1、<p>　　全自動洗衣機PLC控制</p><p>　　系 、 部： 系 </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： 職稱 教授 </p><p>　　專 業(yè)： 自動化 </p>

2、<p>　　班 級： </p><p>　　完成時間： </p><p>　　電氣控制技術(shù)課程設計任務書</p><p>　　系：電氣與信息工程系 年級： 專業(yè)： </

3、p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會的經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)水平的提高，家庭電器全自動化成為必然的發(fā)展趨勢。全自動洗衣機的生產(chǎn)極大的方便了人們的生活。全自動洗衣機綜合運用了大量力學、電學、光學等知識。洗衣機的洗滌過程主要是在機械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實現(xiàn)洗凈的目的。本次課程設計就PLC在全自動

4、洗衣機的控制系統(tǒng)中的應用做了詳細的介紹。實現(xiàn)洗衣機由進水、洗滌、排水、脫水、報警到自動停止的循環(huán)過程。設計了相應的程序，結(jié)合相應的硬件系統(tǒng)，并通過三菱FX2N系列PLC仿真系統(tǒng)模擬出全自動洗衣機的運行過程。</p><p>　　關鍵詞：全自動洗衣機 可編程控制器 控制程序</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>

5、;　　Along with the social economy development and raise the level of science and technology, the automation of household appliances become inevitable trend of development. Automatic washing machine production great conven

6、ience in people's lives. Full-automatic washing machine is integrated with a mechanical, electrical, optical knowledge. The washing machine washing process is basically a flyash produced in machinery, scour mechanic

7、al function and scour the wetting, dispersion, pull into the water </p><p>　　Keywords: automatic washing machine PLC control procedures</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　

8、　1 概述- 4 -</p><p>　　1.1 洗衣機的工作原理- 4 -</p><p>　　1.2 全自動洗衣機- 4 -</p><p>　　1.2洗衣機的智能化- 4 -</p><p>　　2 設計目的及其設計要求- 6 -</p><p>　　2.1 工藝要求及動作流程- 6 -</

9、p><p>　　2.2 控制要求- 6 -</p><p>　　2.3 設計任務- 7 -</p><p>　　3 PLC控制系統(tǒng)方案設計- 8 -</p><p>　　3.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則- 8 -</p><p>　　3.2 PLC的選型- 8 -</p><p>　

10、　3.2.1 控制功能- 8 -</p><p>　　3.2.1 I/O模塊及點數(shù)- 9 -</p><p>　　3.2.2 PLC輸出類型選擇- 9 -</p><p>　　3.3電機拖動- 10 -</p><p>　　3.4 指示/顯示方式選擇- 11 -</p><p>　　3.5 保護措施- 11

11、 -</p><p>　　4 電路與系統(tǒng)設計- 12 -</p><p>　　4.1主電路設計- 12 -</p><p>　　4.1.1 控制電機主電路- 12 -</p><p>　　4.1.2 PLC控制電路設計- 13 -</p><p>　　4.2 洗衣機工作流程圖- 16 -</p>

12、<p>　　4.3 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計調(diào)試- 17 -</p><p>　　4.3.1 編程軟件- 17 -</p><p>　　4.3.2 程序步驟說明- 17 -</p><p>　　4.3.3 程序清單- 21 -</p><p>　　5 課程設計總結(jié)- 22 -</p><p>

13、;　　參考文獻- 23 -</p><p><b>　　致謝- 24 -</b></p><p><b>　　附錄- 25 -</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　1.1 洗衣機的工作原理</p><p>　

14、　洗衣機的洗滌過程主要是在機械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實現(xiàn)洗凈的目的。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，又使得洗滌液流回波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩

15、擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當衣物被放進洗滌液之后，由于慣性作用運動緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對運動，水流與衣物便發(fā)生相對摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。再次由于洗衣涌形狀的不規(guī)則，當旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無規(guī)則地運動并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性。 <

16、;/p><p>　　1.2 全自動洗衣機</p><p>　　全自動洗衣機是通過水位開關與電磁進水閥配合來控制進水、排水以及電機的通斷，從而實現(xiàn)自動控制的。電磁進水閥起著通、斷水源的作用。當電磁線圈斷電時，移動鐵芯在重力和彈簧力的作用下，緊緊頂在橡膠膜片上，并將膜片的中心小孔堵塞，這樣閥門關閉，水流不通。當電磁線圈通電后，移動鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方

