全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书（通用9篇）

篇1：全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

全自动洗衣机PLC控制系统设计

一、设计题目

全自动洗衣机PLC控制系统设计

二、设计目的

(1)通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力。

(2)使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。(3)使学生掌握利用PLC对压力进行PID控制方法。

三、毕业设计的技术数据：

对T68卧式镗床的控制电路进行改造，用PLC软件控制改造其继电器控制电路，克服了继电器控制的缺点，降低了设备故障率，提高了设备使用效率，改造后运行效果非常好。改造原则：

1.原镗床的工艺加工方法不变

2.在保留主电路的原有元件的基础上，不改变原控制电气操作方法

3.电器控制系统控制元件（包括按钮、行程开关、热继电器、接触器）作用于原电器线路相同

4.主轴和进给启动、制动、低俗、高速和变速冲动的操作方法不变 5.改造原继电器控制中硬件接线为PLC编程实现。

四、毕业设计的任务

1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献

2、方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）

3、硬件和软件设计（其中还包括理论分析、设计计算、实验及数据处理、设备及元器件选择等）

4、绘制图纸

6、撰写设计说明书

五、毕业设计的主要内容

2、提出综合自动化系统的硬件方案和方案论证优化。

3、完成软件需求的系统分析。

4、完成软件的编制（PLC的编程和说明）。

5、绘制系统总体结构图，系统原理图，电气控制原理图，软件流程图。

6、按期完成毕业设计说明书的撰写。

7、充分准备，顺利完成答辩。

六、毕业设计提交的成果

1、设计说明书（约1万字左右）

2、图纸

3、中、英文摘要（中文摘要约200字，3～5个关键词）

七、毕业设计的主要参考文献和技术资料

[1]张桂香，《电气控制与PLC的应用》，化学工业出版社 [2]王红、王艳玲，《可编程控制器使用教程》，电子工业出版社 [3]史国生，《电气控制与可编程控制器技术》，史国生，化学工业出版社 [4]孙振强，《可编程控制器原理及应用教程》，孙振强，清华大学出版社 [5]吕景泉，《可编程控制器技术教程》，吕景泉，高等教育出版社

[6]汪指锋，《可编程控制器原理与应用》，汪指锋，西安电子科技大学出版社 [7]王永华，《现代电气及可编程控制技术》，王永华，北京航空航天大学出版社 [8]朱善君，《可编程控制系统》，清华大学出版社

[9]常斗南，《可编程控制器原理、应用、实验》，机械工业出版社

八、设计期间的基本要求

1、学生在教师的指导下，应积极、主动地独立完成毕业设计所规定的全部任务。

2、应严格按照进度进行设计，不得无故拖延。

3、要遵守学院的作息时间，严格遵守设计纪律，原则上不得请假，因特殊原因必须请假者，一律由系领导批准。

4、设计方案有原则性错误、未按规定时间完成设计、抄袭他人设计、不按设计要求或未完成全部设计内容、无故旷课二次及以上、缺勤时间达三分之一及以上者，不允许参加答辩，成绩定为不及格。

篇2：全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

课程设计说明书

题

目

机电一体化课程设计

――PLC控制全自动洗衣机设计

系

别

机电工程系

专

业

机电一体化

班

级

机电0511

姓

名

官智俊

指导教师

吴晓苏

二○○ 八 年 一

月 十

日

设计说明书

课程设计任务书

一、设计任务：

PLC控制全自动洗衣机设计

二、设计要求：

１．水位控制：高水位

２５Ｓ

中水位进水 １５Ｓ

低水位进水 １０Ｓ ２.程序选择：全程序

简易程序

（１）全程序过程：（循环３次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止（２）简易程序：（循环２次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止

三、设计期限

2008

年月 日至

2008 年 1 月 20 日

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

目录

一．ＰＬＣ控制全自动洗衣机的研究意义…………………………………………………………………4

二．ＰＬＣ机型……………………………………………………………………………………………..4

三．程序设计要求…………………………………………………………………………………………..5

四.设计流程图 ……………………………………………………………………………………………6

五.课程设计小结…………………………………………………………………………………………..18

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

一．ＰＬＣ控制全自动洗衣机的研究意义

ＰＬＣ控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，使用术语依然是＂继电器＂一类术语，大部分与继电器触头的连接相对应，使电控人员一目了然．

ＰＬＣ控制使用简单，他的Ｉ／Ｏ已经做好，输入输出信号可直接连接，非常方便，而输出口具有一定驱动能力，其输出触头容易达２２０Ｖ．２Ａ．

ＰＬＣ是专门应用手工业现场自动控制装置，再系统软硬件上采用抗干扰措施．

当工作程序需要改变时，只需改变ＰＬＣ的内部，惊醒重新编程而无需对外围进行重新改动． 从这些方面突出了使用ＰＬＣ控制全自动洗衣机的优越性．

二．ＰＬＣ机型

日本三凌公司的Ｆ系列ＰＬＣ

三．程序设计要求

１．水位控制：高水位

２５Ｓ

中水位进水 １５Ｓ

低水位进水 １０Ｓ ２.程序选择：全程序

简易程序（１）全程序过程：（循环３次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止（２）简易程序：（循环２次）

进水－洗涤（正转３Ｓ，反转２Ｓ，停１Ｓ，２００次）－排水（２０Ｓ）－脱水（１０Ｓ）－停止

注意：要求画出控制流程图 四.Ｉ／Ｏ分配图

启动

Ｘ０

Ｙ０

进水

水位（高）Ｘ１

Ｙ１

排水

水位（中）Ｘ２

Ｙ２

电机正转

水位（低）Ｘ３

Ｙ３

电机反转

全程序

Ｘ４

Ｙ４

脱水

简易程序 Ｘ５

ＣＯＭ

ＣＯＭ

五.软硬件系统设计

１.硬件组织

２.元件组成

（１）梯形图及其分析

（２）状态转移图及其分析

（３）指令表

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

设计要求：

1、按下启动按扭及水位选择开关

2、开始进水直到高（中、低）水位，关水3、2秒后开始洗涤

4、洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒

5、如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒

6、开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍

7、清洗完成，报警3秒并自动停机

8、若按下停车按扭，可手动排水和手动脱水

输入点： 输出点：

启动 10001 启动洗衣机 00001 停止 10002 进水阀 00002 高水位 10003 正转 00003 中水位 10004 反转 00004 低水位 10005 排水 00005 排空检测 10006 脱水 00006 高水位检测 10007 报警 00007 中水位检测 10008 低水位检测 10009 手动排水 10010 手动脱水 10011

