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基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
摘 要
在科技高速发展的今天，自动洗衣机早已是常见的必备家庭日用电器。本文以可编程控制器（PLC）为控制核心，设计了由可编程控制器（PLC）控制的波轮自动洗衣机的控制系统，改进了现有洗衣机的控制系统，简化了程序，使控制系统更加易懂且操作方便，并利用该机解放了人们的双手。根据自动洗衣机的工作过程和控制要求，采用PLC设计了自动洗衣机的控制系统，实现了控制系统的灵活性、高稳定性和可靠性，为检测人员随时输入、调试和修改控制程序提供了方便。
关键词
全自动洗衣机，PLC，系统设计
目 录
第1章 引言 1
第2章 背景 1
2.1洗衣机综述 1
2.2 PLC 的诞生 1
2.3洗衣机的工作原理 2
第3章 工艺要求及动作流程 2
3.1工艺要求及动作流程 2
3.2具体控制要求 3
第4章 PLC控制结构和原理 4
第5章 硬件设计及I/O分配 6
5.1硬件设计结构接线图 6
5.2 I/O分配表 6
第6章 程序设计与调试 6
6.1程序设计 6
6.2程序调试 7
第7章 控制系统程序设计 8
7.1调节水位程序段 8
7.2启动、手动停止、手动排水程序段 8
7.3到达指定水位开始运行程序段 8
7.4小循环洗衣程序段 9
7.5正转脱水和大循环程序段 9
7.6洗涤结束报警程序段 10
第8章 结束语 10
参考文献 11
致谢 11
基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
第1章 引言
基于单片机控制系统的自动洗衣机存在着自身无法克服的缺点。首先，单片机控制系统指令复杂，清洗脱水程序相对复杂。其次，在设计控制系统的硬件时，必须有多种电路保护装置，这会增加硬件的复杂度。如果全自动洗衣机控制系统采用PLC控制，这些缺点单片机控制可以克服[1]。PLC是以计算机技术为核心的通用工业自动化设备。它将传统的继电控制系统与计算机技术相结合。它是一个完整的模块。它集驱动电路、检测电路、保护电路和通信网络功能于一体。它具有硬件相对简单、可靠性高、灵活通用、编程调试方便、使用维护方便等特点，可以提高控制系统设计的灵活性和控制系统的可靠性。目前，它已广泛应用于工业自动化控制、机电一体化和传统产业的改造。它被誉为现代工业生产自动化的三大支柱[2]。根据自动洗衣机的控制要求，采用三菱PLC设计了自动洗衣机控制系统。
第2章 背景
2.1洗衣机综述
在当今社会，洗衣机是人们生活中不可缺少的家用电器之一。一般来说，洗衣机的分类有两种方法：①根据不同的洗涤方法；②根据洗衣机的自动化程度。根据洗涤方法的不同，洗衣机可分为波轮洗衣机和滚筒洗衣机。按自动化程度可分为：普通洗衣机、半自动洗衣机、自动洗衣机等。
2.2 PLC 的诞生
20世纪60年代末，美国通用公司提出了一系列要求：它需要开发一个简单的程序，并有自己的技术语言、系统，易于使用。为了满足通用公司的要求，美国数字设备公司开发了世界上第一台可编程控制器PDP-14（PLC）。这种先进的工业控制元件可以通过编程来修改控制方案，也可以应用于逻辑控制。
2.3洗衣机的工作原理
众所周知，洗衣机的工作原理是将衣物放入洗衣桶，加入适量的水和清洁剂，然后控制按钮启动洗衣机。洗衣机启动后，洗衣机底部的轮子开始转动并相应地运转。包括洗涤、干燥、排水等一系列工作。在工作中，衣物和清洁剂由于滚筒的旋转而旋转。在旋涡的作用下，它们在桶壁上螺旋摩擦，产生用手摩擦衣物的效果，使污垢与衣物分离。同时，由于洗衣粉中含有活性分子，活性分子可以通过衣服表面的毛孔进入衣服，在水的作用下膨胀，从而在膨胀过程中，衣服中的污垢和灰尘颗粒杂质可以排出。然后漂洗脱水，将洗涤液中的污垢从水中洗掉，然后在离心力的作用下将大部分水排出，最终达到洗涤衣物的目的。
第3章 工艺要求及动作流程
3.1工艺要求及动作流程
自动洗衣机的结构图如图1所示。洗衣斗(外斗)和清衣斗(内斗)位于同一中心。外管固定以盛水。内筒可旋转脱水。内管周围有许多小孔，使内管与外管的流动连接起来。自动洗衣机的进水和出水分别由进水电磁阀和出水电磁阀进行。进水时，由电控系统打开进水电磁阀，通过进水管[3]将水注入外筒。排水时，由电气控制系统打开排水电磁阀，水从外筒排到机器外部。正反面洗波板由洗波电机驱动，正反面洗波。此时，脱水滚筒不旋转。脱水时，离合器由电控系统关闭，内缸由清洗电机驱动，向前旋转干燥。高水位和低水位开关分别用于检测高水位和低水位。启动按钮是用来启动洗衣机的。停止按钮用于实现进水、排水、脱水、报警的手动停止。排水按钮用于手动排水。
图1全自动洗衣机外形图
1.波盘；2.外桶；3.内桶；4.进水口；5.启动按钮；6.排水按钮；7停止按钮；8.高水位按钮；
9.中水位按钮；10.低水位按钮；11.显示器；12.高水位开关；13.中水位开关；14.低水位开关；
15.排水口；16.洗涤电动机
图2PLC控制洗衣机的控制图
自动洗衣机的操作一般包括启动、灌装、清洗、排水和脱水。在控制过程中，控制中心对各种采样信息进行判断、比较和选择，然后通过信息电路反馈给洗衣机的各种控制机构，确定洗衣机的工作状态。PLC在系统中的中心地位,水位开关是PLC的输入信号控制开关,入口阀,排污阀和电机驱动器的各种行为的洗衣机,进口阀和排水阀是由信号给PLC,电动机的工作状态也由PLC[4]。输出信号由控制中心PLC给出，电机的正负状态由控制中心PLC给出的信号直接决定。确定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。由PLC控制的洗衣机各动作控制图如图2所示。
3.2具体控制要求
自动洗衣机的PLC控制系统要求系统处于初始状态，准备启动。选择水位，按下启动按钮打开进水阀，自来水通过进水管进入外缸。当达到预定水位时
