全自动洗衣机PLC课程设计

全自动洗衣机PLC课程设计

摘要

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。本次课程设计，主要是选择和修改关于控制方式的方案，包括器件的选择、方案的论证还有实地监测的效果。这样才能实现洗衣机的用途，人们可以轻松使用它。本文对全自动洗衣机做了简单说明，并且通过使用PLC 控制器对全自动洗衣机的洗涤过程进行了控制与模拟。通过本次课程设计，了解并掌握全自动洗衣机的控制系统原理，加强对可编程控制器的认识。

关键词：自动控制 PLC控制模拟实验

目录

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1 引言 (2)

1.1背景意义 (2)

1.2 洗衣机发展历史 (2)

1.3课题研究的目的与意义 (2)

1.4 课程设计的主要内容 (3)

2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定 (3)

2.1控制系统的特点 (3)

2.2 全自动洗衣机的PLC控制系统概述 (4)

2.3 PLC的设计步骤 (4)

3 全自动洗衣机的基本结构 (5)

3.1 全自动洗衣机的原理和构造 (5)

3.2 洗涤脱水系统 (5)

3.3 排水和进水系统 (6)

3.4电动机及传动系统 (6)

4 电气控制系统 (6)

4.1 控制系统结构 (6)

4.2 控制系统原理 (7)

5 主要器件的选择 (7)

5.1 电动机的选择 (7)

5.2 可编程控制器的选择 (7)

6 软件设计 (8)

6.1 系统的顺序功能图设计 (8)

6.2 全自动洗衣机的控制要求 (8)

6.3 控制系统顺序功能图 (9)

6.4系统资源分布 (9)

7 总结 (10)

参考文献 (11)

附录一

附录二

附录三

1 引言

1.1背景意义

洗衣机的发明和使用使得人们能从繁重的家务活动中解放出来，既省时又省力，由传统的普通洗衣机进一步发展成如今的全自动洗衣机，同时，洗衣机的洗涤方式也变得多种多样。可编程控制器PLC的出现使得洗衣机摆脱了传统的人工操作，能自动完成洗涤、漂洗、脱水的转换，实现了全自动控制。

1.2 洗衣机发展历史

从古代到现今现代化社会，洗衣服一直是困扰无数人的难题，传统的手洗不仅耗时费力，而且效率不高，人们不得不把时间浪费在洗衣服上，虽然先人前辈想出无数办法改进洗衣过程，然而收效甚微。不论是冲刷还是手搓这些耗费体力的劳动往往带给人们的是辛苦和疲惫。因此在洗衣机问世以前，这项劳动一直得不到很好地改善。全自动洗衣机它不需要人们来操作漂洗、脱水和洗涤这三个过程，能够自动完成，实现状态切换。阀门用来控制其进水、排水过程，其中所用的程控器可分为两类。

第一类：程控器由电动原件组成的电动控制洗衣机.第二类：程控器由微型计算机组成的电脑控制洗衣机。

由于随着微电子科学的研究深入和计算机的飞速发展，硬件化正逐步成为现代化自动控制系统的目标。

波轮式洗衣机由于采用了不锈钢的内筒，这样衣物在漂洗的过程中能减少磨损。由于它是同心洗，它的主轴和电动机轴是安装在一起的，使得振动减小，噪声降低。

1.3课题研究的目的与意义

本次设计要求洗衣机能自动实现过程的转换，自动控制实现硬件软化，控制方法简单、能可靠稳定运行、便于维护。使用PLC有许多好处：

（1）能够抵抗较强信号干扰，使用让人信服；

（2）方便人们使用，控制方式灵活；

（3）PLC的编程语言是梯形图语言，它比较容易学会，使用起来也很方便，而且它是直接控制过程的。不需要用户具有很强的程序设计能力，只要用户具备一定的计算机软、硬件知识即可。深受广大技术人员欢迎。PLC作为通用可编程控制器，是面向各大生产厂家以及企业的工控设备；

（4）便于维修，工作量小；

（5）很轻便，消耗的功率低。

1.4 课程设计的主要内容

本次设计需要设计出稳定性高、操作便利的的全自动洗衣机电气控制系统方案，因此本系统采用可编程控制器PLC控制。

研究的具体内容包括：

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）绘制电气接线图；

4）编制设计说明书与设计小结；

5）列出设计参考资料目录，不少于5个。

2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定

2.1控制系统的特点

PLC系统的特点：

1）抗干扰能力强，作为一种通用的可编程逻辑控制器，它能够应用与工业控制的各个领域并且能够在各种不同的复杂的工作环境中实现正常工作。

2）使用便利，可以根据需要改变。

3）采用梯形图语言进行编程，容易掌握，面向广大用户。

4）易于安装、调试、维修。

5)网络功能强大，采用微电子设计，体积小，重量轻。

2.2 全自动洗衣机的PLC控制系统概述

采用可编程控制器PLC的全自动洗衣电气控制系统机采用PLC控制系统能够适应各种复杂的环境，满足客户多种需求，而且省时节力、可靠性高。用单片机作为全自动洗衣机电气控制系统的中心来控制洗衣机进水、漂洗、排水、脱水四个程序。但是，相比较于PLC，单片机的控制语言和指令程序比较繁琐复杂，不太容易被掌握。而且，我们在设计全自动洗衣机电气控制系统时，必须要考虑到各种保护电路的装置，例如过压保护、过流保护、过载保护等。这样一来，毫无疑问，增加了控制系统的复杂性，并且成本相对较高。如果，洗衣机发生故障，那么可见这将大大增加维修调试的难度和费用。但是，如果利用PLC就能克服这些困难。因为模块化的设计使得PLC应用灵活、使用方便；易于安装、调试、维修。采用梯形图语言进行编程，容易掌握，面向广大用户。2.3 PLC的设计步骤

一般PLC控制系统的设计步骤有以下几个流程：

1）控制要求分析

2）确定输入/输出设备

3）选择合适的PLC

4）I/O点数分配

5）PLC程序设计

6）模拟调试

7）现场联机调试

8）整理技术文件