摘 要隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會飛速發(fā)展，洗衣機(jī)成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器產(chǎn)品。 洗衣機(jī)的全自動化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向?；谌詣酉匆聶C(jī)的應(yīng)用日益廣泛，本次設(shè)計(jì)利用三菱公司生產(chǎn)的PLC控制全自動洗衣機(jī)，與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，洗衣機(jī)可靠性、節(jié)能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活動部件和電子元器件，它的接線也大大減少，與此同時(shí)系統(tǒng)維修簡單、維修時(shí)間縮短。 本文首先介紹了洗衣機(jī)的發(fā)展，然后重點(diǎn)介紹了洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)，對程序流程圖及編程軟件進(jìn)行了說明，最后對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。本次設(shè)計(jì)采用步進(jìn)順控指令編程，根據(jù)工藝要求編程簡單、可允許雙線圈使用，PLC采樣按鈕及限位開關(guān)外部輸入信號的變化，執(zhí)行相應(yīng)的程序，然后輸出控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及脫水處理。關(guān)鍵詞：全自動洗衣機(jī)；PLC 控制；步進(jìn)順控指令 目 錄摘要.1第一章 引言3第二章洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案確定42.1 總體控制方案確定42.1.1 控制系統(tǒng)的比較42.2.2 洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)概述5第三章 全自動洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)63.1 全自動洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造63.2 洗滌脫水系統(tǒng)73.3 排水和進(jìn)水系統(tǒng)73.4 電動機(jī)及傳動系統(tǒng)8第四章 電氣控制系統(tǒng)94.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)94.2 控制系統(tǒng)原理94.3 檢測電路系統(tǒng)10第五章 主要器件的選擇115.1 電動機(jī)的選擇115.2 傳感器的選擇11第六章 軟件設(shè)計(jì)126.1全自動洗衣機(jī)的控制要求126.2 控制系統(tǒng)的I/O 輸出表136.3控制系統(tǒng)的外部接線圖146.4控制系統(tǒng)順序功能圖156.5控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)16本章小結(jié) 18致謝19參考文獻(xiàn)20結(jié)束語21附錄.22第一章 引 言從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動，在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，這項(xiàng)勞動并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是辛苦勞累。1874年，“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)美國人比爾布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。1880年，美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī)，蒸汽動力開始取代人力。之后，水力洗衣機(jī)，內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。1911年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機(jī)，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。1922年，電動洗衣機(jī)迎來一種嶄新的洗衣方式攪拌式。攪拌式洗衣機(jī)由美國瑪依塔格公司研制成功。70年代后期，微電腦控制的全自動洗衣機(jī)出現(xiàn)引領(lǐng)新的發(fā)展方向，讓人耳目一新。90年代，由于電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了較寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。全自動洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個過程不需要人工操作。這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動各執(zhí)行器件動作，整個洗衣過程自動完成。所用的程序控制器可分為電動機(jī)驅(qū)動式和單片機(jī)式。從控制方式的發(fā)展階段上分：全自動洗衣機(jī)可分為兩大類：第一類電動控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由電動元件組成。第二類是電腦控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由微型計(jì)算機(jī)組成。