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基于plc控制的全自动洗衣机系统.doc
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基于 PLC 控制的全自动洗衣机控制系统
摘要
可编程程序控制器功能强大,可靠性高,应用面广,使用方便,在现在自动控制领域应
用极其广泛。现在的全自动化洗衣机只要选择好水位,打开水龙头,放入衣服,洗涤剂,接
通操作开关,后面的全是洗衣机自动完成。因此,完全可以用可编程序控制器智能化控制。
在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤,脱水程序是由以单片机为中心控制系统工作的。首先由于
单片机的指令系统相对复杂,编写洗涤,脱水程序相对复杂。其次,在设计控制系统硬件时,
要有多中电路保护装置,这样增加了硬件的复杂性,隐含了较高的鼓掌率,无形的增加了维
护成本费用。在工业控制系统中广泛运用的 PLC 能克服单片机的缺点,他是整体模块,集中
了驱动电路,检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中,硬件也相对简单,提
高控制系统的靠高性,另外它的编程语言也相对简单。根据全自动洗衣机的工作原理,利用
可编程控制器 PLC 控制的原理、特点及其控制洗衣机的特点。
关键词:全自动,PLC 控制,智能化
Abstract
Programmable process controller, a powerful, high reliability and wide application, easy to
use, in the now very wide application of automatic control. Now fully automated washing
machine a good choice as long as the water level, turn on the tap, put clothes, detergent,
turn operation switch, behind the washing machine are all done automatically. Therefore,
the PLC can use intelligent control. In the fully automatic washing machine, washing
machine washing, dewatering program is centered by a single chip control system to work.
Firstly, the MCU instruction set is relatively complex, the preparation of washing,
dehydration process is relatively complicated. Second, in the design of control systems
hardware, to how the circuit protection device, which increases the hardware complexity,
implied a higher rate of applause, invisible increased maintenance costs. In the industrial
control system PLC is widely used to overcome the shortcomings of single chip, he is the
whole module, focused on the driver circuit, detection circuit and protection circuits, and
communications networking. Therefore, in the use of hardware is relatively simple,
improve the control system by high resistance, while it is relatively simple programming
language. According to the working principle of automatic washing machines,
programmable controllers PLC control principles, characteristics and control of washing
machine features.
Keywords: automatic, PLC control, intelligent
2
引 言
随着生活水平的日益提高,人们已经不在满足半自动洗衣机的 洗涤方式,
改为全自动洗衣机。全自动洗衣机从结构上分有波轮式,搅拌式,滚筒式,目前,
国内市场上销售的大都是波轮式和搅拌式。全自动洗衣机是集洗涤,脱水于一体,
并且能自动完成戏衣全过程的洗衣机。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(洗耳恭听 0~16 分钟,脱水 0~5 分钟)工作状态及
洗,脱水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
还浸泡,手洗耳恭听水流功能。目前,有的全自动洗衣机上还采用了模糊技术,
即洗衣机能对传感器提供的信息进行逻辑推理,自动判别衣服的质地,重,脏污
和度,从而自动选择最佳的洗涤时间,进水量,漂洗次数,脱水时间,并显是洗
涤剂的用量,达到整个洗涤时间自动化,使用方便,节能节水。
可编程控制器是一种数字式运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设
计。它采用可编程程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制定
时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输出,控制各种类
型的机械或生产过程。PLC 按扩充其功能的原则进行扩充,因此,可编程控制器
以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列
优点,在汽车、钢铁、航空航天、船舶、化工、纺织、食品、造纸、军工等工业
领域获得了广泛的应用。全自动洗衣机通过可编程序控制器来实现洗涤过程,省
时省力。采用西门子公式司 S7-200 系列的 PLC,设计一个简单自动洗衣机的控
制系统。
3
目 录
摘要…………………………………………………………………………………………………1
引言…………………………………………………………………………………………………2
第一章 概述 ………………………………………………………………………………………4
1.1 选题背景 ………………………………………………………………………………....4
1.2 全 自 动 洗 衣 机 发 展 概
况…………………………………………………………………..4
1.3 控 制 系 统 的 选
择…………………………………………………………………………..5
第二章 全自动洗衣机的结构..........................................................................................................6
2.1 自动洗衣机结构描述.........................................................................................................6
2.2 自动洗衣机工作流程.........................................................................................................6
2.3 设计方案.............................................................................................................................7
2.4 系统设置.............................................................................................................................8
第三章 全自动洗衣机控制系统设计..............................................................................................9