全自动洗衣机的I/O分配并设计PLC外围硬件线路：

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设计说明书

设计流程图：

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设计说明书

全自动洗衣机的梯形图：（由于版面限制，我只能把这个梯形图分解成几块，标志图X）

图（1）

图（2）

杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

图（3）

杭州职业技术学院机电工程系8

设计说明书

图（4）

杭州职业技术学院机电工程系9

设计说明书

图（5）

图（6）

我这是使用步进梯形指令（STL）编程方式，当然也可以使用起保停电路编程方式。杭州职业技术学院机电工程系

设计说明书

启动 10001 启动洗衣机 00001 停止 10002 进水阀 00002 高水位 10003 正转 00003 中水位 10004 反转 00004 低水位 10005 排水 00005 排空检测 10006 脱水 00006 高水位检测 10007 报警 00007 中水位检测 10008 低水位检测 10009 手动排水 10010 手动脱水 10011

I0.0 启动信号 I0.1 停止信号 I0.2 高水位 I0.3 中水位 I0.4 低水位 I0.5 排空检测 I0.6 高水位检测 I0.7 中水位检测 I1.0 低水位检测 I1.1 手动排水 I1.2 手动脱水

Q0.0 启动指令 Q0.1 进水阀控制 Q0.2 正转及脱水 Q0.3 反转 Q0.4 排水 Q0.5 报警

M0.1 开始洗涤

转:

二、控制要求：

（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水

（2）2秒后开始洗涤

（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5）开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍（6）清洗完成，报警3秒并自动停机

杭州职业技术学院机电工程系

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（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

图片：

图片：

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设计说明书

杭州职业技术学院机电工程系

图片：13

设计说明书

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图片：14

设计说明书

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图片：15

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NETWORK 1 //开始洗涤

//开始洗涤，M0.1为洗涤状态；M0.2为每次洗涤（共四次）的状态；M0.3为进水阀控制；LD I0.0 AN C2 AN I0.1 =

M0.1

NETWORK 2

//进水阀控制 //

//进水阀控制 // LD M0.1 EU LD I0.5 EU

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OLD O

M0.3 AN M0.2 =

M0.3

NETWORK 3 LD I0.2 AN I0.6 LD I0.3 AN I0.7 OLD LD I0.4 AN I1.0 OLD A

M0.3 =

Q0.1

NETWORK 4 LD Q0.1 ED TON T37, +20

NETWORK 5 LD T37 O

M0.2 AN C1 A

M0.1 =

M0.2

NETWORK 6

//正转及脱水控制 //正转及脱水控制 LD M0.2 AN T38 AN Q0.3 A

M0.1 LD I0.5 AN T40 AN Q0.3 A

M0.1 OLD LD I1.2 AN M0.1 OLD =

Q0.2

杭州职业技术学院机电工程系

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NETWORK 7 LD M0.2 AN T39 TON T38, +300

NETWORK 8

//反转控制 //反转控制 LD T38 AN T39 AN I0.5 A

M0.1 =

Q0.3

NETWORK 9 LD Q0.3 TON T39, +300

NETWORK 10 LD T39 ED LD T40 ED CTU C1, +5

NETWORK 11

//出水阀控制 //出水阀控制 LD C1 LD I1.1 AN M0.1 OLD =

Q0.4

NETWORK 12

//脱水计时 //脱水计时 LD I0.5 TON T40, +300

NETWORK 13

//洗涤和漂洗计数 //洗涤和漂洗计数 LD M0.2 ED LDN M0.1 CTU C2, +3

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NETWORK 14

//报警输出 //报警输出 LD M0.1 TOF T30, +30

NETWORK 15 LDN M0.1 A

T30 =

Q0.5

六：课程设计小结

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，PLC已经成为当今空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的开发技术是十分重要的。

回顾起此次PLC课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在 整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在吴小苏老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在吴小苏老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

参考文献：

《电器控制与PLC》

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设计说明书

指导教师评语：

成绩答辩评定：

指导教师签名：签名：

年 月 杭州职业技术学院机电工程系

日设计说明书

篇3：全自动洗衣机PLC控制设计

可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置,它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有可靠性高、灵活通用、易于编程和使用方便等特点,近年来在工业自动控制、机电一体化以及改造传统产业等方面得到了广泛的应用,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首[1]。本文针对洗衣机实际控制要求,采用三菱FX2N系列PLC,利用顺序控制步进指令编程法对洗衣机标准洗模式编程,针对此类复杂顺控程序,步进编程法可以大大提高工作效率,另外这种方法也为调试、试运行带来许多方便[2]。

二、洗衣机标准洗控制要求

本文主要以标准洗模式进行阐述,过程包括进水、洗涤、漂洗、脱水四个步骤,控制要求如下:

(一)进水

接通电源,按下启动按钮,进水阀门开启,待水量达到设定的高水位,关进水阀门。

(二)洗涤

正转洗涤25s—停机3s—反转洗涤25s—停3s,反复10次。

开排水阀门,当水量到达低水位时,暂停5s后开始脱水。

继续开着排水阀门,脱水1min。

(三)漂洗

关排水阀门,开进水阀门,待水量达到设定的高水位,关进水阀门,暂停5s。

正转洗3s—停机1s—反洗3s—停机ls,反复10次。

开排水阀门。

(四)脱水

继续开着排水阀门,当水量至低水位时,关排水阀门,脱水1min。

(五)循环

再循环一遍漂洗和脱水的动作,洗完报警,报警5s后自动停机。

三、PLC硬件配置

(一)I/O端口分配

按照洗衣机控制要求,选用目前主流的三菱FX2N-16MR PLC主机,三菱FX2N系列PLC是小型化、高速度、高性能的可编程序控制器,带8点继电器输入、8点继电器输出,根据实际输入、输出的点数需要,且洗衣机对PLC主机要求不高,FX2N-16MR可满足要求。

系统I/O分配表对应如下,输入端:启动X1(SB1),暂停X2(SB2),高水位SQ1(X3),低水位SQ2(X4),停止SB5(X5);输出端:正转Y1(KM1),反转Y2(KM2),进水Y3(KM3),排水Y4(KM4),脱水Y5(KM5),报警Y6(KM6)。

(二)PLC外部接线图

(三)PLC指令图

四、控制过程“暂停”与“停止”键分析

控制过程中,当PLC接收到暂停信号时,所有的输出单元停止工作;当暂停结束时(重新按下启动键),PLC恢复暂停前工作。当PLC接收到停止信号时,PLC所有的输出单元停止工作,并且回到初始状态,再次按下启动键,PLC重新开始工作。

五、仿真与调试

利用实验室的硬件平台和GX Simulator仿真软件对梯形图程序进行仿真和调试。仿真结果表明,全自动洗衣机控制系统工作正常,能完全实现预期的工作要求。

六、结束语

该系统采用PLC为控制核心控制器,PLC通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单。本文采用顺序控制编程方法,其控制系统的硬件电路设计较为容易,软件编程过程中,输入、调试和修改控制程序灵活,给操作带来了极大的方便[3]。

摘要：介绍了以三菱FX2N系列PLC为控制核心的全自动洗衣机设计,详细分析洗衣机控制系统的I/O端口分配、PLC外部接线图、PLC程序设计过程,并对洗衣机控制过程进行模拟监控,实现全自动洗衣机清洗过程。

关键词：全自动洗衣机,FX2N,PLC控制设计

参考文献

[1]孙振强,王晖,孙玉峰.可编程序控制器原理及应用教程[M].清华大学出版社,2008.