17、的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。由于中心小孔的流通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導通。</p><p>　　水位開關實際上是一個壓力開關。氣室的入口與洗衣桶中的貯氣室相聯(lián)接。當水注入洗衣桶后，貯氣室口很快被封閉，隨水位上升，貯氣室的水位也上升，被封閉的空氣壓強亦增大，水位開關中的波紋膜片受壓而脹起，推動頂桿運動而使觸點改變，從而實現(xiàn)自動通斷。<

18、/p><p>　　1.2洗衣機的智能化</p><p>　　智能型模糊控制的全自動洗衣機還可以自動判斷水溫、水位、衣質(zhì)衣量、衣物的臟污情況，決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序。當洗衣桶內(nèi)衣物的多少和質(zhì)地不同，而注入水使其達到相同的水位時，其總重量是不同的。利用這一點，通過對洗衣電動機低速轉(zhuǎn)動后的慣性測量，可以判斷衣質(zhì)和衣量。方法是：在洗衣桶內(nèi)注入一定量水后使電機低速運轉(zhuǎn)，平穩(wěn)后快速斷電，洗衣

19、桶在慣性作用下帶動電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動。此時，電機繞組產(chǎn)生反電動勢，對其半波整流并放大整形后獲得一矩形脈沖系列。通過分析脈沖個數(shù)和脈沖寬度。就能得到衣質(zhì)衣量情況。 </p><p>　　衣物的臟污程度是通過水的透明度來判斷的。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電傳感器，使紅外光通過水而進入另一側(cè)的接收管。若水的透明度低，接收管獲得的光能小，說明衣物較臟。 </p><p>　　脫水時采用壓電傳感器。當脫

20、水桶高度旋轉(zhuǎn)時，從脫水桶噴射出來的水作用于壓電傳感器上，根據(jù)這個壓力變化，自動停止脫水運轉(zhuǎn)</p><p>　　2 設計目的及其設計要求</p><p>　　2.1 工藝要求及動作流程</p><p>　　洗衣機的應用現(xiàn)在比較普遍。全自動洗衣機的實物示意圖如下圖1所示。</p><p>　　圖1 自動洗衣機示意圖</p>&

21、lt;p>　　全自動洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩水）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進水時，通過電控系統(tǒng)使進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時，通過電控系統(tǒng)將

22、離合器合上，由洗滌電動機帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進行甩干。高、低水位開關分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。</p><p><b>　　2.2 控制要求</b></p><p>　　PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準備好啟動。</p><p>　　（1） 按下啟動

23、按扭及水位選擇開關，開始進水，水滿（即水位到達高低）時停止進水。</p><p>　?。?）2秒后開始洗滌。</p><p>　?。?）洗滌時，正轉(zhuǎn)15秒后暫停，暫停3秒后開始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌15秒后暫停，暫停3秒。</p><p>　?。?） 如此循環(huán)3次后開始排水，排空后（水位下降到低位）開始脫水并繼續(xù)排水。脫水10秒即完成一次從進水到脫水的工作循環(huán)過程。&l

24、t;/p><p>　?。?） 若未完成3次大循環(huán)，則返回從進水開始的全部動作，進行下一次大循環(huán)；若完成了3次大循環(huán)，則進行洗完報警。</p><p>　?。?）報警10秒結(jié)束全部過程，自動停機。</p><p>　?。?） 此外按排水按鈕可實現(xiàn)手動排水；按停車按扭可停止進水、排水、脫水及報警。</p><p><b>　　2.3 設計任

25、務</b></p><p>　　1．畫出全自動洗衣機運行框圖。</p><p>　　2．根據(jù)控制要求設計程序及必要的硬件系統(tǒng)。</p><p>　　3．PLC選擇及I/O及其它PLC元器件分配。</p><p>　　4．選擇電器元件，編制元件目錄表。 </p><p><b>　　5．繪制梯形圖。

26、</b></p><p>　　6．用計算機繪制主電路圖、PLC控制電路圖、電器元件布置圖。</p><p>　　7．編寫設計說明書及設計小結(jié)。</p><p>　　3 PLC控制系統(tǒng)方案設計</p><p>　　3.1 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則</p><p>　　任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象

27、的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則：</p><p>　　1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求</p><p>　　充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。這就要求設計人員在設計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關先進的國內(nèi)、國外資料。同時

28、要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設計中的重點問題和疑難問題。</p><p>　　2. 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠</p><p>　　保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設計者在系統(tǒng)設計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行

29、，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。</p><p>　　3. 力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便</p><p>　　一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓、設備的維護也將導致運行資金的增加。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要

30、求設計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低，不宜盲目追求自動化和高指標。</p><p>　　4. 適應發(fā)展的需要</p><p>　　由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。<

