第一篇：16.洗衣机---PLC程序设计

PLC程序设计(洗衣机程序)全自动洗衣机的控制

应用物理学院 电子科学与技术(3)班

200114014325 莫晓磊

一 程序设计要求

(1)水位控制[高水位

25s

[中水位进水

15s

[低水位进水

10s(2)程序选择 [全程序

[简易程序(3)全程序过程

进水洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)排水(20s)脱水(10s)停止

|

循环三次

︳

|<--------︳

(4)简易过程

进水洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)排水(20s)脱水(10s)停止

|

循环二次

︳

|<--------︳

① I/O分配 ② 梯形图 ③ 软盘

进水阀(Y0)排水阀(Y1)电机正反转(Y2,Y3)脱水(Y4)

二 I/O分配图

起动

进水 水位(高)

排水 水位(中)

电机正转 水位(低)

电机反转 全程序

脱水 简易程序

二 状态转换图(见附录一)

三 梯形图(见附录二)分析如下 1,初始脉冲M8002使初始状态S0置为1,当按驱动按钮X0.先选择了水位,程序类型后再按X0起动的.2，按X04,选择的是全程序.按X05,选择的是简单程序.本来是以X04为全程序, X04非作为简单程序,但在程序结束的时候,不能令M0置零.所以增加了X05作为简单程序的选择按钮.3，X01控制高水位,按X01,起动M1,并自锁.X02控制中水位,按X02,起动M2,并自锁.X03控制低水位,按X03,起动M3,并自锁.4，状态转入S0后,对C2,C3清零.并且,由M1+M2+M3与X0作为对S20的转移条件.5,状态转移到S20,驱动Y0(进水).当X2闭合,即M1置1,状态转移S21;当X3闭合,即M2置1,状态转移S31 当X4闭合,即M3置1,状态转移S41

6，状态转移到S21时,T0计时25秒(进水25秒),然后T0置1,状态转移到S22.状态转移到S31时,T1计时15秒(进水15秒),然后T1置1,状态转移到S22.状态转移到S41时,T2计时10秒(进水10秒),然后T2置1,状态转移到S22.7，状态转移到S22,对Y0清除指令,即停止进水.当Y0停止时,即Y0非置1,状态转移到S23.8，状态转移到S23,如果选择的是全程序

(按X04),那么对C0清零.如果选择的是简单程序(按X05),那么对C1清零.CO非,C1非置1,状态转移到S24.9.状态转移到S24,起动Y02(电机正转),T3计时3秒.计时完毕状态转移到S25.正转完毕.10，状态转移到S25,起动Y03(电机反转),T4计时2秒.计时完毕后,无论选择的是全程序还是简单程序(无论按X04还是X05)状态都转移到S26.11，状态转移到S26,T5计时1秒,然后T5置1.如果选择的是全程序

(按X04),那么C0计数,当计数不够200次时,状态转移到S24.计数满200次时,状态转移到S27.如果选择的是简单程序(按X05),那么C1计数,当计数不够100次时,状态转移到S24.计数满100次时,状态转移到S27.12，状态转移到S27,起动Y01(排水).T7计时20秒,然后T7置1,状态转移到S28.13，状态转移到S28,起动Y04(脱水),T8计时10秒.如果选择的是全程序

(按X04),那么C2计数,当计数不够3次时,状态转移到S20.计数满3次时,状态转移到S0.如果选择的是简单程序(按X05),那么C3计数,当计数不够2次时,状态转移到S20.计数满2次时,状态转移到S0.步进阶梯结束.程序结束.四,心得体会

学会熟练运用PLC编写程序.学会了细心理解PLC其中的逻辑.

第二篇：全自动洗衣机的控制PLC程序设计

全自动洗衣机的控制PLC程序设计

来源：www.teniu.cc

一 程序设计要求

(1)水位控制[高水位 25s [中水位进水 15s [低水位进水 10s(2)程序选择 [全程序

[简易程序(3)全程序过程

进水洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)排水(20s)脱水(10s)停止

| 循环三次 ︳

|<--------︳

(4)简易过程

进水洗涤(正转3s,反转2s,停1s,200次)排水(20s)脱水(10s)停止 | 循环二次 ︳

|<--------︳

① I/O分配 ② 梯形图 ③ 软盘

进水阀(Y0)排水阀(Y1)电机正反转(Y1,Y2)脱水(Y4)

二 I/O分配图

起动 进水 水位(高)排水 水位(中)电机正转 水位(低)电机反转 全程序 脱水 简易程序

二 状态转换图(见附录一)

