一 引 言 1
（一） 课题背景 1
（二） 本文的主要工作 1
二 全自动洗衣机的总体设计 2
（一）全自动洗衣机的设计思路 2
（二）全自动洗衣机的特点 2
（三）全自动洗衣机的工作流程 2
（四）全自动洗衣机的水位开关及其工作原理： 3
（五）全自动洗衣机离合器的组成 3
三 PLC全自动洗衣机的系统硬件设计 5
（一） 全自动洗衣机的硬件系统设计及控制电路图 5
（二） 全自动洗衣机的控制系统的运作要求 5
1.可编程控制PLC的选型 5
2.系统I/O分配表 6
3.系统电气接线图 7
4.机型选择和编号分配 8
5. 系统设计线路图 8
四 PLC全自动洗衣机的系统软件设计 10
（一） PLC可编程控制技术的概述 10
（二） PLC的工作原理 10
（三）PLC的系统配置及I/O配置 11
1.S7-200系列PLC的内部扩展配置 11
2.西门子S7-200系列PLC 11
3. 系统配置及I/O地址分配表 11
（四） 全自动洗衣机的系统软件设计流程图 13
五 全自动洗衣机的梯形图 15
（一）辅助继电器 15
（二）洗衣 16
（三）排水 18
（四）脱水 19
（五）洗完报警 20
总　结 22
致谢 23
参考文献 23
一 引 言
（一） 课题背景
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洗衣机的出现给人们的生活带来了很大的方便，是家庭中不可缺少的家用电器，发展非常迅速，全自动式洗衣机得到大家的青睐，先根据衣物的重量再进行进水、洗涤、漂洗、脱水等一系列过程自动完成。这样减少了人们洗衣的步骤，也节约洗衣时间，让人们生活变得更加方便。
（二） 本文的主要工作
设计一个用PLC控制的洗衣机控制器。以PLC为主的控制器，扩展必要的外部电路，设计制作一个洗衣机控制器。实现对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括用户参数输入、洗衣、漂洗和脱水等阶段。控制系统主要由重力传感器、电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路构成。
设计方法
（1）控制系统介绍和控制过程要求
（2）洗涤控制方案的设计和选择
（3）基于PLC控制机械全自动洗衣机的工作电路的接线图及梯形图
（4）进行仿真调试关键问题：
二 全自动洗衣机的总体设计
（一）全自动洗衣机的设计思路
全自动洗衣机电气控制系统由微处理器、排水电磁铁 、电容器 、门开关、按键开关、指示灯、中间继电器，水位压力开关、蜂鸣器及进水电磁阀等部件组成。通过使用微处理器，能够自动完成进水，洗涤（漂洗）、排水、脱水、报警等全部程序，只需运用西门子S7-00软件即可实现功能。
（二）全自动洗衣机的特点
全自动洗衣机的特点：
1.可靠性高，抗干扰能力强
2.通用性强，使用方便
3.采用模块化结构，使系统组合灵活方便
4.编程语言简单、易学、便于掌握
5.系统设计周期短
6.对生产工艺改变适应性强
7.安装简单、调试方便、维护工作量小
（三）全自动洗衣机的工作流程
PLC控制系统设计的原则
1.选择用户需要的输入设备，输出设备，及由输控制系统的使用是为了提高生产效率和产品质量。一般在设计控制系统时，应遵循以下基本原则：
（1）使控制系统简单、实惠、经济、耐用、维修方便。
（2）要控制系统的安全、可靠 以及方便。
（3）选用时需考虑到生产工艺，在选择PLC容量时，应适当留有余地。
PLC控制系统设计的一般步骤：
因此，PLC控制系统的基本内容包括如下几点：出设备驱动的控制对象。
2.PLC的选择。正确选择PLC，对于保证整个控制系统的技术经济性能指标其重要作用。
3.分配I/O点，绘制电气连接接口图，必须的安全保护措施
1.定时器主要实现两个功能：一控制了洗涤电机和脱水电机时间的长短；二控制电机预定的程序自动的实现正反转和停转所花费的时间。
2.全自动洗衣机的进水电磁阀的工作原理：
在全自动洗衣机上，用水阀来实现自动注水和停水功能。它与水位开关相互配合协调，对洗衣机水位高低实现自动控制。
全自动洗衣机控制面板分为工作指示区、编程选择键、增键、减键、和启动等等。 通常使用轻触式开关，在按下开关后，字符旁边的指示灯会亮。指示灯显示亮表明正在执行此程序，指示灯熄灭时，说明程序未选择或执行完毕。
3.排水电磁阀及其排水阀的介绍：
全自动洗衣机特有的电器部件是排水电磁阀。排水电磁阀由电磁铁和排水阀两部分组成。是一种自动排水开关。
排水阀体之外是排水阀，弹簧将橡胶阀压位于阀体的底部，将橡胶阀产生变形，让水不从阀口流出。排水阀杆扣在橡胶阀里面，使之二者合为一体，使排水阀拉杆内的弹簧与排水阀连接，当水阀关闭时，连接板抵在排水拉杆上的时候就对排水阀没有作用。
（四）全自动洗衣机的水位开关及其工作原理：
水位开关（压力开关）是一种气压式电触点开关。它是利用洗衣桶内水位高低不同所产生的不同压力，来控制进水阀的开启和关闭。它另外负责进水功能和洗涤功能之间转换。
水位开关由三部分组成：橡皮膜下部的气室、一组触电、簧片及开关小压簧、压力控制部分包括上部的顶心、压力弹簧和调整压力用的杠杆等。
水位开关工作原理：
水位开关的气室通过软管与洗衣机外筒连接在一起。当水加入外筒里时，水先将贮气室存起来将贮气室的水位开关的气室间用压力软管链接在一起，贮气室的压力就等于水位开关气室的压力，然后外桶中空气不断的被压缩，压强也不断上升，这样外桶中的水压就变成空气压力作用在橡皮膜上。水位达到范围时，就时簧片向上推动。达到预定位置后，下压簧会推动簧片指到另一个方向，让动簧片上的公共触点与常闭触点分离指向常开触点。程控器就会收到“水位已到”的信号，控制进水电磁阀关闭，就会进入洗涤状态。
（五）全自动洗衣机离合器的组成
全自动洗衣机主要由PLC芯片，水位电路，进排水阀，熔断器及蜂鸣器组成。
1.全自动洗衣机的系统结构框图
图3-1全自动洗衣机系统结构图
由图3-1可知，PLC在系统中是处在中心位置的，水位开关是PLC的输入信号控制开关、进水阀、排水阀和电机是洗衣机直接动作机构。进水阀和排水阀是靠PLC给定信号来决定其工作状态；电机的工作状态也是可知中心PLC给定信号，洗衣机的洗涤状态和脱水状态由电机正反转状态决定。由于洗衣机的工作过程为顺序方式过程，所以利用PLC作为洗衣机的控制系统是可行的。

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