31、/p><p>　　3.2 PLC的選型</p><p>　　3.2.1 控制功能</p><p><b>　　1.邏輯控制功能</b></p><p>　　邏輯控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的應用領域，可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。在單機控制、多機群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應

32、用實例。</p><p><b>　　2.定時控制功能</b></p><p>　　定時控制功能是PLC的最基本功能之一。PLC中有許多可供用戶使用的定時器，功能類似于繼電器線路中的時間繼電器。定時器的設定值(定時時間)可以在編程時設定，也可以在運動過程中根據(jù)需要進行修改，使用方便靈活。同時PLC還提供了高精度的時鐘脈沖，用于準確實時控制。 </p>&

33、lt;p><b>　　3.計數(shù)控制功能</b></p><p>　　計數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一。PLC為用戶提供許多計數(shù)器，計數(shù)器計數(shù)到某一數(shù)值時，產(chǎn)生一個狀態(tài)信號(計數(shù)值到)，利用該狀態(tài)信號實現(xiàn)對某個操作的計數(shù)控制。 計數(shù)器的設定值可以在編程時設定，也可以在運行過程中根據(jù)需要進行修改。</p><p>　　3.2.1 I/O模塊及點數(shù)</p&g

34、t;<p>　　輸入/輸出接口通常也稱I / O 單元或I / O 模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接通道。</p><p>　　PLC輸入接口---用戶設備需輸入PLC的各種控制信號，如限位開關、操作按鈕、選擇開關、行程開關以及其它一些傳感器輸出的開關量或模擬量(要通過模數(shù)變換進入機內(nèi))等，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理單元能夠接收和處理的信號，用這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進行控

35、制的依據(jù)。</p><p>　　PLC輸出接口---路將中央處理單元送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器、電機等被控設備的執(zhí)行元件。</p><p>　　I / O 接口的作用：</p><p>　　電平轉(zhuǎn)換功能：由于外部輸入設備和輸出設備所需的信號電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU的處理的信號是標準電平信號。</p>

36、<p>　　I / O 接口的類型：</p><p>　　開關量輸入/輸出接口</p><p>　　模擬量輸入/輸出接口</p><p>　　輸入/輸出（I/O）點數(shù)：</p><p>　　PLC的I/O點數(shù)是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個數(shù)和輸出信號個數(shù)的總和。本次設計的全自動洗衣機需要8個輸入點，11個輸出點。<

37、;/p><p>　　3.2.2 PLC輸出類型選擇</p><p>　　PLC的輸出類型有繼電器和晶體管兩種類型，兩者的工作參數(shù)差別較大，</p><p>　　1．繼電器和晶體管輸出工作原理</p><p>　　繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中。電磁式繼電器是一種機電元

38、件，通過機械動作來實現(xiàn)觸點的通斷，是有觸點元件。</p><p>　　晶體管是一種電子元件，它是通過基極電流來控制集電極與發(fā)射極的導通。它是無觸點元件。 </p><p>　　2．繼電器與晶體管輸出的主要差別 </p><p>　　由于繼電器與晶體管工作原理的不同，導致了兩者的工作參數(shù)存在了較大的差異。</p><p>　?。?）驅(qū)動負載不同

39、 </p><p>　　繼電器型可接交流220V或直流24V負載，沒有極性要求；晶體管型只能接直流24V負載，有極性要求。繼電器的負載電流比較大可以達到2A，晶體管負載電流為0.2-0.3A。同時與負載類型有關。</p><p><b>　?。?）響應時間不同</b></p><p>　　繼電器響應時間比較慢（約10ms-20ms），晶體管響應

40、時間比較快，約0.2ms-0.5ms，Y0、Y1甚至可以達到10 us。</p><p><b>　?。?）使用壽命不同</b></p><p>　　繼電器由于是機械元件受到動作次數(shù)的壽命限制，且與負載容量有關，隨著負載容量的增加，觸點壽命幾乎按級數(shù)減少。晶體管是電子原件只有老化，沒有使用壽命限制。</p><p>　　3．繼電器與晶

41、體管輸出選型原則</p><p>　　繼電器型輸出驅(qū)動電流大，響應慢，有機械壽命，適用于驅(qū)動中間繼電器、接觸器的線圈、指示燈等動作頻率不高的場合。晶體管輸出驅(qū)動電流小，頻率高，壽命長，適用于控制伺服控制器、固態(tài)繼電器等要求頻率高、壽命長的應用場合。在高頻應用場合，如果同時需要驅(qū)動大負載，可以加其他設備（如中間繼電器，固態(tài)繼電器等）方式驅(qū)動。</p><p>　　綜上所述：全自動洗衣機控制采