[2]刘晓玲,贾磊.PLC控制与组态技术应用[M].电子工业出版社,2011.

篇4：全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

关键词：PLC与触摸屏控制 全自动洗衣机 一体示教机

随着国内用工企业对技术工人综合素质的要求逐步提高，结合笔者学校的实际情况，我们对全自动一体示教洗衣机进行了系统升级改造。改造后的控制系统主要采用了PLC和触摸屏控制技术，具备稳定安全系数高、精准度高等优势，极大地降低了控制开关的正常损耗、人为操作失误等造成的各类故障，减少了学生实训所需要的材料，最终优化了教学效果、增强了学生实践动手锻炼的能力，同时也培养了学生独立分析问题的能力和解决问题的能力。

一、全自动洗衣机的系统结构和基本工作原理

1.系统结构和基本工作原理

全自动洗衣机的进、排水分别由进、排水电磁阀来控制。洗衣机进水时，通过电控系统把进水阀打开，经进水管道将水注入外桶；排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水从外桶排到机外。洗衣机正、反转由洗涤电动机驱动波轮正反来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。水位开关用来测水位，启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现紧急状况下手动停止进水、排水、脱水及报警，排水按钮用来实现手动排水。

2.全自动一体示教洗衣机系统硬件分析

全自动一体示教洗衣机的过程包括启动、进水、洗涤、排水和脱水等功能。在实现控制过程中，各种采样信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构，决定洗衣机的工作状态。PLC在系统中是处于中心位置，水位开关是PLC的输入信号控制开关，进水阀、排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC给定信号来决定其工作状态，电动机的工作状态也由控制中心（即PLC）给定信号来决定，而电动机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。另外由于洗衣机工作过程是顺序过程，所以利用可编程序控制器作为控制系统是可行的。

二、PLC机型选择、系统工作原理及控制要求

学校示教自动洗衣机使用的PLC选用三菱公司 FX2N-48MR可编程控制器。该PLC环境适应范围广，抗干扰能力强，编程方便，易于使用，寿命长，同时其扩展功能也相当强。其自身具有开关量输入、输出各24路，具备基本指令处理时间短的特点，无故障时间可达30万小时，能满足系统控制需求。根据工艺流程，PLC的输入、输出控制线路中电磁阀线圈、交流接触器、报警器均为220V电压。

为了充分发挥PLC的强大功能，满足控制要求，同时保证系统长期稳定可靠运行，学校教师对示教机控制系统进行了程序设计。工作原理为：开机按下时间、水位按钮，进行选择，程序自动计算电动机运行时间。按下启动按钮开始进水，当水位到达设定水位后，洗衣机开始洗衣服。洗衣机正转15秒停3秒、反转15秒停3秒，一直运行到系统计算出的时间为止。洗衣机进入排水输出，排水达到排空水位后，进行脱水输出。在运行完成后再进行循环，计数器C进行计数。当循环到第三次后，系统转入到报警系统输出，洗衣机洗衣结束。在运行中按停止按钮时，进水、排水、脱水及报警可以立即停止并进行数据归零；按排水按钮时，进行手动排水。

三、触摸屏系统

触摸屏作为控制系统操作和显示终端的应用十分普遍。我们可根据系统控制需要，通过计算机利用软件进行画面的优化以及功能的增减，达到控制要求。依据校内全自动洗衣机PLC一体示教机的原理和控制应用，启动GT Designer3软件，按所有控制项目要求设定，进入画面清单窗口设计，最后完成所有全自动洗衣机控制画面的触摸屏设计和PLC控制系统的状态显示。

四、结语

我们通过全自动洗衣机一体示教机的试验教学，使学生综合运用触摸屏和PLC控制技术的能力得到进一步提高，激发培养了学生的学习兴趣，提高了综合应用电工新技术的能力，并降低了学校实训的投入成本。这一系统改进措施得到了校内师生的一致好评，在教学实训设备建设中具有推广价值。

参考文献：

[1]肖明耀.可编程控制技术[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2004.

篇5：全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

Xx办学点毕业论文

课题名称：PLC在工业全自动洗衣机

控制系统中的应用

专 业：

班 级：

学 籍 号： 学生姓名：

导师姓名：

提交日期：

PLC在工业全自动洗衣机控制系统中的应用

(姓名)摘 要：随着科学技术和生活水平的提高，洗衣机的洗涤水平也随着科技的发展大大提高。PLC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。本文选择三菱F1—20MR为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。关键词：全自动洗衣机；PLC；控制

一、工业全自动洗衣机的自动控制

目前洗衣机是一种耳熟能详的家用电器，随着科技的进步和人们生活质量的提高，以及人们对精神文明的高度追求，所以目前市场上还是有很大的发展空间。不同材质的衣物越开越多，对洗衣机的要求也越来越高。智能控制洗衣机的动力系统是目前研究的方向，在工业控制系统中广泛运用的PLC，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。现代的全自动化洗衣机实现了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到停机的自动化过程。

1.进水和排水系统

全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一轴心安放的。脱水桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通。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，主电机导通，进水阀断开，并开始洗衣。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。

2.洗涤与脱水系统

全自动洗衣机主要是通过波轮对衣物的翻滚达到洗涤目的。为了保证洗涤效果，洗涤桶的内壁上必需设计成凸形来增大摩擦力，达到满意的洗涤效果，提高洗涤率。

洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。洗衣房设备排水按钮用来实现手动排水。

洗衣机具有盖的带锁装置，该锁定装置，包括洗衣机盖板、洗衣机箱体，还包括控制开关，与控制脱水的开关联动，使用户在脱水时不能打开洗衣机盖板，从而确保了洗衣机脱水时的操作安全。

3.箱体与支承系统

洗衣机外箱体是洗衣机的盔甲，很多洗衣机采用高分子聚合塑钢材料作为外箱体，永不生锈，耐碰撞，防漏电，机身轻便，易于搬动。有的采用刚柔相济的不锈钢做内桶刚性，在于不锈钢材质表面分子结构致密，空隙小，以达到抗菌，抑菌，耐腐蚀的作用。柔性，超级镜面不锈钢材料光滑柔细，即便是最娇柔的面料也不会受到损伤。很多洗衣机内桶完全采用世界一流的不锈钢材料制成，拥有 顶级的品质保证。全自动洗衣机一般采用轻触式开关，全自动洗脱机 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。

4.PLC机型选择

PLC是一种根据用户给的指令，通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算，再通过输出接口去控制各种执行机构动作。它主要有CPU、存储器、I/O接口模板三部分。通过对结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择三菱FX系列F1—20MR，可以完全满足其要求，F1—20MR有20个I/O，根据输入，输出口的总点数，考虑留有适当余量。