電動控制全自動洗衣機(jī)是較早出現(xiàn)的自動控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，是自動控制的初級階段。隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。因此，電動控制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺。第二章 洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案確定2.1 總體控制方案確定2.1.1控制系統(tǒng)的比較PLC系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）可靠性高，PLC作為一種通用的工業(yè)控制器，它必須能夠在各種不同的工作環(huán)境中正常工作。對工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強(qiáng)，平均無故障時(shí)間長。 2）使用方便靈活，PLC采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸入/輸出信號的數(shù)量，形式，驅(qū)動能力等都可以根據(jù)實(shí)際控制要求進(jìn)行選擇與確定，而且在需要時(shí)可以隨時(shí)更換，近年來，PLC的特殊模塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使PLC的使用更加靈活與多變。 3）編程簡單，PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨(dú)特的，多種面向廣大工程設(shè)計(jì)人員的編程語言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序簡潔，明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒有計(jì)算機(jī)知識的人員也很統(tǒng)一掌握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動態(tài)監(jiān)測效果逼真，且與計(jì)算機(jī)控制容易。單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)：1）要求環(huán)境，單片機(jī)對環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差。2）編程和PLC相比難以學(xué)習(xí)，主要是單片機(jī)采用匯編語言或者是C語言，這些高級語言和PLC語言相比，難以學(xué)習(xí)。3）功能單一只具有使用中所需要的功能。但是，它結(jié)構(gòu)簡單，處理速度快。2.2.2 洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)概述 全自動洗衣機(jī)采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。在全自動洗衣機(jī)中，洗衣機(jī)洗滌、脫水程序是由單片機(jī)為中心控制系統(tǒng)工作的。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對復(fù)雜，編寫洗滌、脫水程序相對復(fù)雜；其次，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等 這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率無形地增加了維修成本費(fèi)用，在各種控制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的PLC能克服單片機(jī)的缺點(diǎn)。它是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運(yùn)用中，硬件也相對簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對簡單。 典型的PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示：圖1 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖第三章 全自動洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3.1 全自動洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造 全自動洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上大致可分為3中類型，即波輪式，滾筒式和攪拌式。我國的洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要有波輪式和滾筒式兩類，產(chǎn)品的類型以波輪式為主，其他類型為輔。以日常生活中最常見的波輪式全自動洗衣機(jī)為例，洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩水）用內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動排水。波輪式全自動洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖如圖2圖2 波輪式全自動洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖3.2 洗滌脫水系統(tǒng) 它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。盛水桶又稱為外桶，主要用來盛放洗滌液。盛水桶固定在鋼制底板上，通過4根吊桿懸掛在洗衣機(jī)箱體上。電動機(jī)，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。洗滌桶又稱為脫水桶或者離心桶，也稱為內(nèi)桶，它的主要功能是用來盛放衣物，在洗滌或漂洗時(shí)配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時(shí)便成為離心式的脫水桶。波輪是全自動洗衣機(jī)中對衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。按波輪的形狀來分，基本上有小波輪（直徑在160mm左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在300mm左右）新水流兩類。 3.3 排水和進(jìn)水系統(tǒng)波輪式全自動洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。為了對桶內(nèi)的水位進(jìn)行檢測和控制，洗衣機(jī)上都安裝有水位控制器（水位開關(guān)）。波輪式全自動套桶洗衣機(jī)使用最多的水位開關(guān)是空氣壓力式開關(guān)，主要有氣壓傳感器裝置，控制裝置及電觸點(diǎn)開關(guān)3部分組成，用來監(jiān)視水位的高低。此外電磁閥分進(jìn)水和排水電磁閥，進(jìn)水電磁閥是洗衣機(jī)上的自動進(jìn)水開關(guān)，它受水位開關(guān)動斷觸點(diǎn)的控制。而排水電磁閥是全自動洗衣機(jī)上的自動排水裝置，同時(shí)還起改變離合器工作狀態(tài)。進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流過線圈形成磁場的原理，洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn)，排水時(shí)使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場，電磁線圈吸合。自動打開香蕉閥門，洗衣機(jī)里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場消失，電磁鐵松開，橡膠閥門自動關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。3.4 電動機(jī)及傳動系統(tǒng)波輪式全自動套桶洗衣機(jī)的電動機(jī)及傳動系統(tǒng)主要由電動機(jī)和離合器組成，離合器又有普通離合器和減速離合器兩種。其中普通離合器用在采用小波輪的套桶洗衣機(jī)上，這種洗衣機(jī)在洗滌或者漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速和脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速相同，目前各種大波輪新水流套桶洗衣機(jī)普遍采用減速離合器，它在洗滌，漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速較慢，而脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速較快。電動機(jī)同時(shí)作為洗滌和脫水時(shí)的動力源，普遍采用主，副繞組完全對稱的電容式電動機(jī)。由于一般全自動套桶洗衣機(jī)的額定洗滌容量較大，因此電動機(jī)的功率較大。采用減速離合器的全自動套桶洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的原理如圖3圖3 采用減速離合器的全自動套桶洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的原理圖圖3 采用減速離合器的全自動套桶洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的原理圖電動機(jī)與固定在離合器下端的大傳動帶盤之間用V帶傳動。經(jīng)第一級減速后大傳動帶盤得到150r/min的轉(zhuǎn)速。當(dāng)洗衣機(jī)處于洗滌或漂洗狀態(tài)時(shí)，再經(jīng)離合器內(nèi)部的行星齒輪減速后，使波輪得到175r/min低轉(zhuǎn)速。此時(shí)，洗滌（脫水）桶不動。當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，離合器輸出的是未經(jīng)減速的850r/min的高轉(zhuǎn)速，驅(qū)動脫水桶和波輪作同步高速運(yùn)轉(zhuǎn)。對于使用普通離合器的小波輪套桶洗衣機(jī)來說，有區(qū)別的僅僅是離合器內(nèi)部沒有行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，因此在洗滌或漂洗時(shí)其波輪的轉(zhuǎn)速與脫水時(shí)的轉(zhuǎn)速時(shí)相同的。第四章 電氣控制系統(tǒng)4.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)波輪式全自動洗衣機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由于洗衣機(jī)型號的不同而不盡相同，但電氣控制系統(tǒng)主要有程序控制器，電動機(jī)，進(jìn)水電磁閥，排水電磁閥，水位開關(guān)，安全開關(guān)及各種功能選擇開關(guān)等組成的，控制的基本原理也都一樣。全自動洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)洗衣的自動化，整個洗衣過程都是在程序控制器的“指揮”下進(jìn)行的。如把離合器比作全自動套桶洗衣機(jī)的心臟，則程序控制器就是全自動洗衣機(jī)的“大腦”。如圖所示以程序控制器為核心的波輪式全自動套桶洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理方框圖。圖4 波輪式全自動套桶洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理方框圖4.2 控制系統(tǒng)原理程序控制器中存儲著多種程序，一旦通過選擇開關(guān)選好某種程序后，程序控制器便按這種程序自動實(shí)施對電動機(jī)，進(jìn)水和排水電磁閥的控制。安全開關(guān)又稱為蓋開關(guān)，在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中起安全保護(hù)作用，它的功能為：在洗衣機(jī)工作時(shí)誤開蓋，安全開關(guān)便會切斷電動機(jī)電源，自動中斷程序；在脫水過程中如桶內(nèi)衣物擺放不均勻而產(chǎn)生大幅度振動時(shí)，安全開關(guān)自動中斷脫水過程，啟動蜂鳴器。按照采用的程序控制器的不同，波輪式全自動套桶洗衣機(jī)的電氣控制電路可分為電動機(jī)驅(qū)動式程序控制器和單片機(jī)式程序控制器電路。電動機(jī)驅(qū)動式程序控制器又稱為機(jī)械式程序控制器，它具有程序組合量大，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且能直接控制較大電流等優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)程序控制器具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡便，功能齊全，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。目前，機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。用PLC（單片機(jī)）控制的全自動洗衣機(jī)各種動作典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示：圖5 全自動洗衣機(jī)各種動作典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖PLC在系統(tǒng)中是處于中心位置，水位開關(guān)的PLC的輸入信號控制開關(guān)，進(jìn)水閥，排水閥和電動機(jī)是洗衣機(jī)各種動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中進(jìn)水閥和排水閥由PLC給定信號來決定其工作狀態(tài)；電動機(jī)的工作狀態(tài)也由控制中心PLC給定信號來決定，而電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。4.3 檢測電路系統(tǒng)檢測電路主要由各類傳感器組成。在洗衣過程中起決定作用的物理量有衣量、衣質(zhì)、水位、水溫和渾濁度等,這些物理量都需要有適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽慝@取信息,并轉(zhuǎn)換成PLC能接收的電信號。1）水位傳感器水位檢測的精度直接影響洗凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù)。 2）衣量傳感器衣量傳感器又稱衣物負(fù)載傳感器，它是用來檢測洗衣時(shí)衣物量多少的。當(dāng)洗滌桶內(nèi)注入一定量的清水后將衣物放入桶內(nèi)，這時(shí)讓驅(qū)動電機(jī)以斷續(xù)通電運(yùn)轉(zhuǎn)的方式工作一分鐘左右。利用電機(jī)繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，經(jīng)光電隔離及比較整型，產(chǎn)生脈沖信號。這種矩形脈沖數(shù)目與電機(jī)慣性轉(zhuǎn)過的角度成比例。若衣物多，則電機(jī)受到的阻力大，電機(jī)慣性轉(zhuǎn)過的角度就小，相應(yīng)地，傳感器產(chǎn)生的脈沖就少，這樣就間接地“測量 出了衣物量的多少。下一步需要做的就是，根據(jù)衣物量來設(shè)定水位。3）水溫傳感器適當(dāng)?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅淖兓?。可以提高洗滌效果。水溫傳感器裝在洗滌桶的下部。以熱敏電阻為檢測元件。測定打開洗衣機(jī)開關(guān)時(shí)的溫度為環(huán)境溫度，注水結(jié)束時(shí)的溫度為水溫，將所測溫度信號輸給PLC。第五章 主要器件的選擇5.1 電動機(jī)的選擇由于家庭提供的電源限制故選單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動機(jī)。以3.6公斤全自動洗衣機(jī)為例，由于全自動洗衣機(jī)的脫水桶直徑較大，這一偏心不能不考慮，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)以洗滌物可能產(chǎn)生前最大偏心為計(jì)算依據(jù)。脫水時(shí)電機(jī)功率比洗滌時(shí)要大，在確定電機(jī)功率時(shí)應(yīng)以脫水時(shí)消耗的功率為依據(jù)，也就是說脫水時(shí)電機(jī)功率就是該洗衣機(jī)所確定的電機(jī)額定功率。由于在計(jì)算時(shí)一些因素如電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量等沒考慮，造成一些偏差，所以3.6公斤全自動洗衣機(jī)電機(jī)額定功率選為180瓦。符合全自動洗衣機(jī)的功率范圍120W250W。故選擇YY104-180型號單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動機(jī)，功率180瓦,額定電壓220V，轉(zhuǎn)速1350r/min，電流1.7A。5.2 傳感器的選擇5.2.1 水溫傳感器的選擇水溫檢測可用熱敏電阻或MTS102 半導(dǎo)體溫度檢測器。洗衣機(jī)水溫一般為4 40 ,在該溫度范圍內(nèi)MTS102線性好,溫度敏感,水溫檢測常選用它。5.2.2 水位傳感器的選擇對于PLC控制的洗衣機(jī),要求水位的檢測必須是連續(xù)的,諧振式水位傳感器是利用電磁諧振電路LC 作為傳感器的敏感元件,將被測物體的變化轉(zhuǎn)變?yōu)長C 參數(shù)的變化,最終以頻率參數(shù)輸出。其工作原理是將水位的高低通過導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個測試內(nèi)腔氣體變化的壓力,驅(qū)動內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動,帶動隔膜中心的磁芯在某線圈內(nèi)移動,從而線圈電感發(fā)生變化。由此引起諧振電路的固有頻率隨水位變化。故常采用諧振式水位傳感器。5.2.3 衣質(zhì)傳感器的選擇衣質(zhì)的檢測一般在洗滌之前，且主要用來測定所洗衣物屬于棉類還是化纖類。在一定水位的前提下不同的衣物成分不同,其布阻抗就不同。為了測出衣質(zhì),先加入一定的水并讓電機(jī)轉(zhuǎn)動,突然切斷電源,由于慣性作用電機(jī)會維持短時(shí)間旋轉(zhuǎn)。此時(shí)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),會產(chǎn)生一定感應(yīng)電勢并逐漸衰減到零。由于衰減速率與布阻抗有一定的線性關(guān)系,通過對定子繞組兩端電熱進(jìn)行整流和檢測,經(jīng)光電隔離后形成脈沖,脈沖信號多，則布阻抗小,反之亦然。經(jīng)過幾次測量就可以判斷出布阻抗,通過推理得出衣質(zhì)。故選擇電阻傳感器。第六章 軟件設(shè)計(jì)6.1 全自動洗衣機(jī)的控制要求PLC 投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。 （1） 按下啟動按扭，開始進(jìn)水，水滿（即水位到達(dá)高低）時(shí)停止進(jìn)水。 （2） 2 秒后開始洗滌。 （3） 洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn) 15 秒后暫停，暫停 3 秒后開始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌 15 秒后暫停，暫停 3 秒。 （4） 如此循環(huán) 3 次，總共 180 秒后開始排水，排空后（水位下降到低位）開始脫水并繼續(xù)排水。脫水 10 秒即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。 （5） 若未完成 3 次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的全部動作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了 3 次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。 （6） 報(bào)警 10 秒結(jié)束全部過程，自動停機(jī)。 （7） 此外按排水按鈕可實(shí)現(xiàn)手動排水；按停車按扭可停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。 6.2 控制系統(tǒng)的I/O分配表如圖6 圖6 I/O分配表PLC 輸入端所接外部輸入器件PLC 輸出入端所接外部輸出入器件X0啟動按鈕 SB1Y0進(jìn)水電磁閥 YA1X1停止按鈕 SB2Y1排水電磁閥 YA2X2低水位限位開關(guān) SQ1Y2脫水電磁離合器 YA3X3高水位限位開關(guān) SQ2Y3正轉(zhuǎn)接觸器 KM1X4手動排水按鈕 SB3Y4反轉(zhuǎn)接觸器 KM2Y5蜂鳴器 HA6.3 外圍接線圖如圖7圖7 外圍接線圖6.4 系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)如圖8圖8 全自動洗衣機(jī) PLC 控制程序流程圖6.5 程序設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用步進(jìn)順控指令編程，編寫的程序清晰、明了。步進(jìn)指令允許使用雙線圈，當(dāng)步進(jìn)節(jié)點(diǎn)條件滿足時(shí)，某一狀態(tài)被置位，當(dāng)下一步的步進(jìn)節(jié)點(diǎn)接通時(shí)，轉(zhuǎn)移到下一步狀態(tài)，同時(shí)自動復(fù)位上一狀態(tài)，其中 STL 是步進(jìn)節(jié)點(diǎn)指令，RET 是步進(jìn)返回指令。 系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動，M8002 是初始化脈沖，上電運(yùn)行后產(chǎn)生，按下啟動按鈕 X0，系統(tǒng)運(yùn)行，打開進(jìn)水電磁閥 Y0，當(dāng)系統(tǒng)的高水位限位開關(guān) X3 檢測到水滿時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水電磁閥 Y0 并停止運(yùn)行 2 秒。如圖9程序梯形圖所示。圖9 程序梯形圖所示當(dāng)狀態(tài)位 S22 置位時(shí)，定時(shí)器 T1 工作，接觸器線圈 Y3 接通，洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)洗滌，定時(shí)器 T1定時(shí) 15 秒到，S22 狀態(tài)自動復(fù)位的同時(shí)置位 S23，洗衣機(jī)停止運(yùn)行，定時(shí)器 T2 開始定時(shí)，定時(shí)器 T2 定時(shí) 3 秒到，自動復(fù)位狀態(tài) S23 的同時(shí)置位 S24，,接觸器 Y4 接通，定時(shí)器 T3 開始定時(shí)，洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌 15 秒到，復(fù)位 S24 同時(shí)置位 S25，洗衣機(jī)停止運(yùn)行 3 秒。如圖 10 程序梯形圖所示。 