42、用三菱公司的FX2N系列整體式PLC。根據(jù)設計要求，故選擇PLC的型號為FX2N-32MR001，如圖2所示。</p><p><b>　　3.3電機拖動</b></p><p>　　單相交流的洗衣機電容運轉(zhuǎn)式電動機的特點：</p><p>　　正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)交替運轉(zhuǎn)：電容運轉(zhuǎn)式電動機是把電容器串接在副繞組上，使通過副繞組的電流超前主繞組電流90電

43、角度，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使電動機轉(zhuǎn)子啟動運轉(zhuǎn)。電容運轉(zhuǎn)式電動機實際上是一種兩相電動機。正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)相同。也就是說，電動機無論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，都要有相同的輸出功率、相同的額定轉(zhuǎn)速、相同的啟動轉(zhuǎn)矩及相同的最大轉(zhuǎn)矩等，以達到相同的洗滌效果。</p><p>　　啟動性能好:由于洗衣機電動機是在洗衣桶內(nèi)放人額定水量、額定洗滌物的情況下啟動的，故啟動負荷比較大，而且需要頻繁啟動，中洗每分鐘大約2次，弱洗每分鐘大約4次

44、，這就要求電動機的啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小。啟動轉(zhuǎn)矩大，可以縮短啟動時間；啟動電流小，可以延長定時器的使用壽命。</p><p>　　過載能力強:洗衣機在工作過程中，由于衣物相對于波輪的位置不同及衣物散開還是成團的狀態(tài)不同，故造成電動機的負荷極不穩(wěn)定，經(jīng)常有超負荷的情況出現(xiàn)，這就要求電動機有較強的過載能力。為此，洗衣機的電動機在額定負荷的情況下，主繞組和副繞組的電流夾角不是900電角度，而是設計成1000 -110

45、0電角度。在過載10-30％的情況下，主繞組和副繞組的電流夾角才是90電角度，以獲得較強的過載能力。一般規(guī)定，洗衣機電動機最大轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的1.8倍，輸出功率為120 W洗滌電動機的最大轉(zhuǎn)矩一般達12-13 kg·cm。</p><p>　　對效率的要求比較低:電動機的效率是指輸出功率與輸人功率的比，用百分數(shù)來表示。輸出功率為120 W的洗滌電動機，效率一般規(guī)定為50％。也就是說，它的輸人功率是240

46、 W。洗衣機是一種短時工作的家用電器，平均每天使用的時候很短，電動機效率低一些，對電能損耗不大，卻能獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩和最大的轉(zhuǎn)矩，以提高洗衣機工作的可靠性并延長壽命。</p><p>　　3.4 指示/顯示方式選擇</p><p>　　LED發(fā)光二極管優(yōu)點：壽命長、耗能低，價格低廉，應用非常靈活，控制極為方便，只要調(diào)整電流，就可以隨意調(diào)光，不同光色的組合變化多端。</p>

47、<p>　　LCD是一種液晶顯示器，其有微功耗，顯示豐富，質(zhì)量高，接口簡單，超薄輕巧等優(yōu)點。</p><p>　　CTR的優(yōu)點是顯示面積大，效率高。</p><p>　　綜上所述：使用LED比較合適，因為洗衣機上的顯示不需要太復雜，LED使用起來簡單方便又便宜，而LCD的顯示亮度不夠，CTR比較占空間使用不方便。</p><p><b>　　3.

48、5 保護措施</b></p><p>　　過載保護：就是當電源停電或者由于某種原因電源電壓降低過多(欠壓)時，保護裝置能使電動機自動從電源上切除。因為當失壓或欠壓時，接觸器線圈電流將消失或減小，失去電磁力或電磁力不足以吸住動鐵心，因而能斷開主觸頭，切斷電源。</p><p>　　熱繼電器是比較理想的自我保護的設備，在工業(yè)應用中一般，都用熱繼電器來過載保護。</p>

49、<p>　　失壓保護：就是當電源停電或者由于某種原因電源電壓降低過多(欠壓)時，保護裝置能使電動機自動從電源上切除。因為當失壓或欠壓時，接觸器線圈電流將消失或減小，失去電磁力或電磁力不足以吸住動鐵心，因而能斷開主觸頭，切斷電源。</p><p>　　過流保護：很多電子設備都有個額定電流，不允許超過額定電流，不然會燒壞設備。所以有些設備就做了電流保護模塊。當電流超過設定電流時候，設備自動斷電，以保護設備

