PLC全自动洗衣机控制系统

摘要

现如今，洗衣机已经进入寻常百姓家，洗衣机的市场很大，现代社会要求制造业对市场需求作出迅速反应，生产有如洗衣机这类产品，可编程程序控制器（PLC）就是为了满足这一需求出现的。PLC是衡量一个国家现代制造业的一个重要技术，它具有的功能性强、可靠性高、配制方法灵活等特点是其他控制器所无法匹敌的的。

本文介绍了PLC的相关知识和注意事项，包括PLC的组成、工作原理和设计流程。

本文采用西门子公司生产的S7-200型PLC作为控制器对全自动洗衣机进行控制，描述了全自动洗衣机控制系统的运作要求。根据全自动洗衣机控制系统总体控制的要求和特点，确定PLC的输入输出分配，设计出顺序功能图和梯形图，同时对结果进行仿真，并进行现场调试，实现了洗衣机进水、洗涤、排水、脱水、报警到自动停机的循环过程。

【关键字】 PLC 全自动洗衣机顺序功能图梯形图

Abstract

Nowadays, the washing machine has entered the homes of ordinary people, washing machine market is very big, the modern society requires the manufacturing industry to make rapid response to market demand, the production of this kind of products like washing machine, programmable logic controller (PLC) is to meet this demand appears. PLC is an important technical measure of modern manufacturing industry of a country, it has strong function, high reliability, preparation method and flexible characteristics is unmatched by other controllers.

This paper introduced the PLC related knowledge and attention, including the composition and work principle of PLC and the design process.

This paper adopts S7-200 PLC produced by SIEMENS as the controller of automatic washing machine control, describes a fully automatic washing machine control system operation requirements. According to the control system of the automatic washing machine overall control requirements and

characteristics, determine the PLC input and output distribution, to design the sequential function chart and the ladder chart, at the same time the result was simulated, and on-site commissioning, realize the washing machine water, washing, drainage, dewatering, alarm to automatically stop the cycle.

[keyword] PLC Full automatic washing machine Sequential function chart Ladder chart

第一章绪论 (1)

1.1 研究背景 (1)

1.2 研究意义 (2)

第二章 PLC的基本概念与基本结构 (3)

2.1 PLC的基本概念 (3)

2.2 PLC的基本结构 (3)

第三章 PLC的硬件和工作原理 (4)

3.1 PLC的物理结构 (4)

3.2 CPU模块中的存储器 (4)

3.3 PLC的工作原理 (4)

第四章 PLC的设计基础 (5)

4.1 PLC的编程语言与程序结构 (5)

4.2 位逻辑指令 (6)

4.3定时器与计数器指令 (7)

第五章数字量控制系统梯形图程序设计方法 (8)

5.1 梯形图的经验设计法 (8)

5.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法 (8)

5.3 顺序控制设计法与顺序功能图 (9)

第六章顺序控制梯形图的设计方法 (10)

6.1 使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法 (10)

6.2 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法 (11)

6.3 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法 (12)

6.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法 (13)

第七章全自动洗衣机设计与PLC实现 (13)

7.1 PLC控制要求 (13)

7.2 建立模型 (14)

7.3 仿真与系统调试 (19)

第八章项目开发总结 (19)

第九章参考文献 (20)

第一章绪论

1.1研究背景

1、洗衣机的历史

从1858年世界第一台洗衣机诞生至今，洗衣机已经成为人们日常生活中必不可少的家用电器。

1874年，美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机，标志了用机器洗衣的开端。

1880年，美国出现了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。

1910年，美国的费希尔在芝加哥试制成功世界上第一台电动洗衣机。

1922年，美国玛塔依格公司改造了洗衣机的洗涤结构，把拖动式改为搅拌式，使洗衣机的结构固定下来，这也就是第一台搅拌式洗衣机的诞生。

1932年，美国本德克斯航空公司研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步。

1937年第一台全自动洗衣机问世。

1955年，日本研制出波轮式洗衣机。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。

60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。

70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。

70年代后期，以电脑（实际上微处理器）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。

90年代，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。

2、洗衣机的分类

目前，我国洗衣机的分类方法主要有三种：按自动化程度分类，按洗涤方式分类，按结构方式分类。

(1）按自动化程度分类，洗衣机可分为普通型、半自动型、全自动型三大类。

目前大多是全自动型洗衣机，它是指洗涤、漂洗、脱水各个功能之间的转换全部不用手工操作而能自动进行的洗衣机。这种洗衣机在选定的工作程序内由机电式程序控制器或微电脑程序控制器适时发出各种指令，自动完成各个执行机构的动作，使整个洗衣过程自动化。

(2) 按结构方式分类，洗衣机可分为单桶、双桶、套桶三大类。

单桶洗衣机自动化程度较低，多为简易和普通型，少量的为半自动型。其主要特点是占地面积小，价格便宜。

双桶洗衣机实际上就是单桶洗衣机和脱水机的组合。它的洗衣部分和甩干部分有各自的电动机和定时器。双桶洗衣机功能齐全，使用方便，操作简单，省电，省水，价格适宜，品种多样。目前，我国双桶波轮式洗衣机占主导地位。

套桶洗衣机的特点是内、外两个立式容器套装在同一轴心上。波轮式套桶洗衣机多为全自动型。因其离心桶的外径小于盛水桶的内径，故将外桶和内筒套装在同一个轴心上，减少了占地面积。其外桶作为盛水容器，内筒作为洗涤、漂洗、离心脱水作用。常见波轮式套桶洗衣机是单电机的，洗涤及脱水工作由离合器控制。洗涤时波轮转动而脱水桶不转，脱水是波轮与脱水桶一起旋转。

(3) 按洗涤方式分类，洗衣机可分为波轮式、滚筒式等。

波轮式洗衣机是将洗涤衣物浸泡在水中，靠波轮正、反方向的交替转动或连续单方向的转动使衣物在水中不断滚动，而达到洗净衣物的目的。

滚筒式洗衣机的自动化程度高，洗涤性能好，容量大，质量高

3、洗衣机的工作原理

全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断，从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。

水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片2受压而胀起，推动顶杆3运动而使触点4改变，从而实现自动通断。

衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。

脱水时采用压电传感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转。

1.2 研究意义

传统的洗衣机采用继电器控制的优点是装置结构简单、价格便宜、抗干扰能力强。但是，这也是随之带来的一些问题，如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏，而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手

工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。这种电路接线多，只适用于小型的控制电路，而采用PLC控制比继电器控制要好得多。

