内容摘要
经过对洗衣机的研究，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，并且说明了PLC控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。通过本系统的设计，对西门子S7—200系列PLC的特点有了深入的理解。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，并实现了多台控制。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，数量及脏污的程度来编程。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，充分表现现代家电用品的个性。
本论文描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。实现了洗衣机由开启、进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程。设计了相应的系统软件，结合相应的硬件系统，并通过西门子S7—200系列的PLC仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。并且在设计过程中通过大量的查阅资料，是我对本门课程有了更深一步的理解，对于我对机电传动与控制的学习起到了积极地作用 。
关键词：全自动洗衣机；西门子；可编程控制器
目 录
第一章 引言 ………………………………………………………………1 第二章 PLC控制系统概述 ……………………………………………2
2.1 PLC控制系统设计的基本原 ………………………………………2 2.2 PLC系统的控制要求 ……………………………………………3
第三章 主电路设计 ……………………………………………………4
3.1 全自动洗衣机的工作原理 …………………………………………4 3.2 主电路设计 ………………………………………………………5
第四章 PLC选择及I/O连接图 ………………………………………5
4.1 PLC和选择 …………………………………………………………5 4.2系统资源分配 ………………………………………………………6
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4.3 I/0连接图 …………………………………………………………7
第五章 流程图、梯形图、指令表 ……………………………………8
5.1 洗衣机工作流程图 ……………………………………………8 5.2 梯形图 ……………………………………………………………9 5.3 指令表 ………………………………………………………………18
结论 ………………………………………………………………………24 课程设计总结 ………………………………………………………………25 谢辞 …………………………………………………………………………26 参考文献 …………………………………………………………………27
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第一章 引言
本设计为全自动洗衣机控制系统设计，其要求有：1）洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。2）洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现。3）脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电机正转进行甩干。4）洗涤完成由蜂鸣器报警。5）洗衣机通过高水位限位检测ST3、低水位限位检测ST2、零水位限位检测ST1来检测水位的高度。水位选择由一个按钮完成。洗涤方式选择也由一个按钮完成用四个LED发光二级管来指示当前的工作状态。
该设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理、控制系统的PLC的造型和资源的配置、控制系统程序设计与调试、控制系统PLC程序。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。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由以单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时，要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护以及欠压保护等等。这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率，无形的增加了维修成本费用。在工业控制系统中广泛应用的PLC能克服单片机的缺点，它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。因此在该设计中采用了PLC来实现全自动洗衣机的工作过程。
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第二章 PLC控制系统概述
2.1 PLC控制系统设计的基本原则
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
1. 最大限度地满足被控对象的控制要求
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。
2. 保证PLC控制系统安全可靠
保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。
3. 在满足控制要求的前提下，力求简单、经济、使用及维修方便 一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。
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4．考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。
由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。
5． 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。
2.2 PLC系统的控制要求
（1） 按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，自动关
水
（2） 进水结束后开始洗涤
（3） 洗涤时，需要选择强洗还是弱洗。强洗时，正转8秒，停2秒，然后反转8秒，停2秒；弱洗时，正转2秒，停3秒，然后反转2秒，停3秒 （4） 如此强洗循环5次，弱洗循环3次。洗完之后开始排水 （5） 排水后甩干，甩干需要10秒 （6） 甩干后报警提示，报警5秒 （7） 以上动作都完成后停机
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