50、。</p><p>　　4 電路與系統(tǒng)設計</p><p><b>　　4.1主電路設計</b></p><p>　　4.1.1 控制電機主電路</p><p>　　全自動洗衣機的PLC控制系統(tǒng)主接線路圖如圖3所示。通過PLC來實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)，并且實現(xiàn)洗衣機按預先設置的程序自動執(zhí)行，完成洗衣。當需要手動排水與脫水時

51、，可以強制止自動程序的運行，掏出自動切換到手動操作。</p><p>　　為防止全自動洗衣機在工作過程中，電路發(fā)生短路，損壞電動機和電路的各種電氣設備，因此在主電路中安裝了熔斷器，當電路出現(xiàn)短路故障時，能迅速、可靠的斷開電源。全自動洗衣機的電機容量較小，主電路中的熔斷器可同時作為控制電路的短路保護，所以在主電路中使用熔斷器就足夠了。PLC部分和開關電源那的熔斷器也是為了防止電路過電流，保護電路和電路中的電器元件。

52、</p><p>　　全自動洗衣機在長時間工作下，為了防止電機繞組的溫升超過額定值而損壞，采用熱繼電器作為保護元件，與熔斷器搭配使用，可靠地保護電動機。</p><p>　　人機接口部分的按鈕等都選擇低壓電器元件，保護操作者的安全。</p><p><b>　　圖3 主接線路圖</b></p><p>　　4.1.2 P

53、LC控制電路設計</p><p>　　1、I/O口分配表：</p><p>　　2. 定時器、計數(shù)器說明：</p><p>　　2、PLC控制電路連接線路圖如圖4所示：</p><p>　　圖4 PLC硬件連接線路圖</p><p><b>　　3、線圈保護裝置</b></p>&

54、lt;p>　　全自動洗衣機的排水、進水電磁閥是一個很重要的部件，他的作用控制著排水、剎車帶的放松和收緊、棘爪的升起和降落（即棘爪和棘輪的分離）。它的負擔很重、受力很大，由于它是雙線圈電磁閥，通過機械觸點進行切換，在此過程中，觸點間存在較為嚴重的大火現(xiàn)象，因此，觸電的燒傷、電腐蝕在所難免，損壞的幾率是比較大的。因此在線圈的兩端并聯(lián)了電容與電阻串聯(lián)的電路構(gòu)成回路，起到釋放線圈中電流的作用。線圈保護裝置如圖5所示：</p>

55、<p>　　圖5 線圈保護裝置</p><p>　　4.2 洗衣機工作流程圖</p><p>　　洗衣機開始洗衣時，在接通電源后，第一步是調(diào)節(jié)水位，再按啟動按鈕開關，開始進水，水滿（即水位到設定水位）時停止進水。</p><p><b>　　2秒后開始洗滌。</b></p><p>　　洗滌時，正轉(zhuǎn)15秒后

56、暫停，暫停3秒后開始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌15秒后暫停。</p><p><b>　　暫停3秒。</b></p><p>　　如此循環(huán)3次后開始排水，排空后開始脫水并繼續(xù)排水。脫水10秒即完成一次從進水到脫水的工作循環(huán)過程。</p><p>　　未完成3次大循環(huán)，則返回從進水開始的全部動作，進行下一次大循環(huán)；完成了3次大循環(huán)，則進行洗完報警。<

57、;/p><p>　　報警10秒結(jié)束全部過程，自動停機。</p><p><b>　　圖6 運行流程圖</b></p><p>　　4.3 全自動洗衣機控制系統(tǒng)程序設計調(diào)試</p><p>　　4.3.1 編程軟件</p><p>　　編程軟件采用三菱公司為其生產(chǎn)的PLC而設計的編程軟件GX Devel

58、oper 8.86版本。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語言程序設計，網(wǎng)絡參數(shù)設定，可進行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能,結(jié)構(gòu)化程序的編寫(分部程序設計)，可制作成標準化程序, 在其它同類系統(tǒng)中使用。</p><p>　　本軟件包適用于三菱（MITSUBISHI FA）FX0N/1N/1S/2N/

59、2NC、AnS/AnA、MELSEC-全系列工控PLC系統(tǒng)的程序編制。</p><p>　　4.3.2 程序步驟說明</p><p><b>　　1、調(diào)節(jié)水位程序段</b></p><p>　　啟動洗衣機時第一步是調(diào)節(jié)水位，該洗衣機有三個水位，分別為“少”、“中”、“高”，本程序段將水位默認設為中水位，可以通過按按鈕X005來調(diào)節(jié)水位，順序為：