可编程控制器（PLC）是以计算机为核心的通用自动控制装置，它功能强、可靠性强、编程简单、使用方便、体积小。现广泛应用于现代工业控制的各个领域，它以微软处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。

本文采用西门子S7-200型PLC设计了全自动洗衣机的控制过程，效果颇佳。

第二章 PLC的基本概念与基本结构

2.1 PLC的基本概念

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的

机械或生产过程。

PLC的出现是为了满足现代制造业的要求，它为企业生产小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品提供可能。PLC的应用面广、功能强大、使用方便，已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC咋其他领域，例如民用和家庭自动化的应用也得到了迅速的发展。

2.2 PLC的基本结构

PLC主要由中央处理器（CPU）模块、输入输出（I/O）模块、编程器和电源这几部分组成的。

CPU模块主要由微处理器和存储器组成，它在不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。

I/O模块是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收，生产过程的各个参数；输出模块用来送出可编程控制器运算后得到的信息，并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。

编程器用来生成用户程序，并用它来编辑、检查、修改用户程序，监视用户程序的执行情况。

PLC试用AC 200V电源或DC 24V的电源。

第三章 PLC的硬件和工作原理

3.1 PLC的物理结构

根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式、模块式和混合式。

整体式又叫做单元式或箱体式，它体积小、价格低，小型PLC一般采用整体式结构。整体式PLC将CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱型朔料机壳内，S7-200称为CPU模块。

模块式PLC适用于大、中型PLC。用户可以选用不同档次的CPU模块、品种繁多的I/O模块和特殊功能模块，对硬件配置的选择余地较大，维修时更换模块也很方便。

3.2 CPU模块中的存储器

存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。

随机存取存储器（RAM）又叫做读/写存储器，用户可以用编程装置读出RAM 中的内容，也可以将用户程序写入RAM。它是易失性的存储器，它的电源中断后，储存的信息将会丢失。

只读存储器（ROM）的内容只能读出，不能写入。它是非易失性的。ROM用来存放PLC的系统程序。

可以电擦除可编程的只读存储器（EEPROM）兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点。

3.3 PLC的工作原理

图3-1 RUN模式图3-2 STOP模式

PLC通电后，需要对硬件和软件做一些初始化工作。为了使PLC的输出及时地响应各种输入信号，初始化后PLC要反复不停地分阶段处理各种不同的任务，这种终而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。

PLC有两种操作模式，即RUN（运行）模式与STOP（停止）模式。在CPU模块的面板上用“RUN”和“STOP”LED显示当前的操作模式。

在RUN模式，通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。

在STOP模式，CPU不执行用户程序，可以用编程软件创建和编程用户程序，设置PLC的硬件功能，并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。

第四章 PLC的设计基础

4.1 PLC的编程语言与程序结构

与个人计算机相比，PLC的硬件和软件的体系结构都是封闭的而不是开放的。为了解决各个厂商PLC兼容问题，IEC（国际电工委员会）于1994年5月公布了PLC标准，它由5部分组成：通用信息、设备与测试要求、编程语言、用户指南和通信。其中的第三部分（IEC 61131-3）是PLC的编程语言标准。

IEC 61131-3详细地说明了句法、语义和5种编程语言：1、顺序功能图（Sequential Function Chart，SFC）。2、梯形图（Ladder Diagram，LD）。3、功能块图（Function Block Diagram，FBD）。4、指令表（Instruction List，IL）。5、结构文本（Structured Text，ST）。

标准中有两种图形语言——梯形图和功能块图，还有两种文字语言——指令表和结构文本，可以认为顺序功能图是一种结构块控制流程图。

顺序功能图是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，步、转换和动作是顺序功能图中的三种主要元件。

梯形图是使用的最多的PLC图形编程语言。梯形图由触电。线圈和用方框表示的功能块组成。触电代表逻辑输入条件，线圈通常代表输出结果，用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位。功能块用来表示定时器、计数器或者数学运算等指令。

功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言、该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧围输

出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号从左向右流动。

图4-1梯形图与语句表图4-2功能块图

S7-200有一个9位的堆栈，站定用来存储逻辑运算的结果，下面的8位用来存储中间运算结果。堆栈中的数据一般按“先进后出”的原则存取。

表4-2与堆栈有关的指令

图4-3 ALD与OLD的指令和指令的堆栈操作

逻辑入栈（Logic Push，LPS）指令复制栈顶的值并将其压入堆栈的下一层，栈中原本的数据依次向下一层推移，栈底值被推出丢失。

逻辑读栈（Logic Read，LRD）指令将堆栈中第2层的数据复制到栈顶。第2～9层的数据不变，但是原栈顶值消失。

逻辑出栈（Logic Pop，LPP）指令使栈中各层的数据向上移动一层，第2层的数据成为堆栈新的栈顶值，栈顶运来的数据将从栈内消失。

装载堆栈（Load Stack，n=1～8，LDS n）指令复制堆栈内第n层的值到栈顶。栈中原来的数据依次向下一层推移，栈底值被推出丢失。一般很少使用这条指令。

4.3定时器与计数器指令

定时器、计数器的当前值、设定值均为16位有符号整数（INT），允许的最大值为32767。接通延时定时器（TON）的使能输入端（IN）的输入电路接通时开始定时。当前值大于等于预置时间（Present Time，PT）端指定的设定值（1～32767）时，定时器位变为ON，梯形图中该定时器的常开触电闭合，常开触点断

开。达到设定值后，当前值仍然继续增大，直到最大值32767。

接在断开延时定时器（TOF）IN输入端的输入电路接通时，定时器位变为ON，当前值被清零。

计数器分为加计数器（CTU）、减计数器（CTD）和加减计数器（CTUD）。

第五章数字量控制系统梯形图程序设计方法

5.1 梯形图的经验设计法

数字量控制系统又称开关量控制系统，继电器控制系统就是典型的数字量控制系统。

经验设计法就是在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，增加一些中间编程元件和触点，最后才能得到一个满意的结果。

5.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法

PLC使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言，如果用PLC改造继电器控制系统，根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。这是因为原有的继电器控制系统经过长期的使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图又与梯形图有很多相似之处，因此可以将继电器电路图“翻译”成梯形图，即用PLC的外部硬件接线图和梯形图程序来实现继电器系统的功能。