全自动洗衣机电气控制系统包括微处理器、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。通过微处理器，能自动完成进水，洗涤（漂洗）、排水、脱水、报警等全部程序，只需设计软件就可以来达到预想控制的目的。

二、设计目的

1.了解和掌握全自动洗衣机的工作流程；

2.了解自动控制的工作原理及PLC在日常工作中的应用。

三、全自动洗衣机的设计要求

控制要求：整个洗涤过程分为进水、洗涤、放水、脱水四个部分，系统从进水环节开始到脱水环节结束共循环两次。

（1）PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。

（2）按下启动按钮后，洗衣机开始进水。进水直到高（中、低）水位，水位开关由OFF变ON）。

（3）PLC停止进水，2秒后开始洗涤。

（4）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒。

（5）如此循环5次，总共320秒后开始排水。

（6）排空后脱水30秒。

（7）开始清洗，重复（1）～（5），清洗两遍。

（8）清洗完成，报警3秒并自动停机。

四、PLC控制系统工作原理及调试过程

1、初始脉冲M8002使初始状态S2置1，按下启动按扭X1，状态转入S20，Y1得电启动洗衣机，选择水位（高、中、低）状态转入S21，Y2得电开始进水，达到选定水位后相应的水位检测触点接通，状态转入S22。

2、状态转入S22，T0定时2S，2S后T0的触点接通，状态转入S23，Y3得电，洗衣机正转，并用T1定时30S，30S后T1触点接通，状态转入S24，T2开始定时2S，2S后其触点接通，状态转入S25，Y4得电。

衣机反转并用T3定时30S，30S后T3触点接通，状态转入S26，此时用T4定时2S，C0计数5次，2S后T4触点接通，当计数未达5次，C0的常闭继续闭合状态转入S23，当计数达5次，C0的常闭断开，常开闭合，状态转入S27。

3、状态转入S27后，Y5得电，开始排水，当水排空后，X6闭合状态转入S28，Y6得电，T5定时30S，C1计数2次，开始脱水，30S后T5触点接通，此时当C1计数未达2次，则C1的常闭继续闭合，状态转入S21，若C1计数达到2 次，则C1的常开就闭合，状态转入S29。

4、状态转入S29后，Y7得电，T6定时3S报警，3S后，T6触点接通，状态转入S2.步进阶梯结束，程序结束.五、结束语

PLC控制洗衣机洗涤程序有独特程序。

首先，它是一个顺序控制系统程序；

其次，洗涤、排水、脱水时间是由PLC内的计数器和定时器中K参数控制的，只要改变它的参数大小就可以改变整个程序时间长短；

第三，通过改变PLC的型号，可以根据认物的质地、数量和脏污程度来实现标准洗、强洗、快洗的多功能；

第四，通过改变洗涤程序可实现进水洗涤、漂水、排水、脱水的顺序控制，也可实现或洗涤、或漂水、或脱水等单体控制；

第五，在设计过程中，可以方便的加入相应的配套装置，如指示灯，蜂鸣器。通过衣裳的分析说明，可知全自动洗衣机的控制系统是有多种性的，各种最优控制系统均可运用，但是必须考虑它的结构和成本。

参考文献

篇6：全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

分 院 电气工程分院 专 业

电气自动化技术 班 级 学 生 学 号

指导教师 陈 怀 忠

一、课题名称: 机械手PLC自动控制系统的设计

二、内容和要求: 控制要求

工件台A、B上工件的传送不用PLC控制;机械手要求按一定的顺序动作,启动时,机械手从原点开始按顺序动作.停止时,机械手停止在现行工步上,重新起动时,机械手按停止前的动作继续进行。为满足生产要求，机械手设置手动工作方式和自动工作方式两种，而自动工作方式又分为单步、单周和连续工作方式。

1.手动工作方式。利用按钮对机械手的每一步动作单独进行控制，例如按“上升”按钮，机械手上升；按“下降”按钮，机械手下降。此种工作方式可使机械手置原位.2.单步工作方式.从原点开始,按自动工作循环的工序,每按一下起动按钮,机械手完成一步的动作后自动停止.3.单周期工作方式.按下起动按钮，从原点开始，机械手按工序自动完成一个周期的动作后，停在原位。

4.连续工作方式。机构在原位时，按下起动按钮，机构自动连续的执行周期动作。当按下停止按钮时，机械手保持当前状态。重新恢复后机械手按停止前的动作继续进行工作。1：根据控制要求选择硬件。

2：分析所要用的各种输入、输出口。

3：画出流程图、通道分配图、I/O口接线图。4：根据以上所述，用逻辑指令设计梯形图程序。

三、参考资料：

[1]张进秋,等.可编程控制器原理及应用实例[M].北京:机械工业出版社,2004 [2]王淑英,等.电气控制与PLC的应用[M].北京:机械工业出版社，2007 [3]吴丽,等.电气控制与PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社,2008.[4]汤以范.电气与可编程控制技术[M].北京:机械工业出版社,2004 [5] 王兆义.可编程控制器教程[M].北京:机械工业出版社,2003.[6]高钦和.PLC用用开发案例精选（第2版）[M].北京:人民邮电出版社,2008.[7]高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例.[M].北京：人民邮电出版社，2004.[8]廖常初.PLC编程及应用，2002.[9]周继功.PLC在机械手中的应用研究，河北北方学院学报，2005.8.[10]杨存智.PLC在自动化生产机械手中的应用，机床电器，2006.1.[11]王丽伟等.机械手的PLC控制，机床电器，2006.3.[12]张群生.机械手的PLC控制系统，装备制造技术，2007.5.[13]熊幸明等.一种工业机械手的PLC控制，微计算机信息，2006.7.[14]孙兵等.基于PLC的机械手混合驱动控制，液压与气压，2005.3.四、起讫日期及进度安排

起讫日期： 2008 年 10 月 6 日 至 2009 年 5 月 24 日

进度安排：

2008年10月6日~2008年11月14日 查阅资料，对该课题进行认识，确定初步设计方案，完成开题报告。

2008年11月15日~2009年1月9日 根据初步编程的结果，初步完成硬件的设计,决定各部分的程序的工作情况, 初步完成该课题的主要内容，完成中期检查表。2009年2月10日~2009年5月3日 毕业实习（继续完成设计）2009年5月4日~2009年5月15日 返校，完善毕业设计材料 2009年5月16日~2009年5月22日 教师审核毕业设计 2009年5月23日~2009年5月24日 毕业设计答辩

