪初，变频洗衣机问世，使洗衣机的功能更加人性化，实现了真正意义上的智能化控制。

按洗衣机结构原理分类

1.波轮式洗衣机：在洗衣机的底部中心处装有一个带凸筋的波轮，波轮旋转时，洗涤液在桶内形成螺旋状涡卷水流，从而带动衣物旋转翻动而达到洗涤目的。这种洗衣机的主要优点是洗涤时间短，洗净度较高，水位可调，品种多，适宜于洗涤棉、麻、纤和混纺等织物。缺点是易使衣物缠绕，影响洗净的均匀性，磨损率也较高。新颖的大波轮、新水流洗衣机，其性能有明显的改善。

2.滚筒式洗衣机： 滚筒式洗衣机为套桶装置，内桶为圆柱形卧置的滚筒，筒内有3～4条凸棱，当滚筒绕轴心旋转时，带动衣物翻滚，并循环反复地摔落在洗涤液中，从而达到洗涤的目的。滚筒式洗衣机，按投放衣物的位置不同，可分为上装入式和侧

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