将继电器电路图转换为功能相同的外部接线图和梯形图的步骤如下：

1、了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理，这样才能做到在设计和调试控制系统时心中有数；

2、确定PLC的输入信号和输出负载，以及与它对应的梯形图中的I/O地址，画出PLC的外部接线图；

3、确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的位存储器（M）和定时器(T)地址，建立继电器电路中的物理元件与梯形图中编程元件的地址间的对应关系；

4、根据上述对应关系画出梯形图。

图5-1继电器电路图图5-2 PLC外部接线图根据继电器电路图设计PLC的外部接线图和梯形图时应注意以下问题：

1、应遵守梯形图语言中的语法规定；

2、设置中间单元：若多个线圈都受某组串并联触点的控制，为了简化电路，

在梯形图中可以设置用该电路控制的位存储器（类似继电器电路的中间

继电器）；

3、尽量减少PLC的输入信号和输出信号，减少PLC的I/O点数，降低费用；

4、设立外部联锁电路，增强系统的安全性和可靠性；

5、对梯形图进行优化设计，在串联电路中将单个触点放在右边，在并联电

路中将单个触点放在下边，以避免电路的块连接操作，从而减少程序指

令条数；

6、关注外部负载的额定工作电压要求，选用PLC输出模块的输出类型需与

之匹配。

5.3 顺序控制设计法与顺序功能图

所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产工艺过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。使用顺序控制设计法时首先根据系统的生产工艺过程，画出顺序功能图。然后根据顺序功能图设计梯形图。有的PLC为用户提供了顺序功能图语言，在编程软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作。这是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。

可以将被控系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，并用编程元件（如位存储器M和顺序控制继电器S）来代表各步。在任何一步之内，各输出量的接通/断开状态不变，但相邻两步输出量总的状态不相同，所以可以根据输出量的状态变化来划分步。

然后确定步与步之间的转换条件，若上一步为活动步，且由上一步到当前步

的转换条件成立，则发生步的活动状态的进展，当前步变为活动步，上一步变为静步。各步相应的输出即命令或动作，当步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动步时，相应的动作被停止。

顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出位。

初始步：与系统的初始状态相应的步。初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止状态。初始步用双线方框表示，每一个顺序功能图至少应该有一个初始步。

与步对应的动作或命令：控制设备(如PLC、工控计算机等)，发出控制命令；生产设备(如机床、输送带、锅炉等)接收控制命令，完成相应动作，实现生产过程。

活动步：当系统正处在某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。

第六章顺序控制梯形图的设计方法

根据顺序功能图设计梯形图时，可以用存储器位M来代表步。某一步为活动步时，对应的存储器位为1状态，某一转换实现时，该转换的后续步变为活动步，前级步变为不活动步。

6.1 使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法

编程过程紧紧围绕工步转换实现的两个基本条件及转换实现后应该完成的操作来进行。

图6-1 使用起保停电路的典型编成结构

在上述编程结构中，对Mi步进行编程时，编程思路为：若第Mi-1步为活动步，且Xi条件成立，则第Mi步变成活动步并自动保持，同时将该步对应的命令或动作驱动起来。当其下一步Mi+1变成活动步后，通过Mi+1的常闭触点将Mi 步变成不活动步。

采用这种编程方法需要注意不能出现双线圈输出。若需要在多个工步中对某个线圈进行驱动，则可使用相应工步的常开触点并联驱动的方法来解决。

选择系列分支处，某一步之后可能面对多个分支。当该步为活动步时，分支中转换条件满足的方向即为该步的进展方向，且每次只能选择一个进展方向。由于该步可能转换到不同的多个步中去，所以在编程结构中应该将所有的后续步的常闭触点与该步的线圈串联，作为结束该步的条件。

选择系列的合并处，可能会出现由多个步合并为一个步的情况。这时控制该步的起动电路应由所有N条支路的转换条件并联而成。

在并行系列分支处，当某一步为活动步且其后的转换条件满足时，将同时激活多个后续的工步，同时停止该活动步。

在并行系列合并处，当多个前级步均为活动步且其后的转换条件满足时，将激活后续工步，同时停止前面的多个前级步。

6.2 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法

在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步并且转换条件满足，则转换实现。即该转换对应的所有后续步都变成活动步，而该转换对应的所有前级步都变成不活动步。

在以转换为中心的编程方法中，将该转换的所有前级步对应的存储器的常开触点与转换对应的的触点或电路串联，该串联电路即为起保停电路的起动电路，且作为置位后续步（使用S指令）和复位前级步（使用R指令）的条件。

图6-2 以转换条件为中心的典型编成结构

使用这种编程方法，每一个工步均可采用这种编程结构来处理，编程方法规律性强，梯形图与转换实现之间有着严格的对应关系，在设计复杂的顺序功能图

时即容易掌握，又不容易出错。

但是使用这种编程方法时，不能将各步对应的命令或动作与置位指令或复位指令并联。

在选择系列的分支与合并处，由于每个转换只是对应于一个前级步和一个后续步，需要置位和复位的指令只有一个，因此选择系列的分支与合并的编程方法实际上与单系列结构的编程方法完全一样。

在并行系列分支与合并的编程：当某个转换对应的多个前级步均为活动步且其后的转换条件满足时，将激活后续工步，同时停止前面的多个前级步。

图6-3 转换的同步实现

顺序控制程序被划分为LSCR与SCRE指令之间的若干段，一个SCR段对应于顺序功能图中的一个步。使用该编程方法时，代表工步的编程元件应选用顺序控制继电器来担当。

使用SCR指令时应注意：

1、顺序控制继电器S无断电保持功能；

2、不能在不同的程序中使用相同的S位；

3、不能在SCR段内使用JMP及LBL指令，即不允许用跳转跳入或跳出SCR 段；

4、不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令；

5、不允许双线圈输出。

在设计梯形图时，用LSCR（梯形图中为SCR）和SCRE指令表示SCR段的开始和结束。

在SCR段中用SM0.0的常开触点来驱动该步对应的命令或动作，并用转换条件对应的触点或电路来驱动转换到后续步的SCRT指令。

6.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法

为了满足生产需要，很多设备要求设置多种工作方式，如手动和自动(包括连续、单周期、单步和自动返回初始状态)工作方式。

手动程序较简单，一般用经验设计法设计；复杂的自动程序一般根据顺序功能图使用顺序控制设计法。

第七章全自动洗衣机设计与PLC实现

7.1 PLC控制要求

波轮式全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安装的。外桶固定，作盛水用，内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有许多小孔，使内外桶水流相通。

洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时，控制系统使进水电磁阀打开，将水注入外桶；排水时，使排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤和脱水由同一台电机拖动，通过电磁阀离合器来控制，将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）。电磁离合器失电，电动机带动洗涤波轮实现正、反转，进行洗涤；电磁离合器得电，电动机带动内桶单向旋转，进行甩干（此时波轮不转）。水位高低分别由高低水位开关进行检测。启动按钮用来启动洗衣机工作。

控制要求：

启动时，首先进水，到高位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15S，暂停3S 后反转洗涤15S，暂停3S后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10S。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。

经过3次上述大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警10S后结

束全部过程，自动停机。

2、定时器、计数器说明

注：脱水时洗衣机需要转动，这里脱水的转动是反转

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4、梯形图

根据顺序功能图，用起保停方法设计梯形图，用存储器位M代表步。某一步为活动步时，对应的存储器为1状态，某一转换实现时，该转换的后续步变为活动步，前级步变为不活动步。本文用M0.0~M0.7、M1.0、M1.1九步进行编程。

本文的内容是建立在STEP 7—Micro/WIN V4.0 SP5的基础上的，所以PLC的实现是在该平台上。

图7-3 STEP 7-Micro/WIN的界面

该编程软件主要由程序块、数据块、系统块、符号表、状态表、交叉引用表组成（如图7-3）。编程完毕后（如图7-4），将计算机与PLC在线链接，设置PLC的型号（本程序使用CPU 266），将程序下载到PLC中，进行调试。

plc实验全自动洗衣机控制

全自动洗衣机控制 1、设计任务和目的通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《电气控制与可编程控制器技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握PLC可编程软件的使用，程序的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事自动化设计、研发自动化产品打下良好的基础。 2、设计要求全自动洗衣机的洗衣桶和脱水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。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。 3、控制要求 PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。（1）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） 2 秒后开始洗涤。（3）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。（4）如此循环 3 次后开始排水，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。（5）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。（6）报警10 秒结束全部过程，自动停机。（7）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。 4、实验内容 4.1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。洗涤正转、反转由洗涤

洗衣机模糊控制

工业洗衣机模糊控制系统技术策略及实现摘要]介绍了模糊控制这一被称为“21世纪的核心技术”的研究背景;提出了工业洗衣机模糊控制系统开发的技术策略和设计框架;综述了模糊控制知识库的建立和模糊控制器的设计以及系统的硬件设计和软件设计. [关键词]工业洗衣机;模糊控制;模块化设计;多任务编程 1 研究的背景和意义模糊数学和模糊控制的概念是加利福尼亚大学教授扎德(L A Zadeb)在他的《Fuzzy Sets》、《Algo- rithm》和《A Rationale For Fuzzy Control》等论著中首先提出[1].1974年英国伦敦大学教授E H Manidani首先应用模糊控制逻辑研制成功模糊控制器.1979年,英国I J Procyk和E H Manidani研制成功自组织模糊控制器,标志着模糊控制器“智能化”程度的进一步提高.1984年年底国际模糊系统学会成立.模糊控制理论从提出至今虽然只有20 多年,但是无论在模糊理论的算法、模糊推理决策、工业控制应用、模糊系统集成,以及自学习、自适应和工程应用方面都取得了长足的进步[2]. 模糊控制是智能控制领域的重要发展方向,模糊控制技术被称为“21世纪的核心技术”.模糊控制技术进入商品化,使产品的自动化和智能化水平不断提高. 工业洗衣机广泛应用于宾馆、饭店、医院、部队、学校、车站、客运码头等洗涤衣物量大的场所,由于洗涤容量大、洗涤效率高以及洗净度高等特点,赢得了越来越大的市场. 对工业洗衣机模糊控制系统的研制与开发,旨在进一步提高其自动化、智能化程度,将给工业洗衣机以更强大的生命力.系统的研制开发是以XGQ- 25型全自动洗涤脱水机为原型机,实现洗涤过程的模糊控制.原型机是程序控制洗涤脱水机,用户根据不同洗涤物的布质、布量、脏污状况凭经验选择多个功能键,决策因人而异,洗涤效果自然有差别.采用模糊控制技术的全自动洗涤脱水机,用电脑全部或部分代替人脑进行洗涤过程的决策,由计算机进行模糊判断、推理和决策,并自动生成优化的洗涤方案,使整个洗涤过程在无需人工干预的情况下自动完成,而且可以节水、节电、省时、省心.经文献检索确认,迄今,模糊控制工业洗衣机研制在国内外尚属空白.因此,笔者的研制成果不仅具有重大的科学意义,而且可以增强国产工业洗衣机的国内外市场竞争力.

基于PLC的全自动洗衣机控制

山西职业技术学院电气工程与自动化系毕业设计（论文）任务书题目名称：基于PLC的全自动洗衣机学生学号：1012100317 指导教师：****** 学生姓名：王堃学生专业：电气自动化山西职业技术学院电气工程与自动化系 2012年12月 1日

基于PLC的全自动洗衣机控制摘要随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。传统洗衣机基于电器的控制，已经不能满足人们对其自动化程度的要求了。洗衣机要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。自动化技术的飞速发展，使得洗衣机由最初的半自动式发展到现在的全自动式，并正在向智能化洗衣机方向发展。洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。基于全自动洗衣机的应用日益广泛，本次设计利用西门子公司生产的PLC控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，洗衣机可靠性、节能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，与此同时系统维修简单、维修时间缩短。本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理，控制方式灵活多样。最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。关键词：全自动洗衣机, PLC, 控制

智能洗衣机系统的设计与实现

目录 1. 智能洗衣机的设计方案 0 2. 单元模块设计 0 2.1 主控制器简介 0 2.1.1 STC89C52单片机特点 (1) 2.1.2 STC89C52最小系统电路设计 (2) 2.2洗衣机电机驱动电路设计 (4) 2.3 显示电路设计 (4) 2.3.1 数码管简介 (4) 2.3.2 数码管显示电路设计 (6) 2.4 水位检测模块设计 (7) 2.5 按键控制模块设计 (8) 2.6蜂鸣器模块设计 (10) 3.系统软件设计 (10) 3.1 系统软件结构 (10) 3.2 主程序流程图 (10) 3.3 控制程序流程图 (12) 4.系统调试 (13)

4.1 测试环境及工具 (13) 4.2 硬件调试 (13) 4.3 软件调试 (13) 5.设计总结 (15) 6.参考文献 (15) 附录1：作品实物图 (17) 附录2：作品原理图 (19) 附录3：作品PCB图 (20) 附录4：作品仿真图 (19) 附录5：作品程序 (22)

1. 智能洗衣机的设计方案智能洗衣机系统主要由水位采集模块、驱动模块、显示模块、控制模块四部分组成。控制模块由按键控制组成，用于实时时间的设置，洗衣机根据控制模块的输入值选择不同的工作状态。显示模块用于人机信息交换，显示当前工作时间和工作状态。水位采集模块用于采集当前洗衣机水的深度。智能洗衣机系统的设计方案图如图1所示。图1 智能洗衣机系统的设计方案图 2. 单元模块设计 2.1 主控制器简介本设计主控制器采用软件编程自由度大，外围模块丰富，硬件电路简单的可编程控制芯片STC89C52。STC89C52一类具有8位总线的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐。 2.1.1 STC89C52单片机特点 STC89C52芯片具有如下特点：

全自动洗衣机模糊控制器设计说明

全自动洗衣机模糊控制器设计 1 简介洗衣机自问世以来，经过一个多世纪的发展，现正呈现出全自动、多功能、大容量、高智能、省时节能的发展趋势。近年来，电子技术、控制技术、信息技术的不断完善、成熟，为上述发展趋势提供了坚强的技术保障。美国教授查徳（L.A.Zandeh）在1965年首先提出模糊集合的概念，由此打开了模糊数学及其应用的大门。1974年英国教授马丹尼（E.H.Mamdani）首先将模糊集合理论应用于加热器的控制，创造了模糊控制的基本框架。1980年，Sugeno开创了日本的首次模糊控制应用于一家富士电子水净化厂。1983年他又开始研究模糊机器人。随着模糊控制技术的不断发展，模糊控制逐渐被应用到日用家电产品的控制，例如电饭锅﹑照相机﹑吸尘器﹑洗衣机等。模糊控制全自动滚筒洗衣干衣机是通过模糊推理找出最佳洗涤烘干方案，以优化洗涤烘干时间、洗净程度、烘干效果，最终达到提高效率，简化操作，节水节电省时的效果。 2 模糊洗衣机的基本原理洗衣机的自动控制系统为一多输入多输出系统,输入量为衣质、衣量、脏污程度(即水的浑浊度)、脏污性质(浑浊度变化率);输出量为洗涤剂量、水位、水流、脱水时间、洗涤时间、漂洗方式等。从洗衣机的运行过程可以看出,洗涤剂量、水位、水流、脱水时间都可以通过输入量推理求得,而洗涤时间与漂洗方式为实时控制量,影响其主要因素是被洗物品的脏污程度,这两个量可以用水的浑浊度和浑浊度变化率来表示,油性脏污的浑浊度变化率小,泥性脏污的浑浊度变化率大。实际分析证明:输入与输出之间很难用一定的数学模型来描述,系统的具体条件具有较大的不确定性,其控制过程在很大程度上依赖于操作者的经验,用常规的控制方法难以达到理想的效果。而采用模糊控制技术就能很容易解决问题。因而采用了模糊控制器设计全自动洗衣机。在洗涤衣物的过程中,衣物的多少、面料的软硬、衣物的脏污程度等都是模糊量,所以必须经过大量的实验,总结出人为的洗涤方式,从而形成模糊控制规则。再根据检测系统检测到的信息,判断出衣物多少、面料软硬、脏污程度、脏污性质等,计算出控制量,从而完成注水量、洗涤时间、水流强弱、洗涤方式、脱水时间、排水等一列的设置。根据上述分析和模糊控制技术的基本原理,可以确定洗衣机的模糊控制框如图。

自动洗衣机控制系统

《电气控制与可编程控制器》课程设计说明书题目：自动洗衣机控制系统

目录 1.1 系统的工艺及要求 (2) 1.1.1 系统的运行工艺 (2) 1.1.2 系统的功能要求 (2) 1.2 PLC控制系统的硬件设计 (3) 1.2.1 PLC的选型 (3) 1.2.2 I/O扩展模块的选择 (4) 1.2.3 硬件选取 (5) 1.2.4 PLC控制系统的I/O资源分配表 (6) 1.2.5 PLC控制系统的电气接线图与说明 (7) 1.3 PLC控制系统的软件设计 (8) 1.3.1 控制系统的编程程序框图 (8) 1.3.2 控制系统的PLC软件程序 (8) 1.4 课程设计小结 (13) 1.5 参考文献 (14)

1.1系统的工艺及要求 1.1.1系统的运行工艺 1.1.2系统的功能要求起动时，首先进水，到高水位时停止进水，开始洗涤。正转洗涤15s，暂停3s 后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。洗涤结束后，开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水），脱水时间为10s。这样完成依次从进水到脱水的大循环过程。经过3次大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警10s后结束全过程，自动停机。

在洗涤过程中，按下停止按钮。洗衣机停止工作。在洗衣机停止工作时，按下排水按钮，洗衣机排水电磁阀得电排水，当水位下降到低水位开关时，排水电磁阀失电停止排水。 1.2PLC控制系统的硬件设计 1.2.1PLC的选型 I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的，介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。 PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。综上所述此次设计选用西门子S7-200型PLC。

基于PLC全自动洗衣机控制电路设计

目录一、设计课题：全自动洗衣机控制电路设计。二、课题内容：全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并进行硬件接线。三、设计目的： 1．进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识； 2.掌握PLC程序的设计及调试方法； 3. 熟练掌握PLC的硬件接线； 3．学会查阅有关专业资料及设计手册；四、程序设计任务及要求 1．控制要求（1）按下启动按钮及水位选择开关，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；

（7）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。五、PLC机型日本三凌公司的F系列PLC:FX1N系列。六、控制全自动洗衣机的课题思路按下电源开关，选择水位高低，当水位到达固定液位后洗衣机开始洗涤衣服。要使用P LC来实现洗衣机的全自动，它的输入设备主要有电源按钮，启动按钮，水位选择按钮（高、中、低），排水和脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯，水位选择按钮信号灯（高、中、低），进水、排水指示灯，洗涤电动机由控制要求，首先打开电源，用户根据衣服的多少和大小进行水位的选择，当水位达到固定液位，电动机开始正转、反转进行洗衣，第一遍洗衣完成后自动排水、脱水开始再次洗涤，洗衣结束后蜂鸣器报警。七、全自动洗衣机控制程序流程图全自动洗衣机控制流程图八、全自动洗衣机I/O分配图