3.1 PLC 端子地址分配 .............................................................................................................9
3.2 控制系统顺序功能图........................................................................................................10
3.3 PLC 外部接线图............................. ..................................................................................11
3.4 程序的转换........................................................................................................................12
第四章 程序的分析........................................................................................................................24
4.1 PLC 工作过程分析 .........................................................................................................24
4.2 程序的结果论述...............................................................................................................25
4.3 结论....................................................................................................................................26
总结..................................................................................................................................................27
谢辞..................................................................................................................................................28
参考文献..........................................................................................................................................29
4
第一章 概述
1.1 选题背景
洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电,已经成为人们生活中不可缺少的
家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制,已经
不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需
求,必须借助于自动化技术的发展。而随着 PLC 技术的发展,用 PLC 来作为控
制器,就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,
控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣
机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向智能化洗衣机
方向发展
1.2 全自动洗衣机发展概况
全自动洗衣机是一种除放、取衣物和开动洗衣机这三道手续外,其余洗衣各
程序全部自动完成的设备。
1874 年美国的比尔·布莱克斯通发明了木制手摇洗衣机,这是世界上第一
台人工搅动洗衣机。1911 年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920 年
美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体,第二年又把铝制桶体改
为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。1936 年,他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。
与此同时,世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和
滚筒式洗衣机。1932 年后,美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动
洗衣机,洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成,使洗衣机的发展跃上了
一个新台阶。这种滚筒洗衣机,目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。
第二次世界大战结束后,洗衣机得到了迅速的发展,研制出具有独特风格的
波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底,又称涡卷式洗衣机。
近几十年,在工业发达国家,全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展,其年总产
量及社会普及率均以达到相当高得水平。
目前世界洗衣机年总产量近 5000 万台,而全自动洗衣机产量呈增长趋势,
在技术性能上正向着节水、节能、高效、结构更趋合理的方向发展。微电脑控制
功能、新型的洗涤方式、高速脱水以及低噪音等方面都有了很大提高。
近几年,我国的洗衣机制造技术得到迅速发展,从生产单桶波轮式、双桶波
轮式洗衣机逐步向套桶波轮式全自动洗衣机和滚筒式全自动洗衣机方向发展,其
5
中年产量已占洗衣机总产量的 10%左右。生产规模不断扩大,技术工艺日趋完善,
全自动洗衣机产品质量稳步提高,已生产出技术性能优良的多种牌号的全自动洗
衣机供应市场。
1.3 控制系统的选择
从满足全自动洗衣机控制系统的安全性、扩展性和可靠性方面考虑,目前常
见的全自动洗衣机自动控制系统,主要有单片机控制、PLC 控制、工业控制计算
机集中控制等类型。
随着集成芯片技术的不断提高,特别是高档 8 位单片机的普及,单片机全自
动洗衣机系统由单片计算机及其外围芯片构成控制系统。虽然单片机本身小巧、
功耗低,实时控制功能强,但是其软、硬件的开发必须借助于开发工具,系统调
试困难,不具有自开发能力,且编写洗涤、脱水等程序相对复杂;在设计控制系
统硬件时,要有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保
护及欠压保护等等。这样增加了硬件的复杂性,隐含较高的故障率,无形地增加
了维修成本费用。
工业控制计算机全自动洗衣机控制系统是利用通用计算机的扩展槽或扩
展区,设计应用系统硬件模板,如通讯板、I/O 扩展板等测控功能板,与通用计
算机构成一个用于完成预定测控功能的控制系统。其特点是系统有较强的软、硬
件支持。利用通用计算机的软、硬件资源来支持控制系统进行工作,具有自开发
能力,有较强的可视能力和数据处理能力,更适合于计算机集中控制系统应用。
PLC 是一种新型的具有极高可靠性的通用自动化控制装置。它以微处理器
为核心,有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体。其特
点如下:
抗干扰能力强,可靠性极高。PLC 是专为工业控制设计的,采取了精选元
器件及多层次抗干扰等措施,能适应工业现场的恶劣环境.编程方便。PLC 采用
易于理解和掌握的梯形图语言,以及面向工业控制的简单指令。
使用方便。PLC 的结构不仅具有先进的通讯和输入、输出能力,而且其模
块化的系统结构、灵活的配置能力,使用户可以灵活组成各种规模和不同要求的
控制系统。
维护方便。PLC 模块化的系统结构,使操作人员在维修时只需要更换插入式
模板或其它易损部件即可完成,既方便又减少了影响系统运行的时间。
设计、施工、调试周期短。用 PLC 完成一项控制工程时,由于其硬、软件齐
全,设计和施工可同时进行,缩短了周期。
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