指导教师（签名）： 年 月 日

五、教研室审核意见：

教研室主任（签名）： 年 月 日

六、毕业设计工作委员会审核意见：

篇7：全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

目前中国洗衣机市场正进入更新换代期，市场潜力巨大，人们对于洗衣机的要求也越来越高，目前的洗衣机主要有强弱洗涤功能、进排水系统故障自动诊断功能、暂停等七大功能，在许多方面还不能达到人们的需求。这就要求设计者们有更高的专业和技术水平，能够提出更多好的建议和新的课题，将人们的需要变成现实，设计出更节能、功能更全面、更人性化的全自动洗衣机。目前的洗衣机都没有实现全方面的兼容，大多洗衣的厂家都注重各自品牌的洗衣机的特长，突出一两个与别的洗衣机不同的个性化的功能，洗衣机的各项功能是PLC控制实现的，控制功能灵活，因此，设计出基于PLC全自动洗衣机控制电路系统具有很强的实用性。

本设计采用物美价廉的三菱为控制核心,为保证洗衣机及人身安全,设计了蜂鸣报警电路。功率驱动电路由可控硅实施对电动机,进水阀,排水阀的控制。为方便读者更快地了解,熟悉本设计,作为基础知识,还介绍了与全自动洗衣机有关的一些常见的PLC基本功能,使全自动洗衣机能更加智能化,更加完善。关键词：PLC，洗衣机，梯形图

I

目录

摘要..........................................................................I 1 洗衣机的概述...............................................................1

1.1洗衣机的分类...........................................................1

1.1.1 按结构形式划分......................................................................................................................1 1.1.2 按洗涤方式与结构原理划分...............................................................................................1 1.1.3 按自动化程度分为.................................................................................................................1 1.2全自动洗衣机的介绍.....................................................2 2 三菱PLC洗衣机控制系统设计要求.............................................3

2.1控制要求...............................................................3 2.2解决思路...............................................................4 3 软件设计...................................................................4

3.1 洗衣机工作流程图.......................................................4 3.2可编程控制器的基本指令.................................................5 3.3 梯形图设计............................................................11 4 调试与检测................................................................14

4.1 程序传送.............................................................14 4.2 监控／测试...........................................................14 4.3 I/O地址分配与接线图..................................................14 参考文献.....................................................................16 附录 总梯形图................................................................17

II 洗衣机的概述

1.1洗衣机的分类

1.1.1 按结构形式划分

洗衣机按结构形式分为：单桶、双桶、多桶型。1.1.2 按洗涤方式与结构原理划分

按洗涤方式和结构原理分类，可以分为如下几种：

（1）滚筒式洗衣机：衣物半浸没于水中，滚筒作有规律的间歇的正反转动，靠滚筒内凸起把衣物带至高处再跌下，起揉搓作用，然后进行洗涤。其类型有：a、前装式滚筒洗衣机；b、顶装式滚筒洗衣机。

（2）波轮式（涡卷式）洗衣机也称日本式洗衣机：优点：结构简单，体积小，重量轻，操作方便，耗电量少，洗净率高。缺点：漂洗衣物不均匀，损衣率高。

（3）搅拌式或摆动式洗衣机：洗衣机有一根主柱，由电动机带动摆动叶绕定轴作周期往复运动，每次转动角度小于360度，通过旋转的力度来达到洗涤衣物的效果其他形式有：喷流式、喷射式、振动式等，市场上比较少见。1.1.3 按自动化程度分为

按自动化程度分为如下几种：

（1）普通型洗衣机：搅拌动作为电动机带动正转、反转及停靠定时器控制，而进水、排水、脱水等完全手动。

（2）半自动型洗衣机：a 半自动单筒型：洗涤、漂洗、进出水均自动按设定程序与时间进行，没有脱水机。b 半自动双筒型：由洗涤、脱水两部分组成。先自动完成洗涤、漂洗。再由人工把洗净的衣物放入甩干桶中脱水。

（3）全自动型洗衣机：可按选定的工作程序自动完成洗涤、漂洗、脱水、甩干、进水、排水等动作，无看管。其类型有：a 机械全自动型：由电动程控器控制。b 电脑全自动型：由电脑程控器控制。

1.2全自动洗衣机的介绍

全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。

它能实现的功能有：首先系统处于初始状态时，按下启动按扭及水位选择开关，开始进水，水满（即水位到达高低）时停止进水。2秒后开始洗涤，洗涤时，正转15秒后暂停，暂停3秒后开始反转洗涤，反转洗涤15秒后暂停，暂停3秒。如此循环3次，总共180秒后开始排水，排空后（水位下降到低位）开始脱水并继续排水。脱水10秒即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10秒结束全部过程，自动停机。此外按排水按钮可实现手动排水；按停车按扭可停止进水、排水、脱水及报警。全自动洗衣机的实物示意图如下图1.1所示。

进水口启动按钮停止按钮排水按钮控制器高水位开关内桶外桶低水位开关排水口波盘洗涤电机

图1.1 全自动洗衣机的实物示意图

全自动洗衣机有各种洗涤程序,可供自由选择,工作时间可任意调节(洗涤0～16分钟,脱水0～5分钟)而且工作状态及洗、脱时间在面板都有显示,能自动处理脱水不平衡(具有各种故障和高低电压自动保护功能),工作结束或电源故障会自动断电,无需看管,确保安全。它还具有浸泡,手洗水流功能。它省时省力，操作简单，非常方便的适用于人们的日常生活中，给人们带来了更多的好处。三菱PLC洗衣机控制系统设计要求

本设计采用三菱PLC对洗衣机的工作流程进行控制，使其实现全自动洗衣机的功能。

2.1控制要求

（1）按下启动按钮SB1，进水电磁阀打开，进水指示灯亮（HL1点亮）；

（2）进水到达水位上限（按上限按钮），进水电磁阀关闭（HL1熄灭）。波轮电动机进行搅拌，开始洗涤，按照正转15s→停3s→反转15s→停3s的顺序反复进行30次；（3）洗涤过程结束，排水电磁阀打开（HL2点亮），开始自动排水；

（4）排水到达水位下限（按下下限按钮），排水电磁阀关闭（HL2熄灭）。排水电磁阀关闭2s后，进水电磁阀打开（HL1点亮），开始第二次洗涤，并重复（1）~（4）的步骤；

（5）洗涤过程完成3次（第三次按下限按钮）时，开始甩干（甩干电动机工作）；洗衣机在甩干的同时自动排水;（6）甩干与排水过程中共同进行10s后，同时结束，排水电磁阀关闭（HL2熄灭）。蜂鸣器HA进行蜂鸣报警（0.5s通，0.5s断），提示洗涤过程结束，直到按下停止按钮停止蜂鸣。