60、Y010、Y011、Y012（即：中、高、少），依次循環(huán)。</p><p>　　2、啟動、手動停止、手動排水程序段</p><p>　　X000表示啟動洗衣機，Y007是啟動運行指示燈，Y000是進水電磁閥。但按下按鈕X000后，Y007和Y000通電，運行指示燈亮起，進水電磁閥開啟進水。按下按鈕X001起到手動停止運行功能。按下按鈕X002起到手動排水功能。</p><

61、;p>　　3、到達指定水位開始運行程序段</p><p>　　X003、X007、X006分別為指定高度水位的傳感器輸入信號，T0為當水位到達指定水位是暫停2S時間。</p><p>　　4、小循環(huán)洗衣程序段</p><p>　　暫停2S之后，Y001開始運行（即洗衣機正轉(zhuǎn)洗滌）15S，T2為正轉(zhuǎn)洗滌15S后暫停3S，Y002開始運行（即洗衣機反轉(zhuǎn)洗滌）15S

62、，T4為反轉(zhuǎn)洗滌15S后暫停3S，再跳到Y(jié)001正轉(zhuǎn)洗滌，以此循環(huán)3次后（即C0為3），Y003導通開始排水。</p><p>　　5、正轉(zhuǎn)脫水和大循環(huán)程序段</p><p>　　當排水時水位到達低水位X004感應，使離合器Y004導通，離合器合上，Y005導通開始正轉(zhuǎn)脫水，時間10S后，脫水結(jié)束，這時T5為10S，復位C0、Y000到Y(jié)005，指令跳到“啟動、手動停止、手動排水程序段”開

63、始新的洗滌，直到C1為3時，大循環(huán)3次結(jié)束。</p><p>　　6、洗滌結(jié)束報警程序段</p><p>　　Y006為報警T6為10S報警時間，10S報警結(jié)束后，復位C1、Y007，整個洗滌過程結(jié)束。</p><p>　　4.3.3 程序清單</p><p><b>　　5 課程設計總結(jié)</b></p>

64、<p>　　經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的課程設計終于完成了。在沒有做課程設計以前覺得課程設計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做課程設計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作

65、、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次課程設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。 我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會

66、了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 蔣金周 全自動洗衣機的PC智能控制 機電一體化</p><p>　　[2] 謝克明，夏路易.可編程控制器原理與程序設計 電子工業(yè)出版社</p><p>　

67、　[3] 吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機中運用 .家用電器科技，2000</p><p>　　[4] 廖常初 可編程序控制器應用技術(shù)（第四版） 重慶大學出版社 2002</p><p>　　[5] 自動化網(wǎng)論壇，全自動洗衣機PLC控制</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此要感謝我們的指導老

68、師羅老師、陸老師和張老師對我們悉心的指導，感謝老師們給我們的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是

69、在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，使我終身受益。</p><p>　　花式噴水池裝置PLC控制課程設計</p><p>　　班 級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>　　

70、指導教師： </p><p>　　花式噴水池裝置PLC控制梯形圖的設計和調(diào)試</p><p><b>　　一：題目</b></p><p>　　1、花式噴水池示意圖</p><p>　　圖a中4為中間噴水管，3為內(nèi)環(huán)狀噴水管，2為中環(huán)形狀噴水管，1為外環(huán)形狀噴水管。圖b中的選擇開關可有4種選擇，可分別

71、用4個開關模擬實現(xiàn)；單步/連續(xù)開關為“1”= 單步，“0”= 連續(xù)，其他為單一功能開關。</p><p><b>　　2、控制要求：</b></p><p>　　(1)水池控制電源開關接通后，按下啟動按鈕，噴水裝置即開始工作。按下</p><p>　　停止按鈕，則停止噴水。工作方式由“選擇開關”和“單步/連續(xù)”開關來決定。</p>

72、<p>　?。?）“單步/連續(xù)”開關在單步位置時，噴水池只運行一個循環(huán)；在連續(xù)位置時，噴水池反復循環(huán)運行。</p><p>　　(3)方式選擇開關用以選擇噴水池的噴水花樣，1～4號噴水管的工作方式選</p><p><b>　　擇如下：</b></p><p>　　a）選擇開關在位置“1”——按下啟動按鈕后，4號噴水，延時2s，3號

