完整版基于plc的全自动洗衣机毕业设计论文Word文档下载推荐.docx

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3.1全自动洗衣机的硬件设计12

3.1.1全自动洗衣机的硬件系统设计及控制电路图12

3.1.2全自动洗衣机的控制系统的运作要求13

3.2全自动洗衣机的电气接线图及控制要求14

3.2.1全自动洗衣机的IO分配表14

3.2.2全自动洗衣机的电气接线图14

3.2.3全自动洗衣机的控制要求及机型选择15

3.3全自动洗衣机的控制系统设计线路图15

第四章基于PLC的全自动洗衣机的系统软件设计17

4.1PLC可编程控制技术的概述17

4.2可编程控制技术PLC的基本结构图17

4.3PLC的工作原理18

4.4可编程控制PLC的编程语言19

4.5西门子S7-200系列PLC的系统配置及IO配置20

4.5.1西门子S7-200系列PLC的特点及选型20

4.5.2S7-200PLC的系统配置及IO地址分配表20

4.5.3S7-200PLC控制系统设计的原则以及设计流程图22

4.6全自动洗衣机的系统软件设计流程图25

4.7全自动洗衣机的梯形图25

第五章基于PLC的全自动洗衣机的系统检测与调试28

5.1系统硬件检测与调试28

5.2系统软件检测与调试28

结束语29

参考文献30

致谢31

摘要：

描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。

实现了洗衣机进水、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，并通过系西门子S7-200系列的plc仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。

此项设计对提高学生的动手能力和帮助学生对一些理论知识的理解都具有积极作用。

可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。

在现代的社会，全自动洗衣机进入各个家庭，本文介绍了PLC用于全自动洗衣机的控制系统，其可改进现有技术的不足，简化结构，有利于降低成本和提高可靠性。

关键词：

PLC;

洗衣机;

全自动;

控制程序器

ABSTRACT：

Havedescribedthatthefull-automaticwashingmachinecontrolsthesystematicoperationrequest.Havecometruethewashingmachinedrainsawaywaterfromwater-entering,cleaning,dehydration,givesanalarmtothecirculationprocessstoppingcalculationvoluntarily.Havedesignedcorrespondingsystemsoftware,processcombiningwiththecorrespondinggeneraluseautomationcontrolequiptocomputerskills.Itsfunctionisstrong,thecredibilityistheseyears.

Inthemoderntime,theFull-automaticwasherisenteringeveryfamily.Thearticleintroducesanewdeceleratingclutch,whichisusedinfully-autowashingmachine,itcanimprovethecurrenttechnology,simplifystructure,itisalso,50Hz,无永久击穿或电弧产生；

极壳：

2倍额定电压+1000VAC,1min

绝缘电阻：

极间≥1000MΩuF极壳≥3000MΩuF。

[6]

2.2.3全自动洗衣机的控制系统组成及其工作时序图

1.定时器是普通型波轮式洗衣机中的关键部件之一。

它主要起两个作用：

一是控制洗涤电机和脱水电机运转时间的长短；

二是控制电机预定的的程序自动的实现正反转、停转的时间。

普通型轮式洗衣机，大多采用发条定时器。

而许多大波轮新水流式洗衣机使用电动式定时器。

定时器时序图如图2.2所示：

图2.2定时器时序图

2.全自动洗衣机的进水电磁阀的工作原理：

进水电磁阀简称水阀、注水阀。

在全自动洗衣机上，以内供用水阀来实现自动注水和停水。

它与水位开关相互配合，对洗衣机水位高低仅系自动控制。

进水阀是一种电磁阀，阀中心是磁芯，铁芯外为电磁线圈，线圈不通电时，在小弹簧的作用铁芯被压下，封住了橡胶阀上所装的塑料盘中间的泄压孔，这时书从加压针孔进入控制腔，是进水和控制腔的水压相等。

由于橡胶阀上部的受压面积大于下部的受压面积，所以橡胶阀被压紧在阀座上起到封闭作用。

其封闭的可靠性是由铁芯所受的压力决定的，铁芯的下端与泄压孔接触，铁芯的上端受压面积大于下端受益面积，显然水的压力越大，铁芯对泄孔的封闭压力越大，封闭越可靠。

其水压低时，阀的封闭性就差，所以对水压有最低的要求，不能低于0.3Mpa。

全自动洗衣机控制面板由工作指示区、编程选择键、增键、减键、和启动键组成。

[6]

全自动洗衣机一般采用轻触式开关，在按下开关后，字符旁边的指示灯会亮。

当指示灯亮起表示程序选中，指示灯闪烁表示正在执行此程序，指示灯熄灭表示程序未选择或执行完毕。

[7]

