文档介绍：机电工程学院
课程设计说明书
设计题目: 全自动洗衣机控制系统设计(三)
学生姓名:
学号: 20094805
专业班级: 机制F09
指导教师:
2012年 12 月 08 日
内容摘要
本文介绍了采用可编程控制器(PLC)作为核心控制部件来控制在经过高低水位和强弱洗模式选择后,洗衣机的进水、洗涤、排水、脱水、报警等的全自动控制系统。文章介绍了洗衣机的结构,对全自动洗衣机的控制系统进行了分析,在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案,并对方案进行了论证,根据洗衣机的工作原理,设计了流程图及程序梯形图,对按钮及其它一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于洗涤,排水,脱水的时间均由PLC内计计时器控制,所以只要改变计时器参数就可以改变时间。具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。
关键词:PLC;全自动洗衣机;按钮
目录
第1章引言 1
第2章系统总体方案设计 2
2
3
3
PLC接线图 8
程序梯形图 9
程序调试 17
程序语句表 22
结论 28
设计总结 29
谢辞 30
参考文献 31
第1章引言
全自动洗衣机是将洗衣机的全过程如进水、洗涤、排水、脱水、报警等过程预先写入N个程序,由程序来控制洗衣机的进水量、洗涤时间、循环次数、排水、脱水洗涤等,所有工作完成后有蜂鸣器报警提示。
根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC来实现洗涤过程的控制。全自动洗衣机控制系统利用西门子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内定时器和计数器控制,所以只要改变定时器和计数器参数就可以改变洗涤时间和循环次数。也可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,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。而利用PLC控制的优点是: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2章系统总体方案设计

如图2-1为全自动洗衣机的洗涤动作程流程图,根据控制流程图并按照设计任务书进行程序的设计;
图2-1全自动洗衣机的洗涤动作程流程图

通常地,人们采用洗衣机来洗衣服需要经历洗涤、漂洗、排水、脱水等4个环节,而在全自动洗衣机中,这样的一个过程全由PLC来完成。并且,全自动洗衣机需要其控制系统足够可靠,以避免洗衣机轻易出现故障。
。其中,洗衣的方式(强洗或是标准)、洗衣中的水位选择(高水位洗衣、低水位洗衣等)等两个方面需要在人们将衣服放入洗衣机洗衣服之后手动来选择。并且是必须选择的洗衣参数。当选择了一种洗衣参数后,按下启动按钮,洗衣机就会自动完成洗衣服的整个过程。
全自动洗衣机系统中,PLC主要完成以下功能:

(1)检测洗衣的方式:强洗或者是弱洗的选择。
(2)检测洗衣时的水位:高水位或者是低水位的选择。
(3)检测进水是否到了需要的水位,即进水是否完成。
(4)检测排水是否已经完成。
2. 控制功能
(1)控制进水、洗涤、排水、脱水等洗衣机的动作。
(2)控制洗涤、脱水等的时间长短。
(3)控制洗涤的次数。
(4)控制在洗衣机完成一个动作后到下一个动作的准确转换。
(5)控制完成洗衣时的信号提示。
针对洗涤循环次数的控制有两种方案可供选择:
方案一、利用计数器来控制循环次数,每循环一次,计数器加1,达到设定值后执行下一个程序。
优缺点:思路简单,易于理解,但程序量稍大,易出错。
方案二、利用循环程序指令,调用强洗弱洗子程序,循环完成执行下一程序。
优缺点:优化程序结构,结构清晰,但在所下载模拟器中无法运行,调试。
方案选择:为加强常用计数器的运用熟练程度,并根据编者水平和无法调试的具体情况选择方案一为最终方案。

根据控制流程图,来实现功能。选择西门子S7-200系列PLC作为此全自动洗衣机的控制主机。在西门子S7-200系列PLC中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM