全自动洗衣机说明书

目录

摘要

第一章全自动洗衣机设计方案

1.1 控制要求

1.1.1洗衣机的控制流程：

1.2 基于PLC的系统设计方案

1.2.1全自动洗衣机PLC控制系统

1.2.2控制系统构成图

1.2.3全自动洗衣机机程序流程

第二章全自动洗衣机的基本结构

2.1 全自动洗衣机的工作原理及构造

2.2 全自动洗衣机控制面板及控制系统

2.3 洗涤与脱水系统

2.4 进水和排水系统

2.5 传动系统、箱体与支承系统

第三章系统程序的设计及调试

3.1程序梯形图

3.2 PLC控制程序

3.3 调试

3.3.1 调试步骤：

总结

参考文献

摘要

根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按钮,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。只要稍作改变,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,充分表现现代家电品的实用性。

在洗衣机控制方面，在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC，并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从此，可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了。在许多领域都有广泛的应用。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC 来控制全自动洗衣机这个课题。

第一章全自动洗衣机设计方案

1.1 控制要求

1.1.1洗衣机的控制流程：

（1）按下启动按扭及水位选择开关,开始进水直到高（中、低）水位，关水；

（2）2秒后开始洗涤；

（3）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s；

（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s；

（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）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）；

输入点：启动10001 停止10002 高水位10003 中水位10004

低水位10005 排空检测10006 高水位检测10007

中水位检测10008

输出点：低水位检测10009 手动排水10010 反转00004

排水00005 报警00006 启动洗衣机00001 进水阀00002

正转及脱水00003

说明：（1）在洗涤过程中，若外部电源与供水中断，洗衣机暂时停止工作，当电源或供电恢复后，洗衣机在原来基础上继续工作，知道洗涤完成。

（2）若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）

全自动洗衣机要能够通过控制面板设定洗衣机的洗涤时间、洗涤次数、脱水时间，选择洗衣模式；能够检测水位，自动完成进、出水；按下启动按键洗衣机能够按照设定的洗衣程序，从进水、洗涤、漂洗、排水到脱水，整个过程全自动进行；完毕后，能够

图2.1输入输出地址分配

1.2 基于PLC的系统设计方案

1.2.1全自动洗衣机PLC控制系统

全自动洗衣机PLC控制系统如图2.2所示。该系统由PLC控制器、继电器、按钮开关、选择开关、限位开关等组成。

图2.2 PLC控制系统接线图

1.2.2控制系统构成图

1..控制系统图

展开系统图如下图所示：

图2.3全自动洗衣机控制系统图

2.PLC 构架配置图

图2.4 PLC 系统构

成 1.2.3全自动洗衣

机机程序流程 洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。?洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现。 脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。洗涤完成由蜂鸣器报警。

洗衣机按下启动按扭和水位选择开关，开始进水，进水到规定高度，使水位开关接通，停止进水，2S 后实现洗涤正转；洗涤正转30S 后，停止洗涤，2S 后开始洗涤反转；洗涤反转30S 后，2S 后计数器加1，累计洗涤次数；若未满5次则重复进行洗涤，直至洗涤达到5次（共320 s ），开始排水。由于排水水位降低，启动排空检测，当水位低于规定下限水位时，低水位开关接通，开始脱水，脱水30S 后，计数器加1，脱水停止。然后再返回到进水动作重复上述过程2次，报警30S 并停机。其程序流程如图所示

图2.4程序流程图

第二章全自动洗衣机的基本结构

2.1 全自动洗衣机的工作原理及构造

全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识，以下就其原理和构造作一分析。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。如图1.1，当电磁线圈1断电时，移动铁芯2在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片3上，并将膜片的中心小孔4堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔5的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。

水位开关实际上是一个压力开关。如图1.2，气室1的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片2受压而胀起，推动顶杆3运动而使触点4改变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入一定量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时，电机绕