进水电磁阀的主要性能参数见表2-1

表2-1进水电磁阀阀的技术参数

额定电压、

电气强度

频率

额定电流（am）

使用水温（℃）

水压范围（Mpa）

密封性能（Mpa）

温度

（℃）

绝缘电阻（Ω）

220V、50HZ

2500V、1min

27+-5

0-80

0.02-0.8

0.02-1

75

100

3.排水电磁阀及其排水阀的介绍：

（1）排水电磁阀是全自动洗衣机特有的电器部件。

它是一个受程序控制的自动排水开关。

除了排水功能外，还控制着离合器的状态（洗涤或脱水）。

排水电磁阀由电磁铁和排水阀两部分组成，它们是相互独立的部件，两者用排水阀相互连接起来，在连接板的右端以开口销与电磁铁动铁心连接，而左端钩在排水阀的内弹簧上。

当电磁铁通电时，将动铁心往右拉，排水阀就呈打开状态。

此时盛水桶内的洗涤液便能通过水道和阀门，从排水孔流出机外。

在连接板上还用螺栓固定着一个位置可调的定位套，在动铁心吸合的过程中，该定位套向右移动，拨动了离合器上的制动杆，为脱水做准备。

当电磁铁失电时，排水阀在自身弹簧作用下将铁心拉出，排水阀关闭，洗衣机停止排水。

同时，离合器上制动杆靠制动弹簧的作用恢复原位，为洗涤漂洗过程中波轮转动做好准备。

全自动洗衣机的进水系统采用水位压力开关和进水阀，由程序控制器调节。

设有溢水口，其位置在盛水桶上口部。

漂洗时，它能让洗涤液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。

全自动洗衣机水位开关一般有三档水位控制,并都有低水位、中水位、高水位、再注水等功能当进水阀注水，内桶水位增高到预选水位时，导通橡皮气膜受到内部空气的压缩而被顶出，中触片上跳，与上触片闭合。

此时主电机导通，进水阀断开（原来中触片与下闭合），并开始洗衣。

当旋钮旋至低水位时，凸轮转动，但曲率半径较小。

通过一定的机构，橡皮气膜压簧被压缩而产生压力P1，压迫气膜。

当桶内水量达到30L时，软管内的空气被压缩，产生空气压力F1，当F1>

P1时,中触片上跳,与上触片闭合,主电动机动作,进水阀关闭。

全自动洗衣机的排水系统由程序来控制排水电磁阀，牵引排水阀。

排水阀主要同阀盖、阀芯弹簧、阀芯拉簧，橡皮阀和阀体组成。

排水电磁铁主要用来控制自动型洗衣机排水阀的开闭,在套桶式自动型洗衣机中同起到改变减速离合大的洗涤、脱水状态、排水电磁铁主要由线圈、磁轭、静铁芯、衔铁和短路铜环等组成。

[8]

（2）排水阀装配于排水阀体之外，为弹簧将橡胶阀压在阀体的底部，使橡胶阀的环形密封环产生少量的变形，保持水不从阀口泄露，橡胶阀的右端环形边被阀盖压紧。

排水阀杆嵌在橡胶阀上，与橡胶阀成一体，装于排水阀拉杆内部的内弹簧与排水阀连接板连接，在排水阀关闭时，连接板抵在排水拉杆上，这时内弹簧的弹力对排水阀来说是内力，对排水阀不起作用。

排水时，电磁铁通电，动铁心被吸入，牵引排水阀连接拉杆拉动内弹簧，同时连接板上的定位套推动制动杆使处于脱水状态。

只要连接板的左端一离开排水拉杆，内弹簧就不再是排水阀的内力，而变成了外力，它要与外弹簧的弹力和橡胶阀的弹力相平衡，当内弹力的拉力（即连接不能的拉力）大于外弹簧的弹力时，外弹簧被压缩，带动橡胶阀向右移动，把阀拉离阀座，排水开始。

这些动作都是在电磁铁得电的瞬间完成的。

因为内弹簧的刚度比外弹簧的刚度大，加上装配排水阀连接板时，内弹簧已有了一定的预紧力，因而在牵引排水过程中，内弹簧并不需要产生很大的拉伸变形，也就可以使橡胶阀向右移动较大的距离，从而保证足够的排水速度。

处于正常的排水阀开启量时橡胶阀左端与阀体平面的距离应小于10mm。

阀体多由半透明塑料制成，从外部可以看到阀的开启量。

4.全自动洗衣机的水位开关及其工作原理：

水位开关也叫压力开关，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。

此外，它还负责进水与洗涤之间的转换。

水位开关由三部分组成：

（1）压力传感部分有橡皮膜下部的气室组成；

（2）电气开关部分由中间的的一组触电、簧片及开关小压簧组成；

（3）压力控制部分包括上部的顶心、压力弹簧以及调整压力的凸轮、杠杆等。

[8]

水位开关工作原理：

水位开关的气室经过软管与洗衣机外筒连接起来。

平时，橡皮膜处于平衡状态，当水注进外筒后，水首先将贮气室封闭起来，一部分的空气来不及跑出而被封闭在贮气室里。

由于贮气室与水位开关的气室间用压力软管相连通，贮气室的压力也就与水位开关气室的压力相同，随着外桶中水位的上升，贮气室、压力软管和水位开关气室间的空气不断的被压缩，随之压强也成比例的上升，这样就把外桶中的水压转换成了空气压力，并作用在橡皮膜上。

当水注到预定的水位时，气室内的压力也升高到一定值。

当它足以克服压力弹簧通过顶心作用加在弹簧片上的力时，就推动簧片向上移动。

当簧片移动预定位置后，开关下压簧将推动簧片弯到另一个方向，从而使动簧片上的公共触点与常闭触点分离，而与常开触点接触，这样就向程控器发出了“水位已到”的信号，由程控器来控制进水电磁阀关闭，随即进入洗涤程序。

当完成洗衣程序后，程控器向排水电磁铁发出信号，排水阀开启并排水。

随着水位的下降，气室内的压力也逐渐减小，在压力弹簧的作用下，顶心和橡皮膜逐渐下移，到了某一程度时动弹簧又弯向上方，常开与常闭触点都恢复原位，等待下一个进水程序，此时水位开关虽然复位，但并不影响洗衣机继续排水。

旋转凸轮使杠杆上下移动，从而改变压力弹簧的压缩程度。

如果压力弹簧的压缩长度大，则压力气室内的压力要高一些才能将动簧片推到预定