I/O地址分配表九、PLC端子接线图 PLC外部接线图十、全自动洗衣机控制梯形图十一、程序运行功能简要分析 1.按下X1启动按钮，洗衣机开始运行； 2.如果按下X1,X2,X3其中下一个进水感应开关，选择高中低水位由行程开关X7、X10、X11控制水位高低，当水位到达开关快关闭合进入下一步骤。

全自动洗衣机的控制系统的设计

全自动洗衣机控制系统的设计 1. 论文（设计）选题的目的和意义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。而随着单片机技术的发展，用单片机来作为控制器，就能很好地满足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。单片机又称微控制器,或称嵌入式控制器。而现在的智能家电无一例外是采用微控制器来实现的，所以家用电器是单片机应用最多的领域之一。它是家用电器实现智能化的心脏和大脑。由于家用电器体积小，故要求其控制器体积更小以便能嵌入其结构之中。而家用电器品种多，功能差异也大,所以又要求其控制器有灵活的控制功能。单片机以微小的体积和编程的灵活性而产生多种控制功能，完全可以满足家用电器的需求。 2. 国内洗衣机现状及其发展趋势洗衣智能化相对于传统洗衣机而言，智能洗衣机可以模仿人的感觉，包括思维和判断能力。在您投入衣物后的几秒钟之内，智能洗衣机即可自动判断出衣物的重量，并结合衣物的衣质，为您选择最适合的水位。还可以根据水位和衣物的脏污程度，决定洗涤剂的用量、洗涤时间的长短和洗涤方式。另外，智能洗衣机通过模糊控制电脑操作智能波轮与内桶，产生各种不同方向的水流，像无数只手一样，对污垢、进行分解和扭曲，从而达到洗净衣物、减少缠绕、降低磨损、节约时间和水量的功能，水流方式多样化目前时常上洗衣机的水流方式也是多样化，如“悬浮”。悬浮即使是改变传统的喷水方向，水流是从桶的底部喷出，巨大的立体水流力量能将衣物“托起”，使

全自动洗衣机控制系统概况

合肥学院计算机科学与技术系微机原理与接口技术课程设计课程设计科目全自动洗衣机控制系统学生姓名学号班级指导教师高玲玲、肖连军

1、题意分析与解决方案 1.1 题意需求分析根据以上题目所给的提示，我们对其进行解析：首先，刚开始的时候系统处于初始状态，准备好启动，然后一声蜂鸣表明洗衣机已经进入工作状态。当按下暂停键之后，9s的放衣服时间，然后选择洗衣周期，然后我们进入了洗衣状态。在洗涤的过程时，打开进水阀（此过程就是注水的过程），当到达预定水位时，按下水位开关，然后电机MO转动，在洗涤的过程中电机正反转三次后停止转动。然后进入脱水的过程，此时我们要打开排水阀，然后使电机正转，脱水结束后，电机停止转动。漂洗过程和洗涤的过程相似，只是在漂洗的时候，是把电机转动的次数改成正反转两次。甩干的过程和脱水的过程相似，只是电机转动的时间比脱水过程长一些。从题意需求分析本课程设计需要解决的问题如下：（1）怎样用程序实现电机的正转反转；（2）我们怎么样在全速运行的条件下知道程序已经进入到哪一个步骤；（3）怎样分配按键，使程序尽可能的全自动化。 1.2 解决问题方法及思路 1.2.1硬件部分本课程设计具体要求如下：（1）进水阀由继电器模拟；（2）洗衣流程进展过程由LED等指示；（3）预设水位由按键控制；（4）波轮旋转由电机控制。此次课程设计中，我们在程序运行时，需要用到按键，所以对按键的分配如下：

表1-1 按键分配表 K1 暂停开关0 关闭 1 开启 K2 洗衣程序选择0 标准洗衣 1 经济洗衣 K3 水位开关0 低水位 1 高水位本实验中我们要用到的硬件主要是8255A、LED指示灯、继电器、八路二进制开关、步进电机、蜂鸣器。我们将LED指示灯接在8255A的PA口，而LED指示灯在此次实验过程中的作用就是指示洗衣流程进展（第5个灯亮表示在洗涤的过程，第6个灯亮表示在脱水的过程，在第7个灯亮表示在漂洗的过程，第8个灯亮表示在甩干的过程）和提示我们下一步应该怎样按键。将八路二进制开关接在8255A的PB口上，八路二进制开关在本实验中的作用是模拟洗衣机面板上的按键和水位开关的作用。将步进电机的A、B、C、D四相分别按顺序接到PC口的PC0~PC3上，本次实验过程中采用的是四相八拍的步进电机。将蜂鸣器接在PC口的PC4上，蜂鸣器的作用主要是提示我们洗衣机已经启动和洗衣结束。将继电器接入到PC口的PC5上，继电器在本次实验过程中的主要作用是模拟进水阀。 1.2.2软件部分 8255A是一个可编程芯片，我们可以通过程序对8255A芯片进行编程来实现本次课程设计所要求实现的所有功能。在本次实验中我们需要在程序中实现对电机的转动。为了能实现洗涤过程（此过程要求电机正转和反转），所以我们采用的是步进电机，实际应用中步进电机的类型有很多种，然而我们的实验箱上是四相的步进电机，在实验中我采用的是四相八拍的控制，当我们使其从A→AB→B →BC→C→CD→D→DA,这样可以实现电机的正转，当使他从DA→D→CD→C →BC→B→AB→A，这样就可以实现电机的反转，这个过程就是通过程序对PC 口的PC0~PC3进行设置的。排水阀我们是用继电器来模拟的，实验箱上的继电器是低电平工作，所以如果我们要用到继电器即要打开进水阀时，我们只要对PC口的PC5进行设置。在本实验中，我们要使用蜂鸣器来提示洗衣机工作和洗衣结束，这个过程也是通过程序来实现的，我们只要将PC4设置成低电平，蜂鸣器就开始工作了。

全自动洗衣机的PLC控制

课题二全自动洗衣机的PLC控制一、概述洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。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。二、设计任务和要求该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。 PLC投入运行.系统处于初始状态.准备好启动。启动时开始进水.水满(即水位到达高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤15 s后暂停.暂停3 s后开始反转洗涤。反转洗涤15s 后暂停.暂停3 s后.若正、反洗涤未满3次.则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时.则开始排水。排水水位若下降到低位时.开始脱水并继续排水。脱水10s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10s结束全部过程.自动停机。’此外.还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运.停止进水、排水、脱水及报警。