2.2解决思路

1.根据全自动洗衣机的控制要求，了解需要通过定时器来完成洗涤过程（正转与反转的交替）及蜂鸣器的报警的控制过程。

2.利用传感器来控制进水与排水的过程

3.利用输出所存和输出解锁存线圈更方便的来实现点动按钮的控制。软件设计

3.1 洗衣机工作流程图

脱水开始设定水位排水按下启动按钮Y水是否排完？N进水Y

水位到设定水位？Y延时10秒停止进水延时2sN

电动机反转洗衣电动机正转洗衣洗衣过程运行3次？Y洗完报警延时15秒结束暂停3秒

洗衣3次N延时15秒暂停3秒 Y图3.1洗衣机工作流程图

3.2可编程控制器的基本指令

（1）自锁电路

图3.2自锁电路梯形图

1、编程：用编程器或编程软件输入程序，并检验。

2、将X0钮子开关合上，Y0指示应亮。

3、将X0开关断开，Y0指示灯扔保持亮。

4、将X1开关接通，Y0指示灯灭。

图3.3自锁电路时序图

（2）S/R置位复位指令

图3.4 S/R置位复位指令应用梯形图

1、编程：用编程器或编程软件输入程序、并检验。

2、合上X1号开关，观察Y0指示灯。

3、断开X1号开关，观察Y0指示灯。

4、合上X2号开关，观察Y0指示灯。

5、断开X2号开关，观察Y0指示灯。

图3.5 S/R置位复位指令应用时序图

（3）PLS脉冲指令

图3.6 PLS脉冲指令应用梯形图

1、编程：用编程器或编程软件输入程序，并检查。

2、运用程序。

3、合上X0开关，观察Y0指示灯。

4、断开X0开关，观察Y0指示灯。

5、合上X1开关，观察Y0指示灯。

6、断开X1开关，观察Y0指示灯。

图3.7 PLS脉冲指令应用时序图

（4）定时器指令与应用

图3.8定时器指令应用梯形图1、2、编程：用编程器或编程软件输入程序，并检验。合上X0开关，观察Y0、Y1输出的变化。

图3.9 定时器指令应用时序图

（5）振荡器

图3.10 振荡器梯形图1、2、3、输入程序并检验，然后运行程序。观察Y0的变化。

闭合X0开关，观察Y0的变化，并监控T0、T1的工作情况。

图3.11振荡器时序图

（6）计数器指令与应用

图3.12 计数器指令应用梯形图1、2、3、4、编程输入程序并检验，然后运行程序。当X0开关断/通一次，计数器现行值加1。当X0开关断/通5次时，计数器现行值加1。当X1开关接通/断开时，C0复位，Y0灯灭。

图3.13 计数器指令应用时序图

（7）步进指令

图3.14步进指令梯形图1、2、3、编程：输入程序，并检验。

运行程序，监控S0、S1顺序接通X0-X3开关，观察Y0、Y1的发光指示。X3为关闭步进转换指令。

3.3 梯形图设计

SWOPC－FXGP／WIN－C为一个应用于FX系列可编程控制器的编程软件，可以在Windows98/ME/2000/XP操作系统下进行梯形图的编辑和指令表程序的编辑。微机与PLC的连接，可以用三菱公司的SC－08型电缆线串接SC－09型电缆线，SC－08的9针插头接微

机的RS232串行口，SC－09的圆形插头接PLC的通讯口。

运行SWOPC－FXGP／WIN－C软件。当选用语句表编程方式时，用鼠标点击语句表编辑区，其标题栏变为蓝色，成为当前工作区。用键盘输入语句表程序，覆盖工作区的“NOP”语句，回车后自动换行，当使用语句表编程时，梯形图编辑区立即将程序自动转换成梯形图，因此可以同时生成二个文件。当选用梯形图编程方式时，用鼠标点击梯形图编辑区，其标题栏变为蓝色，成为当前工作区。点击菜单栏[视图]－[功能]，将显示梯形图的绘图工具。编辑梯形图时，首先确定光标位置，在绘图工具栏内点击欲用的元件，此时出现一个对话框，输入元件号后，元件图形出现在原光标位置。按照这种方法，逐一将元件加到梯形图上。当梯形图完成后，点击工具栏的转换按钮，可以将梯形图转换成语句表程序。梯形图的单元设计如下:（1）按下启动按钮SB1时，S0初始化。按下停止按钮SB2，采用区间复位ZRST指令使洗衣机停止工作。启动和停止的梯形图如图3.15所示。

图3.15启动和停止梯形图

（2）按下启动按钮SB1，状态元件S20驱动进水电磁阀YA1输出线圈Y000，洗衣机进水，按下SB3可以实现手动排水，水到达高水位时SQ1闭合，状态元件S21驱动定时器T0延时2S，状态元件S22驱动接触器KM3闭合，驱动输出线圈Y002电动机M正转，开始洗涤。延时15S，再暂停3S后，状态元件S24驱动接触器KM4闭合，驱动输出线圈Y003电动机M反转。同样洗涤15S，在暂停3S。通过计数器C0和定时器T4的控制，如此洗涤3次。洗衣机的洗涤梯形图如图3.16所示。

图3.16洗衣机洗涤梯形图

（3）洗涤3次后，状态元件S26驱动接触器KM3闭合，驱动输出线圈Y002电动机M正转，开始脱水。低水位开关SQ2，脱水离合器YA3驱动输出线圈Y004，通过计数器C1计数3次，洗涤完成，状态元件S27驱动线圈Y005报警10S结束整个洗衣机的洗涤。脱水和报警结束梯形图如图3.17所示。

图3.17脱水和报警结束梯形图 调试与检测

4.1 程序传送

计算机RS232 C端口及PLC之间，必须用指定的电缆线及转换器连接。

读入――将PLC中的程序传送到计算机。操作方法是：执行[PLC]－[传送]－[读入]菜单命令。

写出――在PLC设置为STOP时，将计算机的程序发送到PLC中，操作方法是：执行[PLC]－[传送]－[写出]菜单命令，此时出现写出对话框，回答对话框并按确认按钮后完成。

校验――将计算机及PLC中的程序加以比较校验，操作方法是：执行[PLC]－[传送]－[校验]菜单命令。

4.2 监控／测试

PLC在运行时，可以利用“监控／测试”功能，监控元件，触点或线圈的工作情况。亦可以修改定时器与计数器的设定值。

当点击梯形图编辑区，可以完成如下监控：

首先执行[监控／测试]－[开始监控]菜单命令，监控／测试菜单出现如下几种监控命令。

元件监控（光标）――执行[监控／测试]－[元件监控]（光标）命令后，将光标选定的元件登录在元件监控窗口，可以进行监控。

改变设置值――执行[监控／测试]－[改变设置值]菜单命令后，出现改变当前值对话框。可以对定时器和计数器的设定值进行修改。

4.3 I/O地址分配与接线图

根据洗衣机操作的工艺过程及对控制系统的要求，首先归纳本系统中所有输入信号和输出信号；然后根据PLC的输入点和输出点进行I/O地址分配，使每个输入信号对应PLC内部的输入继电器，每个输出信号对应PLC内部的输出继电器。PLC洗衣机控制的I/O地址分配如表4.1所示。

表4.1 I/O分配表

牢记此分配表，将模块上的I/O口按照下图接线图连接好，检查无误后，将软件程序下载到模块中去，开启电源，手动操作按照设计要求演示好洗衣机的各个功能，修改程序直到将其能完善处理设计要求的各个功能。

