全自动洗衣机控制设计

北京工业大学课程设计说明书题目：全自动洗衣机控制设计学院：电子信息与控制工程学院专业：自动化学号：姓名：指导教师：张会清刘红云成绩：年月目录一．课程设计题目………………………………………——全自动洗衣机控制的设计及组态……………………二．课程设计目的………………………………………——天工组态软件调试与设计……………………………三．课程设计任务………………………………………四、课程设计地点及设备………………………………五、课程设计整体方案…………………………………六、系统设计……………………………………………（一）硬件接线、控制程序设计与调试………………（二）上位机组态软件设计…………………………………（三）下位机设计与调试…………………………………….控制要求……………………………………………地址表………………………………………………接线图……………………………………………….程序流程图…………………………………………….梯形图………………………………………………….设计说明………………………………………………….调试过程…………………………………………………七、总结及感想……………………………………………八、参考资料………………………………………………一．课程设计题目——全自动洗衣机控制的设计及组态现在，全自动洗衣机已经进入了千家万户之中，极大的方便了人们的日常生活，提高了人们的生活质量，使人们从那繁重的体力劳动中解脱出来。

所谓全自动洗衣机，就是将洗衣的全过程(泡浸洗涤漂洗脱水)预先设定好个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由扬声器发出响声。

本文是基于三菱系列的全自动洗衣机梯形图系统的设计，设计完善的全自动洗衣机控制系统，以满足控制要求，实现洗衣自动化的控制。

二、课程设计目的：在先修课程《现代电气控制技术》中可编程控制器部分学习与实验的基础上，通过松下系列对全自动洗衣机洗涤过程进行控制的编程设计与调试，进一步熟悉并掌握的工作原理，了解控制对象的工艺流程和技术要求, 运用所学知识进行系统设计，初步掌握控制系统设计的基本方法，培养灵活运用专业知识解决工程技术问题的能力。

通过使用天工组态软件，掌握组态设计的方法及调试方面的知识。

三．课程设计任务：.用实现全自动洗衣机运行控制，完成框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图，进行软硬件的联调，并用组态软件进行监控。

.具体动作过程要求如下：（）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水，直到高（中、低）水位，然后关水；（）秒后开始洗涤；（）洗涤时，正转秒，停秒，然后反转秒，停秒；（）如此循环次，总共秒后开始排水，排空后脱水秒；（）开始清洗，重复（）～（），清洗两遍；（）清洗完成，报警秒并自动停机；（）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。

进水口启动按扭排水按扭停止按扭高水位按扭中水位按扭低水位按扭显示器高水位开关中水位开关低水位开关洗涤电机电磁离合器拨盘外桶内桶排水口．控制要求根据动作要求设计和制作实验板，设计接口，画出接线图，编写程序，在实验设备上调试并运行。

．用天工（或组态王）组态软件构建监控系统，并与进行联调。

．设计成果完成整个系统上位机和下位机程序的编写和调试，写出设计说明书。

四、课程设计地点及设备课程设计地点：综合科技楼运动控制实验室实验设备： — 训练装置（含系列主机）微型电子计算机（机）； 自制实验板；天工组态软件。

五、课程设计整体方案全自动洗衣机的由进水口、启动和停止按钮、控制器、进水按钮、水位开关、排水口和洗条电机组成。

其中进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。

进水时，通过电控系统把进水阀打开，经进水管将水注入洗衣机内，排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水又外桶排到机外。

洗衣机正转，反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现。

脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干；高低水位开关分别用来测高低水位；启动按钮用来启动洗衣机工作；停止按钮用来实现紧急工况下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。

由控制要求可知，全自动洗衣机的工作流程图如图所示。

首先接通电源，用户根据衣物的多少及大小进行水位的选择。

再按下启动按钮，开始进水洗涤衣物。

使用控制时，输入设备主要有启动按钮，水位选择按钮（高水位选择按钮、中水位选择按钮、低水位选择按钮），水位开关（高水位开关、中水位开关、低水位开关），排水按钮及脱水按钮等。

输出设备主要有进水电磁阀，洗涤电动机正转接触器，洗涤电动机反转接触器，排水电磁阀，脱水离合器及报警蜂鸣器等。

下位机：根据全自动洗衣机动作要求，可知整个洗涤过程中，需用到个定时器，进水完暂停定时器，正转定时器，正转暂停定时器，反转定时器，反转暂停定时器，脱水定时器，报警定时器。

个计数器与，正反转各次为一次洗涤周期，循环次。

并且可根据衣物多少自定义正反转周期。

这些定时器，计数器均可在下位机梯形图中实现。

上位机：在洗衣开始时，需要选择高（中低）水位，并且当注水到该水位时，停止注水。

可见高中低水位处用三个液位传感器，还需一个排空检测传感器，共个传感器，一个启动按钮，一个停止按钮，高中低三个选择水位按钮，手动排水与手动脱水按钮各一个，在上位机中编程可实现。

六、系统设计（一）硬件接线、控制程序设计与调试（二）上位机组态软件设计——天工组态软件设计天工组态是基于 \平台的工业自动化组态软件，可以方便的为您构造功能强大、稳定可靠的工业控制管理系统。

