基于PLC的全自动洗衣机毕业设计

湖北工业大学商贸学院毕业设计I摘要随着可编程控制器（PLC）在工业控制领域的广泛应用，及传统的控制技术的不断更新。本文依据PLC为主要部件设计完成了全自动洗衣机的控制系统。该控制系统的工作流程主要由进水、洗涤、排水、脱水4个步骤组成，在本控制系统中4个步骤依次运行直至洗衣结束。所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。控制方法确定后投入生产要缩短控制系统的设计的时间、调试周期，且要降低成本。根据洗衣机的工作原理从而对程序及其流程进行了设计,该系统具有智能化程度高、安全可靠和运行稳定等特点。同时本文介绍了全自动洗衣机的控制系统的PLC设计方法、程序流程图、系统结构图、程序指令、梯形图等，实现全自动洗衣过程。在系统资源分配中给出了详细的I/O地址分配及辅助继电器，是程序设计的基础，设计出的全自动洗衣机控制系统中克服了单片机的缺点，具有PLC可靠性高，耗电少，硬件简单，运行速度高等优点。关键词：PLC自动控制洗衣机湖北工业大学商贸学院毕业设计IIAbstractWiththeprogrammablelogiccontroller(PLC)iswidelyusedinindustrialcontrolfield,andconstantlyupdatedtraditionalcontroltechnology.Inthispaper,themaincomponentsofthedesignbasisforPLCcompletedtheautomaticwashingmachinecontrolsystem.Theworkflowcontrolsystemismainlycomposedofwater,washing,draining,dewateringfoursteps,inthepresentcontrolsysteminfourstepsinsequenceuntilthelaundryoperationends.Controlmethodusedissimple,reliable,easytomaintainandrepair.Afterdeterminingthecontrolmethodtoshortenproductiontimecontrolsystemdesign,debugcycle,andtoreducecosts.MeanwhilearticledescribesthedesignmethodPLCcontrolsystem,automaticwashingmachine,programflow,thesystemstructure,programinstructions,ladder,etc.,toachieveautomaticlaundryprocess.TheallocationofresourcesinthesystemaregivenindetailintheI/Oaddressassignmentandauxiliaryrelays,isthebasisforprogramdesign,designafullyautomaticwashingmachinecontrolsystemtoovercometheshortcomingsofthemicrocontroller,PLCwithhighreliability,lowpowerconsumption,simplehardware,operatingspeedadvantages.Keywords:PLCTheautomaticcontrolThewashingmachine湖北工业大学商贸学院毕业设计III目录摘要....................................................................IAbstract.................................................................II目录..................................................................III引言....................................................................11课题背景及意义..........................................................21.1洗衣机发展概况和现状..................................................21.2研究的目的和意义......................................................32可编程序控制技术........................................................42.1PLC的定义...........................................................42.2PLC的硬件结构.......................................................42.3PLC的基本工作原理...................................................52.3.1基本工作模式..................................................52.3.2PLC工作过程..................................................52.4PLC工作方式与特点...................................................63全自动洗衣机的控制系统的设计方法........................................73.1全自动洗衣机的控制系统工作原理.......................................73.2控制系统结构.........................................................83.2.1电动机及传动系统..............................................93.2.2进水和排水系统..............................................93.2.3检测电路系统..................................................93.3全自动洗衣机的控制系统功能..........................................103.4全自动洗衣机的控制要求..............................................114硬件设计及I/O分配.....................................................124.1硬件设计结构连线图................................................124.2可编程控制器I/O口分配..............................................134.3可编程控制器的指令程序表...........................................144.4系统梯形图..........................................................15结束语.................................................................16参考资料..............................................................17致谢....................................................................18湖北工业大学商贸学院毕业设计1引言可编程序控制器(ProgrammableLogicController,PLC)技术是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术，是一种新型工业控制器装置，是对传统继电器一接触器控制系统的改进。可编程逻辑控制器的内部编程使用面向用户的指令，并且使用数字式或模拟式的输入／输出来控制工业生产过程，使得PLC的操作更加方便灵活。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已经广泛应用于工业自动化、机电一体化、计算机控制等方面。在以单片机为基础控制系统设计的全自动洗衣机中，存在着一些缺点。第一，控制指令较PLC而言相对复杂；第二，相同控制系统稳定性中，单片机需要多种电路保护装置，例如过载保护、电流保护、电压保护等，正因为增加了这么多的电路从而大大增加了硬件隐含的故障率。如果采用基于PLC控制的全自动洗衣机控制系统则能有效克服这些缺点，首先PLC的编程语言简单，梯形图明确，测试容易。其次，PLC采用了整体模块，系统驱动电路，检测电路和保护电路等都集中在一个模块中，硬件简单。基于此使得控制系统的可靠性大大增加。湖北工业大学商贸学院毕业设计21课题背景及意义1.1洗衣机发展概况和现状自1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机，至今洗衣机的发展经历了一个多世纪。世界上第一台电动洗衣机于1910年问世，这标志着人类家务劳动自动化的开端。第一台自动洗衣机于1937年问世。1955年，在英国喷流式洗衣机的基础之上，波轮式洗衣机由日本研发生产。至此，洗衣机大体上被分为波轮式、滚筒式、搅拌式三种类型的局面初步形成。被称之为“半自动型洗衣机”的可甩干衣服的双桶洗衣机，在60年代出现首次出现于日本，到了70年代，则生产出了波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，以电脑（实际上是微处理器）控制的全自动洗衣机在日本问世，开创了洗衣机发展史的新阶段。80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完善，更可以人为选择洗衣程序，随着加工技术的发展，洗衣机的外观也更加时尚。90年代，出现的宽范围的转速变换与调节技术，在这个基础上研发出来了新水流洗衣机。随着电机驱动方式的日新月异，日本研发了不需要齿轮传动和变速机构，改为电机直接驱动式的洗衣机，这在根本上改变了洗衣机的驱动方式。之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家非常熟悉的产品。伴随着科技的进一步发展，相信新型更适合人们使用的洗衣机会给我们的生活带来新的方式。20世纪末到21世纪初，变频洗衣机问世，使洗衣机的功能更加人性化，实现了真正意义上的智能化控制。按洗衣机结构原理分类1.波轮式洗衣机：在洗衣机的底部中心处装有一个带凸筋的波轮，波轮旋转时，洗涤液在桶内形成螺旋状涡卷水流，从而带动衣物旋转翻动而达到洗涤目的。这种洗衣机的主要优点是洗涤时间短，洗净度较高，水位可调，品种多，适宜于洗涤棉、麻、纤和混纺等织物。缺点是易使衣物缠绕，影响洗净的均匀性，磨损率也较高。新颖的大波轮、新水流洗衣机，其性能有明显的改善。2.滚筒式洗衣机：滚筒式洗衣机为套桶装置，内桶为圆柱形卧置的滚筒，筒内有3～4条凸棱，当滚筒绕轴心旋转时，带动衣物翻滚，并循环反复地摔落在洗涤液中，从而达到洗涤的目的。滚筒式洗衣机，按投放衣物的位置不同，可分为上装入式和侧湖北工业大学商贸学院毕业设计3装式。其优点是洗涤动作比较柔和，对衣物的磨损小，用水量和洗涤剂都比较省，适合洗涤毛料织物。但机器结构复杂，洗净度低，耗电量大，售价较高。3.搅拌式洗衣机：搅拌式洗衣机在立式洗衣桶的中央置有一根垂直立轴，轴上装有搅拌桨。