三、设计方案提示 1．I/O地址输入输出：启动按钮：进水电磁阀 Xl：停止按钮：电动机正转接触器：排水按钮：电动机反转接触器：高水位开关：排水电磁阀：低水位开关：脱水电磁阀：报警蜂鸣器 2．方案提示 ①用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。 ②用步控指令实现该控制。

LC全自动洗衣机控制系统设计word版

摘要中文摘要：该毕业设计介绍了可编程序控制器（PLC）和PLC控制系统的基本知识，包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知识及PLC控制系统等相关知识。采用三菱公司的FX2N系列的PLC，设计了一个简单的全自动洗衣机控制系统。全自动洗衣机通过了可编程序控制器来实现洗涤过程，省时省力。英文摘要： Abstract The graduation design introduces the programmable logic controller( PLC) and PLC to control the basic knowledge of the system, include PLC definition ,characteristics, arrange ,the technique target, basic structure, the work principle, the hardware knowledge and control of PLC the system related knowledge. The design adopt the PLC of the series of FX2N of the San Ling company, design an in brief control system of full-automatic washing machine .The full-automatic washing machine passes the programmable logic controller to carry out the wash process, save time labor-saving.

基于PLC全自动洗衣机控制系统方案

本科生毕业设计（论文）题目基于PLC的全自动洗衣机控制系统

基于PLC的全自动洗衣机控制系统摘要：随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。根据全自动洗衣机的工作原理,利用可编程控制器PLC实现控制,说明了PLC控制的原理方法,特点及控制洗衣机的特色。PLC的优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。全自动洗衣机控制系统利用了西门子S7-200系列PLC的特点,对按鈕,电磁阀,开关等其他一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及油污的程度来编程。该论文就怎样利用PLC来控制全自动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。关键词：PLC；自动；定时；控制

Entire automatic washer control system design Undergraduate：Qiu Yun qiao Supervisor：Yuan Liang Abstract:Along with the social economy development and the science and technology level enhancement, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Entire automatic washer production enormous convenience people's life. The washer is the domestic electrical appliances industry does not only hit the profession which the price fights, passes through several year steady development, the domestically produced washer regardless of in quality or in function all with world leading horizontal synchronization. Looks over the washer market, the highly effective energy conservation, the province water, the province electricity, the environmental protection washer continuously occupy the dominant position in the market. How does this paper study controls the entire automatic washer using PLC, to question and so on software design, hardware design has carried on the analysis and the discussion, has realized the entire automatic washer normal operation and compulsory stops the function. Keywords: PLC; control; delay;entire automatic

全自动洗衣机控制系统设计

全自动洗衣机控制系统设计集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

东北大学秦皇岛分校自动化工程系自动控制系统课程设计全自动洗衣机控制系统的设计专业名称自动化班级学号学生姓名指导教师设计时间2011.6.27~2011.7.8 东北大学秦皇岛分校自动化工程系《自动控制系统》课程设计任务书专业:自动化班级: 姓名: 设计题目：全自动洗衣机控制系统的设计一、设计实验条件装有单片机仿真软件的电脑。二、设计任务全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。 1．正常运行 “正常运行”方式具体控制要求如下：（1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开

始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水；（2）进水停止 2s 后开始洗衣；（3）洗衣时，正转 20s，停 2s，然后反转 20s，停 2s；（4）如此循环共 5 次，总共 220s 后开始排水，排空后脱水 30s；（5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共 3 次；（6）洗衣过程完成，报警 3s 并自动停机。 2．强制停止 “强制停止”方式具体控制要求如下：（1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合；（2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。三、设计说明书的内容 1、设计题目与设计任务（设计任务书） 2、前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3、主体设计部分 4、参考文献 5、结束语目录

单片机的全自动洗衣机的设计方案(全面)

基于8051单片机的全自动洗衣机的设计

基于8051单片机的全自动洗衣机的设计【摘要】：本文介绍模糊控制在全自动洗衣机中的应用，包括模糊全自动洗衣机的模糊推理、物理量检测以及它的洗衣过程和控制电路。其中控制电路是以宏晶科技生产的高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051系列的STC12C5A60S2单片机为控制电路核心，其主要由电源电路、状态检测电路、显示电路和输出控制电路组成，分别介绍了各控制电路的工作原理和控制元件的组成，在教案设计训练方面具有较好的实用价值。【关键词】：模糊控制单片机传感器全自动洗衣机一、前言模糊控制是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法，它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则，然后将来自传感器的实时信号模糊化，将模糊化的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后的输出量加到执行器上。模糊控制的基本原理如图一所示，它的核心部分是模糊控制器，模糊控制器的模糊规律由计算机的程序实现的。与传统控制理论相比，模糊控制有两大不可比拟的优点：第一模糊控制在许多应用中可以有效且便捷地实现人的控制策略和经验；第二，模糊控制可以不需要被控对象的数学模型即可实现较好的控制，这是因为被控对象的动态特性已隐含在模糊控制器输入、输出模糊集及模糊规则中。模糊控制原理框图如图一所示。

图一模糊控制原理框图从传统控制角度看，传统全自动洗衣机实际上是一台按事先设定好的参数进行顺序控制的机器。从这个意义上说，其“全自动”并不具有任何功能，它不能根据情况和条件的变化来改变参数；而模糊逻辑控制的全自动洗衣机向真正的智能化的全自动迈进了一大步，它的目标则是要求根据所洗衣服的数量、种类和脏的程度来决定水的多少、水流的强度和洗衣的时间，并可以动态的改变参数，以达到在洗干净衣服的情况下还要尽量不伤衣服、省电、省水、省时的目的；另外，要求操作简单，任何人都可以轻松地使用，且能够把工作情况和过程显示出来。二．模糊洗衣机的物理量检测要对洗衣机进行控制，首先要用各种传感器不断地检测相关的状态，以作为控制的依据。下面介绍在模糊控制洗衣机中所用各种参数的检测原理和技术，在检测中要用到光电传感器、布量传感器、水温和水位传感器等。 1.衣物污染量和污染性质检测衣物的肮脏量、肮脏性质和洗净程度等都需要检测，以便进行工作过程的整定和控制，污染量和污染性质的检测是采用红外光传感器完成的。利用红外线在水中的透光和时间的关系，通过模糊推理，以得出检测结果，而这个结果就可以用于控制推理。由于直接检测衣物的污染状况是困难的，因此模糊洗衣机是通过检测洗涤液污染程度，而间接检测出衣物的污染量和污染性质，因此洗涤液的浑浊程度与衣物污染情况密切相关。光传感器由相对设于排水阀两旁的红外发光二极管和光敏晶体管构成的。发光二极管透过洗涤液向光敏晶体二极管发光，由光敏晶体管转换成电压，再由微电脑读取该数值，由此测出洗涤液的污染状况。浑浊度检测器构造如图二所示。