天工组态软件包括以下版本：开发版（）、运行版（）、网络版（）和学习版（）。

开发版、运行版和网络版按照“点数”分为不同的规格，满足不同客户的需要。

开发版（）是天工组态的开发环境，是用户进行工程开发的工具。

内置画面制作系统、程序语言、设备管理器等。

每个开发版只能在一台机上运行，在不大于自身点数的运行环境（）或网络环境（）下运行八个小时，它支持网络功能并能重复使用。

运行版（）是天工组态的运行环境，通过驱动程序与天工组态支持的智能硬件（下位机）通讯，支持网络功能。

每个运行版只能安装在工程现场的一个终端上，并能无限时在线运行。

上位机模型：画面程序（液位传感器控制程序）： ();( );;( );;( );;;;(>);;;(>);;;(>);;;( >) ;;;(<);;;（三）下位机设计与调试.控制要求：根据动作要求设计和制作实验板，设计接口，画出接线图，编写程序，画出梯形图，在实验设备上调试并运行。

地址表：接线图：AC 220V注：启动按钮：高水位检测开关：脱水电磁阀：停止按钮：中水位检测开关：报警扬声器：高水位档：低水位检测开关：启动洗衣机：中水位档：手动排水：排水电磁阀：低水位档：进水电磁阀：排空检测开关：手动脱水：电动机正转：电动机反转：.程序流程图：.下位机梯形图：.梯形图设计说明：（侧重点）启动注水过程：按下启动按钮，常开触点接通，接通，洗衣机启动，按下按钮，选择高中低水位，同时接通，洗衣机开始注水，为液位传感器，当注水高度打到所选液位时，接通，因此辅助继电器接通，常闭触点断开，断开，完成注水，因为接通，定时器接通，定时。

正反转洗衣过程：暂停后，接通常开触点接通，导通，因此，导通，洗衣机开始正转后常闭断开，断开，正转停止，同时常开闭合，接通，导通，定时(暂停)后，常开触点闭合，导通，因此，导通，洗衣机开始反转后常闭断开，断开，停止反转，同时常开触点闭合，导通，定时(暂停)。

正反转计数过程：当（点动）启动按钮按下时，计数器清，弹起后计数从开始，每导通一次，计数器自减一次。

难点：当定时后，常闭打开，常开闭合。

所以断开，一断开，，，都断开，所以定时器，，，均断开，之后接通，接通，所以在一瞬间从反转完毕停又回到了正转,从而实现循环。

排水脱水过程：当正反转都循环次后，常闭断开，常开闭合，导通，开始排水，常开触点，为排空检测传感器，当排水排空后，闭合，导通，开始脱水，后，常闭断开，常开闭合。

循环次过程：脱水后，常开闭合，循环第一次时，常闭仍闭合，因此执行，即将复位，常开断开，常闭闭合，如此接通，开始进水，当进水到指定液位高度时，液位传感器导通，导通，接着正反转继续循环五次，与第一次相同再循环一遍。

执行两遍后，常闭断开，常开闭合，因此导通，导通报警，定时器导通，定时（报警三秒）后，常闭断开，停止工作。

手动排水脱水过程：按下停止按钮，常开触点闭合，再按下手动排水（脱水）按钮（），常开触点闭合后，导通，开始排水脱水。

.调试过程：不接常闭触点时：接常闭触点后：七．总结与感想为期一周的全自动洗衣机课程设计落下帷幕，可以说此次课程设计是自己最有成就感的一次实践经历，让我收获颇丰，不仅巩固了书本上学到的知识，更锻炼了自己的动手能力，三人小组成功完成了全自动洗衣机的控制设计。

几天的课程设计，让我加深了对的认识和理解，也知道了应用于工业控制的优点所在，更重要的是让我看到了自己知识的匮乏，也坚定了以后要不断的学习，不断的向身边的人虚心请教，同时要借助于图书馆和网络来扩充自己的知识面的决心。

也只有这样，在以后的社会竞争中，自己才能有立足之地，才能有所作为。

此次课设我主要负责洗衣机下位机程序，查完资料后，根据已学知识开始动手编写程序，此次课设总共牵涉到个定时器，我就一个定时器一个定时器编、循序渐进，从到定时。

整体编写完成后，开始仿真，仿真过程中出现了很多错误，通过分析梯形图加以修改，经过不断尝试总算设计成功。

在与上位机结合后，因为上位机只能识别辅助继电器，所以讲所有按钮都改成，在设置按钮时，，中间要加空格，否则不被识别。

最后，我们还进行了拓展，加上了数码管，可以根据衣服多少自定义电机正反转周期，突破了给定的设计要求。

三个臭皮匠，顶个诸葛亮。

团队的力量是不可估量的。

八．参考资料[] 常晓玲. 电气控制系统与可编程控制器. 北京：机械工业出版社，[] 贺哲荣,石帅军. 流行实用程序及设计（三菱系列）. 西安：西安电子科技大学出版社，[] 三菱电机、、、编程手册[]百度文库，电气控制与课程设计。