圖10 程序梯形圖狀態(tài)位 S26 置位時(shí)，計(jì)數(shù)器 C0 開始計(jì)數(shù)的同時(shí)與計(jì)數(shù)器 C0 當(dāng)前值做比較，當(dāng)C0 的值不等于 3 時(shí)，狀態(tài)位 S22 置位,循環(huán)洗滌；當(dāng) C0 的值等于 3 時(shí)，計(jì)數(shù)器 C0 清零，狀態(tài)位 S26 復(fù)位同時(shí) S27 置位，排水電磁閥 Y1 打開并復(fù)位計(jì)數(shù)器 C0,當(dāng)?shù)退幌尬婚_關(guān) X2 檢測到水排空后，置位 S28 的同時(shí)復(fù)位 S27。如圖 11 程序梯形圖所示圖11 程序梯形圖狀態(tài)位S28置位時(shí)，排水電磁閥Y1打開，離合器Y2合上，接觸器Y3線圈得電，抱閘將洗滌電機(jī)軸和內(nèi)桶抱緊，帶動其內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干，定時(shí)器T5定時(shí)10秒到，自動復(fù)位S28的同時(shí)置位S29，計(jì)數(shù)器C1開始計(jì)數(shù)的同時(shí)與計(jì)數(shù)器C1當(dāng)前值做比較，當(dāng)C1的值不等于3時(shí)，狀態(tài)位S20置位,循環(huán)從進(jìn)水開始的全部動作；當(dāng)C0的值等于3時(shí)，狀態(tài)位S29復(fù)位。如圖12程序梯形圖所示。 圖12 程序梯形圖所示狀態(tài)位 S30 置位時(shí)，蜂鳴器 Y5 進(jìn)行洗完報(bào)警，計(jì)數(shù)器 C1 清零，為下次洗滌工作做好準(zhǔn)備，計(jì)數(shù)器有記憶功能，所以每次比較完后要記得清零，蜂鳴器 Y5 報(bào)警 10秒后結(jié)束全部過程，自動停機(jī)并返回初始狀態(tài)。如圖13程序梯形圖所示。 圖13 程序梯形圖所當(dāng)按下手動排水按鈕 X4，排水電磁閥 Y1 閉合，實(shí)現(xiàn)手動排水；當(dāng)按下停止按鈕X1, 實(shí)現(xiàn)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。如圖 14 程序梯形圖所示。 圖14 程序梯形圖所示本章小結(jié) 本章介紹了全自動洗衣機(jī) PLC 控制的流程圖，并對程序進(jìn)行了詳細(xì)的說明。使用步進(jìn)順空指令編寫的梯形圖清晰、明了。本次設(shè)計(jì)采用三菱公司的 FXGPWIN 編程軟件進(jìn)行編程，該軟件使用方便，我選擇的 PLC 型號為 FX2N.致 謝經(jīng)過一個多月的努力我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了,但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，艱辛同時(shí)又充滿樂趣,不過樂趣盡在其中！通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，沒有接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個全自動洗衣機(jī)控制，自行設(shè)計(jì)這對我將來踏上工作崗位是非常有幫助的。盡管上一屆的同學(xué)已經(jīng)完成的非常出色，但是我仍然希望通過自己的努力完成設(shè)計(jì)并希望有所突破。這也是我對自己的考驗(yàn)。于是本次設(shè)計(jì)過程中我完全按照軟件設(shè)計(jì)步驟的要求來進(jìn)行，從課題分析開始，再進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì),最后到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。每一步都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識應(yīng)用到實(shí)踐中去。也使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計(jì)操作流程。 我的心得也就這么多了，總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)到很多。雖然結(jié)束了，但這只能是一個開始。今后作為技術(shù)員，要學(xué)習(xí)的規(guī)范，程序設(shè)計(jì)語言還有很多。怎樣使自己從普通的PG升為SE，在微型計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，要學(xué)的實(shí)在太多，僅大學(xué)生涯所學(xué)實(shí)在有限。我們只有對自己有了更高的要求，才能作為動力不斷取得新的成績! 不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師鄭老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。參考文獻(xiàn)1 魏志精.可編程控制器應(yīng)用基礎(chǔ)【M】電子工業(yè)出版社,20032 周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用【M】機(jī)械工業(yè)出版社3 潘月琴.全自動洗衣機(jī)的維修【M】北京科學(xué)技術(shù)出版社,20044 廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20035 李國厚.PLC原理及應(yīng)用設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社,20056 潘海燕.波輪式全自動洗衣機(jī)的單片控制J.電子世界，2003（3）7 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又設(shè)有串行接口，方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，組成測控系統(tǒng)，給系統(tǒng)的維護(hù)和使用帶來了很大方便。附 錄第 19 頁 共 23 頁