PLC控制的全自动洗衣机课程设计程序及调试图

目录摘要…………………………………………………………. 1.1 设计题目 1.2全自动洗衣机PLC控制的控制要求及工作原理 1.2.1全自动洗衣机的基本结构和工作流程 1.2.2洗衣机控制要求及工作原理 2.1全自动洗衣机控制系统的硬件设计 2.1.1控制系统硬件控制方案 2.2.2 PLC控制和I/O分配 3.1全自动洗衣机控制系统程序设计 3.1.1程序流程分析

3.2.2程序的编制及调试 4.1总结 5.1参考文献摘要随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。本文首先介绍了洗衣机的发展，然后重点介绍了洗衣机的设计，对程序流程图及编程软件进行了说明，最后对系统进行了仿真。本次设计采用步进顺控指令编程，根据工艺要求编程简单、可允许双线圈使用，PLC采样按钮及限位开关外部输入信号的变化，执行相应的程序，然后输出控制电机正反转及脱水处理。最后就本课题所做的工作进行了总结，并对进一步的研究提出了自己的看法。本次设计的全自动洗衣机工艺要求有待改善，不可以单独脱水及洗衣时间的设置；由于时间有限，没做进一步的改善。基于全自动洗衣机在日常生活中广泛运用，本设计具有广泛的推广价值。 Abstract With the continuous progress of science and technology and the rapid development of society, washing into people's everyday life, household products.

全自动洗衣机控制系统设计

分数：华南理工大学广州学院课程设计任务书题目：全自动洗衣机的PLC控制系统设计课程：PLC技能培训课程设计专业：自动化班级：姓名：学号：

第一部分任务书

《PLC技能培训》课程设计任务书一、课程设计目的编程序控制器（PLC）于20世纪60年代在美国诞生，在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高工业装备电气自动化水平的重要设备和强大支柱。因此，PLC技术已成为电气自动化专业技能型人才必不可少的重要技能,《PLC技能培训》课程是《电气设备与PLC》课程实践教学环节，通过实践，可以帮助学生加深对理论知识消化吸收，提高PLC编程技能。该课程设计的主要目的是通过运用三菱FX3U 系列PLC设计一控制系统，掌握PLC控制系统设计原则、方法、过程和具体设计步骤。通过设计还有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备及控制系统的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。二、PLC应用系统设计的内容和步骤 1．设计原则（1）系统应最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。（2）在满足控制要求的前提下，应力求使系统简单、经济，操作方便。（3）保证控制系统工作安全可靠。（4）考虑到生产发展和生产工艺改进，在确定PLC容量时，应适当留有裕量，使系统有扩展余地。 2．设计内容）拟定控制系统设计的技术条件。1（．（2）确定电气传动控制方案和电动机、电磁阀等执行机构。（3）选择PLC的型号。（4）编制PLC输入、输出端子分配表。（5）绘制输入、输出端子接线图。（6）根据系统控制要求，用相应的编程语言（常用梯形图）设计程序。（7）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。（8）编写设计说明书和使用操作说明书。 3．设计主要步骤（1）分析被控对象的控制要求，确定控制任务. （2）选择和确定用户I/O设备. （3）选择PLC的型号.

全自动洗衣机的工作原理及构造

全自动洗衣机的工作原理及构造全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识，以下就其原理和构造作一分析。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入一量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时，电机绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣量情况。衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。脱水时采用压电传感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转。 Ap1008115 李汝迪

基于PLC的全自动洗衣机控制

基于P L C的全自动洗衣机控制 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

山西职业技术学院电气工程与自动化系毕业设计（论文）任务书题目名称：基于PLC的全自动洗衣机学生学号：指导教师：****** 学生姓名：王堃学生专业：电气自动化山西职业技术学院电气工程与自动化系 2012年 12月 1日

基于单片机的智能洗衣机控制系统

芜湖职业技术学院毕业论文题目：基于单片机的智能洗衣机控制系统设计院系名称：芜湖职业技术学院信息工程系专业班级：嵌入式技术与应用学生姓名： XXXX 学号： XXX 指导教师： XXXX 2012 年 5 月 6 日

摘要本设计是利用89C51单片机微处理器来实现对智能洗衣机的控制，利用主程序选择按钮、启动按键和增减按键作为输入参数，通过Keil 软件编程来控制电机旋转、LED数码管显示等主要动作。在实现具体的洗衣程序时通过洗涤和脱水子程序代码来完成整个过程的控制。本设计可以实现洗衣代码选择显示、洗衣倒计时显示、进水指示、排水指示、电机旋转等主要显示过程。关键词 89C51单片机智能洗衣机电机旋转

目录第一章绪论 (5) 1.1 研究目的 (5) 1.2研究意义 (6) 1.3研究价值与应用 (6) 第二章系统总体设计 (8) 2.1功能需求分析 (8) 2.2硬件设计方案 (8) 2.3软件设计方案 (9) 第三章硬件电路设计 (11) 3.1 基于AT89C51单片机控制的智能洗衣机原理 (11) 3.2 原理图的说明 (11) 3.2.1.主芯片电路 (11) 3.2.2.LED数码管显示电路 (12) 3.2.3.按键电路部分 (12) 3.2.4蜂鸣电路和电机控制电路 (13) 3.2.5指示灯电路 (14) 第四章系统软件设计 (15) 4.1 Keil c51集成开发环境 (15) 4.2 仿真软件Proteus介绍 (19) 4.3 Keil与Proteus的在线联合仿真 (20) 4.4 主程序设计及各子程序模块 (20) 4.4.1.主程序 (20) 4.4.2. INT0中断模块 (22) 4.4.3. 进入待机状态 (22) 4.4.4. 设置洗涤次数模块 (23) 4.4.5 设置洗涤时间模块 (23) 4.4.6.设置脱水时间模块 (24) 4.4.7. 开始脱水模块 (25) 4.4.8. 开始洗涤模块 (25) 第五章系统调试 (27) 5.1硬件调试 (27) 5.2 程序加载 (28) 5.3系统调试结果 (28)