图4.1模块接线图

参考文献

[1]张立科、PLC应用开发技术与工程实践、北京：人民邮电出版社、2005.1 [2]李国厚.PLC原理及应用设计.化学工业出版社,2005 [3]潘海燕.波轮式全自动洗衣机的单片控制[J].电子世界，2003（3）[4] 吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用[J].设计与开发,1999 [5] 王玉梅.全自动洗衣机的模糊控制系统[J].潍坊学院学报,2000 [6] 余剑生.基于模糊控制的智能洗衣机的程序控制系统[J].广东技术师范学院学报,2005 [7] 周德林.电脑的程序控制系统.家用电器,2005 [8] 荣俊昌.全自动洗衣机原理与维修.高等教育出版社,1998 [9]钱如竹.快修家用洗衣机.北京 ：人民邮电出版社,2003

篇8：全自动洗衣机PLC控制毕业设计任务书

可编程控制器具有编程方法简单易学、功能强大、性价比高、硬件配套齐全, 用户使用方便、适应性强、可靠性强、抗干扰能力强、系统的设计、安装、调试工作量少、维护工作量小、维护方便、体积小、能耗低等特点。而现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应, 生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品, 为了满足这一要求, 生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性, 可编程控制器简称PLC (Programmable Logic Controller) 正是顺应这一要求出现的, 它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。

P LC的应用领域主要有数字量逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等几个方面。而对于我们这里的全自动洗衣机的硬件电路部分, 其设计的整体思路就是通过PLC输出的数字信号控制继电器组, 达到控制电路的目的。如图1所示。

“正转”、“反转”、“脱水”为控制电动机电源方向的三个继电器组, 它们的线圈分别与PLC的输出端“Q0.2”、“Q0.3”、“Q0.4”相连, 受控于PLC的输出信号。通过改变变频器参数就可以改变洗涤和漂洗时的速度。而脱水继电器组直接与电源和电动机相连, 这样, 当洗衣机处于脱水状态时, 电动机按额定转速工作。所以, 在演示时转速会和洗涤漂洗有所区别。

洗衣机控制主要控制系统包括, 如图2所示。

而它的控制系统所要控制的对象包括:进水阀、排水阀、电机。这些被控对象是需要根据不同的洗衣程序来设定它们的不同工作状况和工作时间的, 进水阀和排水阀的控制还需要水位检测, 同时需要数码管显示不同的工作状态及运行剩余时间。发光二极管用来指示洗涤速度和脱水速度;按键用来控制程序的运行和设置洗涤速度和脱水速度;蜂鸣器用来进行程序运行提示及故障报警。下面我们就来介绍各硬件电路部分。

1 电机部分

交直流两用电动机的特点是起动转矩大, 转速高, 缺点是噪音大, 换向器易于磨损, 成本较高。显然, 交直流两用电动机是可以应用于洗衣机的, 然而, 由于其转速高, 决定了其只能用于需要高速运转的场合, 例如脱水转速大于1000rpm, 因此, 它可以应用于滚筒洗衣机中。

电容启动电动机特点是成本较低, 噪音低, 起动转矩大, 转速较高, 但不超过1000rpm, 这种特点决定了其适用于对转速要求不高并且成本较低的波轮式洗衣机中。因此, 在波轮洗衣机中得到广泛应用。

2 光电耦合器

在本全自动洗衣机控制器中使用的光电耦合器, 是用来作为实现模糊洗涤功能作用。用来将电机的起动波形转换为脉冲信号。其驱动电路和工作机制见后面模糊功能设计介绍。

3 水位检测电路

水位检测模块通过水位传感器实现对桶内水位的检测。水位传感器内部存在LC振荡电路, 当水压改变后电容值也会随之改变, 从而影响水位传感器的输出频率, 不同的水位对应一个固定的频率值。在这里我们采用SW-1型水位传感器, 在零水位时输出频率为26.8kHz, 随着水位的升高水位传感器输出的频率会随之减小, 当达到所设计的最高水位390mm时输出频率为22.57kHz。将水位传感器的输出连接到水位检测电路。

4 键盘和显示电路

本设计中洗衣机的控制面板上有九个按键开关, 分别实现电源, 启动/暂停, 水位选择, 程序选择, 脱水等功能。按键的识别是通过键盘扫描法来实现的。

通常用户在压下一个按键或释放一个按键时, 均有一个不稳定的抖动期, 其间为稳定的接通状态, 显然在这个时候输入的状态才是确定的, 抖动期间读入的状态是不确定的。在这里我们采用软件消抖法来读取按键信号, 这种方法简单可靠, 消抖延迟时间可任意调整。单片机在初次发现有0电平输入时, 往往延迟约20ms再次读入状态, 确认此时是否仍然为0, 如果此时不为0电平则说明前者的0是释放按键产生的抖动或者来自外界的某种千扰。本设计采用的显示方式为七段LED数码管组成的八段数码管显示器, 两位数显示。几个8段数码管和在一起使用, 通过一个称为数据口的8位数据端口来控制段位。将几个8段数码管的公共端 (共阳极是Vcc端) , 接输出引脚上, 由单片机来控制。

5 继电器

继电器是一种电子控制器件, 它具有控制系统 (又称输入回路) 和被控制系统 (又称输出回路) , 通常应用于自动控制电路中, 它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

在本次设计中, 对继电器的使用较为突出, 原理是利用可编程序控制器的24V直流信号来控制继电器线圈, 实现由可控制的按预定程序导通/关断的380V三相电源给电动机供电。

本次使用的继电器模块由三组三联装共九个继电器组成, 每组继电器完成一个功能。可分为:正转控制组, 反转控制组及脱水控制组。控制线圈与PLC的输出口相连, 电动机高压电源通过变频器以后与继电器“常开引脚”相连, 公共端接地。它们的开合直接由可编程序控制器输出的离散信号控制。即当洗衣机处在洗涤过程要求正转时, 正转控制组闭和, 反转及脱水控制组断开, 三相电源按照原始顺序接入, 电源由变频器控制频率后给电动机供电, 此时电动机正转且速度为预定数值;当洗衣机处在洗涤过程要求反转时, 反转控制组闭和正转及脱水控制组断开, 此时, 三相电源中的两相已被继电器互换相接, 由于三相异步电动机改变任意两相电磁力矩相反, 电源再由变频器控制频率后给电动机供电此时电动机反转且速度为预定数值;当洗衣机处在脱水过程要求高速正转时, 脱水控制组闭和, 正转及反转控制组断开, 此时, 三相电源按预定顺序接入, 电源直接接入电动机, 电动机按额定转速正转。

6 变频器

在本次设计中遇到需改变电机转速及正向反向交替旋转的问题, 并且需要实现在洗衣机全自动的过程中洗涤和脱水的转速变化, 这样就必须运用一定的措施来控制电源的出入从而使其显现出明显不同的观察效果。由于在整个过程中, 变频器的作用仅为控制电机的转速, 正反向旋转及高速脱水均由继电器实现, 使得变频器的参数设定不必过于复杂, 运用变频器出厂设置稍作调整, 即可实现对外部端子的点动控制 (表1) 。

参考文献

[1]FX-20P-EPROGRAMMING RANELOPEATION MANUAL.

