全自动洗衣机PLC控制系统设计

1河南职业技术学院学生毕业论文（2017届）论文题目：全自动洗衣机PLC控制系统设计作者：张永辉指导老师：杨昭学生系别：机电工程系毕业专业：机电一体化技术2河南职业技术学院毕业设计（论文）诚信承诺书毕业设计（论文）题目全自动洗衣机的PLC控制系统设计学生姓名张永辉班级机电141学号1430105117所在系机电工程系所学专业机电一体化技术学生承诺我承诺在毕业设计（论文）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据，如有违规行为发生我愿承担一切责任，接受学校的处理。学生（签名）：年月日指导教师承诺我承诺在指导学生毕业设计（论文）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，经过本人认真的核查，该同学的毕业设计（论文）中未发现有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果的现象，未发现篡改实验数据。指导教师（签名）：年月日3河南职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名张永辉专业机电一体化班级机电141毕业设计（论文）题目全自动洗衣机的PLC控制系统设计毕业设计（论文）选题的目的与意义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、暂停等几大功能，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。本次设计的洗衣机控制器是为了满足某些用户的不同需求。同时也将单片机控制技术用到了实际生活中，最重要的是将所学的东西运用化。毕业设计（论文）的资料收集情况（含指定参考资料）[1]张伟林；《PLC应用技术（西门子）》中国劳动社会保障出版社2013出版；[2]吴清荣；《西门子PLC变频器与触摸屏综合应用实训》中国电力出版社2014出版；[3]王庭友；《可编程控制器原理及应用》国防工业出版社2005年出版；[4]史国生；《电气控制与可编辑控制器技术》化学工业出版社2004年出版；[5]廖常初；《S7—200CNPLC基础教程.机械工业出版社》2006年出版；毕业设计（论文）工作进度计：①确定确定毕业设计（论文）2016年10月10日②下达毕业设计（论文）任务书2016年10月25日③毕业设计（论文）课题、调研、文献查阅2016年11月1日④提交毕业设计（论文）任务书2016年11月8日⑤提交研究设计及论文初稿2016年11月22日⑥提交研究设计及论文修改稿2016年11月29日⑦提交毕业论文终稿电子档及纸质档2017年3月15日接受任务日期2016年10月25日要求完成日期2017年03月15日学生签名：张永辉指导教师签名：年月日系（分院）主任（院长）签名：年月日4毕业设计（论文）指导教师评阅意见表姓名张永辉学号1430105117性别男专业机电一体化班级机电141毕业设计（论文）题目全自动洗衣机的PLC控制系统设计评阅意见成绩指导教师签字年月日5毕业设计（论文）答辩意见表姓名张永辉学号1430105117性别男专业机电一体化班级机电141毕业设计（论文）题目全自动洗衣机的PLC控制系统设计答辩时间地点答辩小组成员姓名职称学历从事专业组长成员秘书答辩小组意见答辩成绩：答辩小组组长签名：年月日6全自动洗衣机的PLC控制系统设计摘要；随着数字技术的快速发展，数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。它适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。本文以单片机为核心设计了全自动洗衣机控制系统，本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括用户参数输入、洗衣、脱水和结束报警四个阶段。控制系统主要由电源电路、单片机控制系统和外部硬件电路三大模块组成。电源电路为单片机主控系统提供5v的直流电压；单片机主控系统负责控制洗衣机的工作过程，主要由单片机、数码管、按键、蜂鸣器、LED指示灯组成；外部硬件电路有继电器、三极管、LED灯组成。本系统的电路并不复杂，给单片机载入软件程序后，能够实现全自动洗衣机的基本功能。虽然不能与电器市场上的洗衣机控制系统媲美，但也具有一定的实用性。Summarywiththerapiddevelopmentofdigitaltechnology,digitaltechnologyhasbeenwidelyappliedinthefieldofintelligentcontrol.Single-chipcomputerinsmallvolume,completefunction,lowprices,easydevelopmenthasmanyadvantagesintheelectronicsystemdesignersofallages.Itissuitableforreal-timecontrol,mayconstituteindustrialcontrollers,smartmeters,smartinterface,smartweaponsdevices,anduniversalmeasurementandcontrolunit.Coredesignbasedonsingle-chipmicrocomputercontrolsystemforautomaticwashingmachine,thissystemofwashingtheentirelaundryprocesscontrol,includinguserinputparameters,washing,dewateringandendingfourstagesofalert.Controlsystemconsistsofapowersupplycircuit,single-chipmicrocomputercontrolsystemcomprisesthreemodulesandexternalhardwarecircuits.Powercircuitforsingle-chipcomputercontrolsystemtoprovide5VDCvoltagecontrolledbysinglechipcomputercontrolsystemwashingmachineworkingprocessismainlycomposedofsingle-chip,digitalcontrol,buttons,buzzer,LEDlightcomposition;externalhardwarecircuitswithrelays,transistors,LEDlamp.Thisisnotacomplicatedsystemofcircuit,tothesingleairborneintothesoftwareprogramtoachievethebasicfunctionofautomaticwashingmachines.Althoughnotcomparablewiththeelectricwashingmachinecontrolsystemonthemarket,butalsohassomeutility.关键词：用户参数继电器控制系统LEDKeywords:userparameterofrelaycontrolsystemsLED7一．引言随着人民生活水平的提高，越来越多的人需要使用洗衣机。现在洗衣机越来越高度自动化，只要衣服放入洗衣机，简单的按两个键，就会自动注水，一些先进的电脑控制洗衣机，还能自动的感觉衣物的重量，自动的添加适合的水量和洗涤剂，自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度，洗涤完以后自动的漂洗甩干，更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干，整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户，用户可以在洗衣的过程做其它的事，节省了不少的时间。总之，每一项技术的进步极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。二、全自动洗衣机PLC控制的控制要求（一）.全自动洗衣机的基本结构图1全自动套筒洗衣机内部结构图2.全自动洗衣机的工作流程8开始进水洗衣排水脱水结束图2洗衣机工作流程图3.全自动洗衣机的工作原理洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。洗涤的正传、反转由电动机驱动波盘正、反转来实现。脱水时，由脱水电磁离合器合上，排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。洗涤完成由蜂鸣报警。4.洗衣机的控制要求（1）按下启动按钮及水位开关，开始进水直到中水位，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秒后进行排水，排空后脱水30秒。（5）开始洗涤，重复（1）~（4），清洗两遍，清洗完成，报警3秒自动停机。三．I/O分配表9四．接线图图4可编程控制器外围接线图洗衣机要实现衣服的洗涤，漂洗和脱水，就要通过上述动作来实现，而这些动作可以通过PLC控制来实现。同时加上开关和按钮，数码管显示器，蜂鸣报警器和欠电压检测保护电路等，就可以形成完整的PLC控制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行检测控制和用户交互。此外，在少数全自动洗衣机上，以继电器作各电气工作部件驱动电路的电源开关，由PLC控制继电器触点开关的通断，实现洗衣机的程序运转。五．PLC编程流程图10水位到设定水位按动启动按钮计时2S计时20S计时20S设定水位开始停止进水进水正转洗衣反转洗衣洗衣5次排水水是否排完脱水计时30S洗衣过程运行3次洗完报警计时3S结束否是否是否是否是否是否否否否否是是是是图5运行流程图六.PLC程序1.辅助继电器在本程序中，M0.0是按下启动按钮的辅助继电器；M0.1是判断洗衣机水位是否和设定水位不一致的辅助继电器；M0.2是判断洗衣机水位是否和设定水位一致的辅助继电器；M0.3是停止自动洗衣的辅助继电器。梯形图如图1所示.11图6辅助继电器梯形图2.进水在正常情况下,按下启动按钮或者脱水完毕,而且洗衣大循环未到3次时,开始进水,当水位到设定水位后停止进水,等待2s后进入洗衣过程。在强制停止情况下，当12停止按钮按下时立即停止进水。它的梯形图如图2所示。图7进水梯形图3.洗衣进水到设定水位后，开始洗衣，先正转20s，然后再反转20s，这样循环5次后进入排水过程。所对应的梯形图如图3所示。13图8洗衣梯形图4.排水洗衣过程完毕后，进入排水过程。水排空后停止排水。所对应的梯形图如图4所示。图9排水梯形图5.脱水水排空后，开始脱水，脱水30s后停止脱水。因为判断水排空是否在排水完毕后，所以要用到排水完毕辅助继电器。它的助记符程序为：所对应的梯形图如图5所示。14图10脱水梯形图6.洗完报警洗衣大循环3次后，开始洗完报警过程，3s后停止报警，这样整个洗衣过程结束。所对应的梯形图如图6所示.图11洗完报警梯形图15七．致谢本文是在导杨老师的悉心指导下完成的。从论文的选题、研究方案的实施到论文的撰写和修改无不凝聚着导师大量的心血。杨老师渊博的理论知识和实践知识，创造性的思维方式及严谨的治学态度，一丝不苟的工作作风给我带来很多的启迪和教诲。在此，特向杨老师表示最衷诚的感谢!大学的学习生涯即将结束，这次毕业设计也将给这三年的学习划上一个圆满的句号。在这段难忘的时光里，我不断地汲取着知识的营养，感受着校园浓厚的学术氛围，不但在学习上有很大的提高，在自身修养和综合素质上也有了明显的进步。在这里我首先要感谢我的导师杨老师。在毕业设计的课题选择方面，杨老师根据我今后就业的实际情况，为我制定了设计方向。在接下来的设计过程中，杨老师时刻指导着我，为我提供了很多难得的学习机会和宝贵的资源以及为人处事的方法，是杨老师指出我学习上的不足之处，让我的知识更加系统、全面。总之，没有杨老师的倾力的指导，支持和鼓励，就没有我现在的进步和四年来的成长。感谢在本次设计中给过我帮助，指导过我的老师和同学，他们有的解决了我技术上的疑问，有的给我提供了设计中需要的工具和器材。正是他们无私的帮助，我的设计才得以顺利完成。最后感谢我身边的同学们和朋友们，他们让我体会到友谊的可