73、噴水，再延時2s，2號噴水，再延時2s，1號噴水，接著一起噴水15s為一個循環(huán)。</p><p>　　b）選擇開關在位置“2”——按下啟動按鈕后，1號噴水，延時2s，2號噴水，再延時2s，3號噴水，再延時2s，4號噴水，接著一起噴水30s為一個循環(huán)。</p><p>　　c) 選擇開關在位置“3”——按下啟動按鈕后，1、3號同時噴水，延時3s后，2、4號同時噴水，1、3號停止噴；交替運行5

74、次后，再1～4號全部噴水30s為一個循環(huán)。</p><p>　　d）選擇開關在位置“4”——按下啟動按鈕后，噴水池1～4號水管的工作順</p><p>　　序為：1→2→3→4按順序延時2s噴水，然后一起噴水30s后，1、2、3和4號水管分別延時2s停水，再等待1s，由4→3→2→1反序分別延時2s噴水，然后再一起噴水30s為一個循環(huán)。</p><p>　?。?）

75、不論在什么工作方式，按下停止按鈕，噴水池立即停止工作，所有存儲器復位。</p><p><b>　　3、I/O編址</b></p><p><b>　　4、編程并調(diào)試</b></p><p>　　5、I/O端子接線圖</p><p><b>　　原理和操作說明</b></

76、p><p>　　(1)水池控制電源開關接通后，工作方式由“選擇開關”和“單步/連續(xù)”開關來決定。</p><p>　?。?）“單步/連續(xù)”開關在單步位置時，噴水池只運行一個循環(huán)；在連續(xù)位置時，噴水池反復循環(huán)運行。按下啟動按鈕，噴水裝置即開始工作。按下停止按鈕，則停止噴水。</p><p>　　當選擇開關在SF1時，按動啟動按鈕時程序自動進入s0.1運行，程序運行到最后時

77、自行判斷是單步或連續(xù)，就入戲一個環(huán)節(jié)；</p><p>　　當選擇開關在SF2\SF3\SF4時同上。</p><p>　　三、I/O分配表、I/O接線圖及主電路</p><p><b>　?。ㄒ唬㊣/O分配表</b></p><p>　　分析系統(tǒng)及控制要求知需8個輸入和四個輸出，所以選CPU222即可滿足要求（CPU2

78、22有8輸入和6輸出）。I/O分配表如下表。</p><p>　　（二）1、I/O接線圖</p><p><b>　　2、主電路</b></p><p><b>　　四、流程圖</b></p><p>　　分析系統(tǒng)及控制要求繪出如下流程圖</p><p><b>　

79、　五、程序--梯形圖</b></p><p><b>　　六、程序--語句表</b></p><p>　　LD I0.0</p><p>　　O M0.0</p><p>　　AN I0.5</p><p>　　= M0.0</p>&

80、lt;p>　　LD SM0.1</p><p>　　S S0.0, 1</p><p>　　LSCR S0.0</p><p>　　LD I0.6</p><p>　　AN I0.7</p><p>　　S M0.1, 1</p><p>　

81、　LD I0.7</p><p>　　AN I0.6</p><p>　　R M0.1, 1</p><p>　　LD I0.1</p><p>　　A I0.0</p><p>　　SCRT S0.1</p><p>　　LD I0.2&

82、lt;/p><p>　　A I0.0</p><p>　　SCRT S0.3</p><p>　　LD I0.3</p><p>　　A I0.0</p><p>　　SCRT S0.5</p><p>　　LD I0.4</p><p

83、>　　A I0.0</p><p>　　SCRT S0.7</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　LSCR S0.1</p><p>　　LDN I0.5</p><p>　　= M0.2</p><p>

84、　　TON T37, 20</p><p>　　LD T37</p><p>　　= M0.3</p><p>　　TON T38, 20</p><p>　　LD T38</p><p>　　= M0.4</p><p>　　TON T39

85、, 20</p><p>　　LD T39</p><p>　　= M0.5</p><p>　　TON T40, 150</p><p>　　LD T40</p><p>　　SCRT S0.2</p><p><b>　　SCRE</b&g

86、t;</p><p>　　LSCR S0.2</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　SCRT S0.1</p><p>　　LDN M0.1</p><p>　　SCRT S0.0</p><p><b>　　SCRE</b>&l

87、t;/p><p>　　LSCR S0.3</p><p>　　LDN I0.5</p><p>　　= M0.7</p><p>　　TON T41, 20</p><p>　　LD T41</p><p>　　= M2.5</p><

88、p>　　TON T42, 20</p><p>　　LD T42</p><p>　　= M2.6</p><p>　　TON T43, 20</p><p>　　LD T43</p><p>　　= M1.0</p><p>　　TON