[2]林义周.基于51单片机的全自动洗衣机控制器[J].科技资讯, 2005, 5.

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篇9：自动货梯PLC控制系统设计

关键词：自动货梯 PLC 控制设计

随着单片机的功能和可靠性的不断提高,其在实际生活中的应用越来越广泛。PLC是在单片机基础上发展起来的，主要是为缩短工程开发周期而出现的一种产品，跟单片机最根本的差别就是简单易用，不需要了解太多的电子电路知识。单片机(MCU)是完整的单片计算机系统，现在单片机的性能优越，功能强大，PLC的核心就是单片机，可以完成几乎所有的电器控制要求，最大的缺点是开发困难，周期长且开发成本高。因此,本文设计采用PLC控制系统,实现一个基于CAN总线的四层货梯控制系统。

1、系统的功能需求及整体结构

1.1系统的功能需求

该系统要能对运货电梯进行自动控制,按一定的电梯控制原则,结合每层的呼梯按钮及楼层选择按钮信号,采集安装在每层上的光电开关信息,控制电梯上下运行;在呼梯盒中显示当前楼层数,并通过总控制器中的控制信息配合安装在门上的霍尔传感器控制磁力门锁的开关。

1.2货梯控制系统的整体结构

本货梯控制系统主要分为2个子系统1个主控制器和4个呼梯盒控制子系统,2个系统之间以CAN总线为通信基础。其中主控制器接收4个呼梯盒子控制系统的输入信号,按一定的控制原则控制货梯的运行;而4个呼梯盒控制子系统则采集各种功能按钮、光电开关和霍尔传感器的信号,并实时地将各种信号发送给主控制器。

2、货梯控制系统的硬件设计

本货梯控制系统的硬件采用模块化设计,包括光电开关信号采集模块、继电器控制模块、霍尔传感器信号采集模块、开关按钮信号采集模块、CAN通信模块。

2.1光电开关信号采集模块

光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称。它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通内部的开关电路来检测物体有无的。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。本系统采用NPN常开型光电开关,每个楼层有2个,以功能区分为上行传感器和下行传感器,用于电梯楼层定位。光电开关采用+12V供电,在电源与输出信号线间串一个保护电阻。由于光电開关的输出信号并不是单片机所能接收的,因此要将光电开关的输出信号通过TLP521-1光隔进行信号调理,转换为单片机引脚可接收的信号。

2.2继电器控制模块

本货梯控制系统中带有控制电机正反转的开关电路,因此使用继电器控制模块直接控制正反转开关的开闭。光电耦合器TLP521-1的副边电流作为三极管Q1的基极驱动电流,使Q1导通继电器K1吸合;R1为基极限流电阻,同时R1和R2组成分压电路,以避免基极过压;D1为瞬态稳压二极管,主要用于抑制Q1截止瞬间使继电器线圈上产生反向高压,从而保护Q1以免反向击穿。

2.3霍尔传感器信号采集模块

本货梯控制系统中,采用霍尔开关44E与小磁铁配合。霍尔开关接触到小磁铁即导通,门合好且单片机引脚接收为低电平;霍尔开关接触不到小磁铁即不导通,门没有合好且单片机引脚接收为高电平。

3、货梯控制系统的CAN通信设计

3.1CAN功能概述

CAN总线即控制器局域网络总线,是一种专门应用于工业自动化领域的网络。它能以多主方式工作,网络上任一节点均可在任何时刻主动向网络上其他节点发送信息,通信方式灵活,且不分主从,因此可以不改变所有节点的软件或硬件而增加新的节点。本货梯控制系统正是利用了CAN总线这一优点,将主控盒和4个呼梯控制子盒以CAN结点并入CAN总线中进行通信,使得硬件配置简单,软件实现简洁。

3.2CAN通信的实现

PLC芯片包含传输单元、接收单元和中断单元3个部分,经发送方/接收方组件RxCAN(接收信息)和TxCAN(发送信息)引脚与外界联系,且支持CAN2.0B协议。本货梯控制系统由于传输的数据量不是很大,所以采用的帧数据类型为标准帧。为了实现标准帧数据类型的存储和发送,在软件设计中定义结构体can_msg。

structcan_msg{

unsignedintid;//11位标识符

boolRTR;//远程发送请求位

unsignedchardata;//数据位

unsignedcharlen;//数据长度

unsignedcharprty;//优先级

};

msCAN12有3个发送报文缓冲区和5个接收报文缓冲区,每个报文缓冲区由4个标识符寄存器(IDR)、8个数据段寄存器(DSR)、1个数据长度寄存器(DLR)、1个发送缓冲区优先级寄存器组成。在本货梯控制系统中,根据标准帧的定义及msCAN12报文缓冲区的结构,定义了CAN总线通信协议,设置主控节点标识符为0,其他4个呼梯盒控制子系统标识符为1、2、3、4。

4、货梯控制系统的软件实现

货梯控制系统软件由主控系统程序和呼梯盒子控制程序两个部分组成。呼梯盒子控制程序负责采集各层的按钮、光电开关和霍尔传感器的信号,主要功能模块有:单片机引脚及时钟初始化模块,信号的分析和处理模块,CAN初始化、发送和接收模块。主控系统程序主要负责货梯运行的逻辑控制,主要功能模块为:单片机引脚及时钟初始化功能模块,CAN初始化、发送和接收功能模块,PLC写入和擦除功能模块,逻辑控制功能模块。具体模块功能如下:单片机引脚及时钟初始化功能模块和CAN初始化、发送和接收功能模块,主要用来实现货梯控制系统主控程序的基本运行功能及与各子控制器间的通信。逻辑控制功能模块接收每个呼梯盒发送过来的信号并将这些信号进行保存。

当货梯上行时,货梯只响应同向上行的呼梯信息;当到达指定的目的层后,首先检查有无下行招呼。有则响应,无则检查有无上行招呼。电梯下行时,货梯只响应同向下行的呼梯信息,当到达指定的目的层后,首先检查有无上行招呼。有则响应,无则检查有无下行招呼。控制部分能记忆货梯呼梯盒中的所有请求信号,并按照电梯运行规则和响应顺序,每个请求信号保留至执行后消除。

5、结语

本货梯已经能实现运货功能,并能按照用户的要求,及时响应呼梯和楼层选择信号,将货物送到指定层。但是,本系统在货梯载货超重报警和货梯运行过程中的加速、减速等方面还需要进一步完善。

参考文献：

[1]BarrttStevenF,PackDanielJ.嵌入式系统使用68HC12和HCS12的设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2006.