工业洗衣机控制系统设计

目录

1 系统概述 (2)

1.1设计题目应用背景和意义 (2)

1.2设计任务及要求 (3)

2 方案论证 (4)

2.1 方案选择 (4)

2.2 方案简述 (5)

2.2.1 进水和排水系统 (6)

2.2.2 洗涤脱水系统 (6)

2.2.3 电动机及传动系统 (6)

3 硬件设计 (7)

3.1 系统的原理框图 (7)

3.2 I/O地址分配表 (8)

3.3 PLC外部接线图 (9)

3.4 元器件选型 (10)

4 软件设计 (12)

4.1 全自动洗衣机控制流程图 (12)

4.2 全自动洗衣机控制自动运行功能图 (15)

4.3全自动洗衣机控制梯形图 (16)

5 心得总结 (20)

6 参考文献 (21)

1 系统概述

早在上个世纪初人类就已经发明制造出洗衣机了，可以说洗衣机这种产品的发明创造是工业发展的结晶，给人们的现实生活带来了极大的便利。当时的洗衣机只有一个盛水桶，在应用中只能进行简单的操作而无法实现更多的功能。随着社会的进步、科技的发展，二十一世纪的今天，对洗衣机而言已经彻底发生了巨大的变化，具有全自动多功能的洗衣机已经早在现实生活中广泛使用。随着工业技术日益成熟，我们利用现有技术开发创新出一种具有商业用途的多功能型工业大容量洗衣机，实现工业衣物的大批洗涤。

业洗衣机的应用很广，主要用于宾馆、酒店、学校宿舍、某些工业等需要洗衣量大、洗衣次数频繁的地方。这就要求洗衣机的运行平稳、洗涤效果好、容量大、故障少、可靠性高、噪声低、寿命长等等，使之更趋于社会经济发展的需求。

1.1 设计题目应用背景和意义

随着21世纪科学技术的飞速发展，人们的生活越来越舒适，所有的脏活累活都可以交由机器来完成，今天我所要说的就是其中一样与人们的生活密切相关的机器—洗衣机。洗衣机是人们日常生活中比较常见的一种家电，也是一种不可缺少的家用电器。但是我说的洗衣机又不是平常家里常见的那一种，而是更为方便简洁的工业洗衣机，工业洗衣机是由电机通过皮带变速带动内胆转动、且在时序控制器作用下正反旋转，带动水和衣物作不同步运动，使水和衣物等相互摩擦、揉搓，以达到洗干净的目的。它使用非常的简单，只需要我们把衣服和洗衣粉倒进去就可以了，故而被广泛的应用于各种工厂、学校等。

工业洗衣机不仅适用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求，而且可以洗涤的衣服更是各种各样，例如涤棉、毛、化纤、丝绸等多种衣物织品。现在传统的基于继电器的控制的洗衣机，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器，就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式也可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，现在又正在向智能化洗衣机方向发展。可编

程控制器洗衣机控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品，充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制，充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计 配置灵活、组态方便。

1.2 设计任务及要求

本次课程设计的要求是设计的洗衣机所用的电机采用三相异步电机，参数分别为1.5KW 380V 50HZ,水位传感器采用干簧管式，进水和排水阀门则均采用电磁阀，参数为DC24V 5W。设计的具体要求如下：

1、按下启动按钮及水位选择开关，注水直到（高、中、低）水位，关水。

2、2s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3s并自动停机。

7、排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。

8、有门开关保护，打开门后所有工作结束，关门后继续洗涤。

9、洗衣机设有洗涤剩余时间显示、高低水位显示、工作过程指示。

2 方案论证

本次设计主要着重于全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能实现进水、洗涤、排水、脱水、报警这一系列功能，所采用的控制方法要操作简单、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、调试周期等，且要降低成本。

2.1 方案选择

本次有关工业洗衣机的设计，应用这一学期所学到的知识可以采用两种方案，这两种方案分别是采用PLC系统设计和采用单片机系统设计，它们拥有自己的特点，以下是对它们各自的简述。

PLC系统的特点有以下几个方面:

（1）可靠性高，抗干扰能力强

PLC由于采用现代大规模集成电路技术，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

（2）配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。

（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。

（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。

（5）体积小，重量轻，能耗低

以超小型PLC为例，该品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。