89、 T44, 300</p><p>　　LD T44</p><p>　　SCRT S0.4</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　LSCR S0.5</p><p>　　LDN I0.5</p><p>　　=

90、 M1.1</p><p>　　TON T45, 30</p><p>　　LD T45</p><p>　　= M1.2</p><p>　　TON T45, 30</p><p>　　LD T45</p><p>　　= M1.2</p&

91、gt;<p>　　TON T46, 30</p><p>　　LD T46</p><p>　　LD C20</p><p>　　CTU C20, 5</p><p>　　LD C20</p><p>　　TON T47, 300</p><p

92、>　　LD T47</p><p>　　SCRT S0.7</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　LSCR S0.6</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　SCRT S0.5</p><p>　

93、　LDN M0.1</p><p>　　SCRT S0.0</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　LSCR S0.7</p><p>　　LDN I0.5</p><p>　　= M1.3</p><p>　　TON

94、 T48, 20</p><p>　　LD T48</p><p>　　= M1.4</p><p>　　TON T49, 20</p><p>　　LD T49</p><p>　　= M1.5</p><p>　　TON T50, 20&

95、lt;/p><p>　　LD T50</p><p>　　= M1.6</p><p>　　TON T51, 300</p><p>　　LD T51</p><p>　　= M1.7</p><p>　　TON T52, 20</p>

96、<p>　　LD T52</p><p>　　= M2.7</p><p>　　TON T53, 20</p><p>　　LD T53</p><p>　　= M3.0</p><p>　　TON T54, 20</p><p>　　L

97、D T54</p><p>　　= M2.0</p><p>　　TON T55, 10</p><p>　　LD T55</p><p>　　SCRT S1.0</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　LSCR

98、 S1.0</p><p>　　LDN I0.5</p><p>　　= M2.1</p><p>　　TON T56, 20</p><p>　　LD T56</p><p>　　= M2.2</p><p>　　TON T57, 20<

99、/p><p>　　LD T57</p><p>　　= M2.3</p><p>　　TON T58, 20</p><p>　　LD T58</p><p>　　= M2.4</p><p>　　TON T59, 300</p><

100、;p>　　LD T59</p><p>　　SCRT S1.1</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　LSCR S1.1</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　SCRT S0.7</p><p>

101、;　　LDN M0.1</p><p>　　SCRT S0.0</p><p><b>　　SCRE</b></p><p>　　LD M0.2</p><p>　　AN T40</p><p>　　LD M1.0</p><p>　　AN

102、 T40</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD T45</p><p>　　AN T46</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD C20</p><p>　　

103、AN T47</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M1.6</p><p>　　AN M2.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　O M2.1</p><p&

104、gt;　　= Q0.3</p><p>　　LD M0.3</p><p>　　AN T40</p><p>　　LD M2.6</p><p>　　AN T44</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD

105、 M1.1</p><p>　　AN T45</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD C20</p><p>　　AN T47</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　

106、　LD M1.5</p><p>　　AN M3.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　O M2.2</p><p>　　= Q0.2</p><p>　　LD M0.4</p><p>　　AN

107、 T40</p><p>　　LD M2.5</p><p>　　AN T44</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD T45</p><p>　　AN T46</p><p><b>　　OLD&

108、lt;/b></p><p>　　LDN C20</p><p>　　A T47</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M1.4</p><p>　　AN M2.7</p><p><b>　　

109、OLD</b></p><p>　　O M2.3</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　LD M0.5</p><p>　　AN T40</p><p>　　LD M0.7</p><p>　　AN T44</

110、p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M1.1</p><p>　　AN T45</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD C20</p><p>　　AN T47&l

111、t;/p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M1.3</p><p>　　AN M1.7</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　O M2.0</p><p>　　=

112、Q0.0</p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　七、總結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設計使我懂得了理論與實踐相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把理論與實踐結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇

113、到的問題，，難免會遇到各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，對以前所學的知識理解的不夠深刻，掌握的不夠牢固，比喻說不懂一些元器件的使用方法，對PLC編程掌握的不好……通過這次課程設計之后，一定要把以前的知識重新溫習。</p><p>　　在本次設計中，我們還需要大量的以前沒有學到過的知識，于是圖書館和INTERNET成了我們很好的助手。在查閱資料的過程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關知識，不知不覺中我

114、們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學習的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領域，這方面的能力便會使我們受益非淺。最后感謝胡老師的辛苦栽培！</p><p><b>　　八、參考文獻</b></p><p>　　1.鄧星鐘. 機電傳動控制. 華中科技大學出版社</p><p>　　2.王衛(wèi)兵. 可編程序控制器原理及應用.