三 梯形图(见附录二)分析如下 1,初始脉冲M8002使初始状态S0置为1,当按驱动按钮X0.先选择了水位,程序类型后再按X0起动的.2，按X04,选择的是全程序.按X05,选择的是简单程序.本来是以X04为全程序, X04非作为简单程序,但在程序结束的时候,不能令M0置零.所以增加了X05作为简单程序的选择按钮.3，X01控制高水位,按X01,起动M1,并自锁.X02控制中水位,按X02,起动M2,并自锁.X03控制低水位,按X03,起动M3,并自锁.4，状态转入S0后,对C2,C3清零.并且,由M1+M2+M3与X0作为对S20的转移条件.5,状态转移到S20,驱动Y0(进水).当X2闭合,即M1置1,状态转移S21;当X3闭合,即M2置1,状态转移S31 当X4闭合,即M3置1,状态转移S41

6，状态转移到S21时,T0计时25秒(进水25秒),然后T0置1,状态转移到S22.状态转移到S31时,T1计时15秒(进水15秒),然后T1置1,状态转移到S22.状态转移到S41时,T2计时10秒(进水10秒),然后T2置1,状态转移到S22.7，状态转移到S22,对Y0清除指令,即停止进水.当Y0停止时,即Y0非置1,状态转移到S23.8，状态转移到S23,如果选择的是全程序(按X04),那么对C0清零.如果选择的是简单程序(按X05),那么对C1清零.CO非,C1非置1,状态转移到S24.9.状态转移到S24,起动Y02(电机正转),T3计时3秒.计时完毕状态转移到S25.正转完毕.10，状态转移到S25,起动Y03(电机反转),T4计时2秒.计时完毕后,无论选择的是全程序还是简单程序(无论按X04还是X05)状态都转移到S26.11，状态转移到S26,T5计时1秒,然后T5置1.如果选择的是全程序(按X04),那么C0计数,当计数不够200次时,状态转移到S24.计数满200次时,状态转移到S27.如果选择的是简单程序(按X05),那么C1计数,当计数不够100次时,状态转移到S24.计数满100次时,状态转移到S27.12，状态转移到S27,起动Y01(排水).T7计时20秒,然后T7置1,状态转移到S28.13，状态转移到S28,起动Y04(脱水),T8计时10秒.如果选择的是全程序(按X04),那么C2计数,当计数不够3次时,状态转移到S20.计数满3次时,状态转移到S0.如果选择的是简单程序(按X05),那么C3计数,当计数不够2次时,状态转移到S20.计数满2次时,状态转移到S0.步进阶梯结束.程序结束.回 ]

［返

第三篇：全自动洗衣机PLC控制

三、PLC选型：

由参考资料“FX样本.pdf”和“FX2N系列使用手册.pdf”可知，选择FX2N-16MR型可编程控制器（PLC）。

四、顺序功能图：

第四篇：PLC全自动洗衣机研究

引言............................................................................................................................1 2 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定............................................................3

2.1 总体控制方案确定.......................................................错误！未定义书签。

2.1.1 控制系统的比较................................................错误！未定义书签。2.2.2 洗衣机的PLC控制系统概述............................错误！未定义书签。全自动洗衣机的基本结构......................................................错误！未定义书签。

3.1 全自动洗衣机的原理和构造.......................................错误！未定义书签。3.2 洗涤脱水系统...............................................................错误！未定义书签。3.3 排水和进水系统...........................................................错误！未定义书签。3.4 电动机及传动系统.......................................................错误！未定义书签。4 电气控制系统..........................................................................错误！未定义书签。

4.1 控制系统结构...............................................................错误！未定义书签。4.2 控制系统原理...............................................................错误！未定义书签。4.3 检测电路系统...............................................................错误！未定义书签。5 主要器件的选择......................................................................错误！未定义书签。

5.1 电动机的选择...............................................................错误！未定义书签。5.2 传感器的选择...............................................................错误！未定义书签。5.3 可编程控制器外部设计...............................................错误！未定义书签。6 软件设计..................................................................................错误！未定义书签。

6.1 系统的顺序功能图设计...............................................错误！未定义书签。6.2 全自动洗衣机的控制要求...........................................错误！未定义书签。6.3 控制系统顺序功能图.....................................................................................4 6.4 控制系统的梯形图设计...............................................错误！未定义书签。6.5 程序语句表.....................................................................................................5 7 结束语......................................................................................错误！未定义书签。致谢................................................................................................................................9 参考文献......................................................................................................................17 引言

从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，在洗衣机出现以前，这项

劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是辛苦劳累。洗衣机问世后大大减轻了人们的负担，节省了宝贵的时间和精力。当然随着时代的发展洗衣机也在不断改进和发展：从木制手摇洗衣机到蒸汽洗衣机再到电动洗衣机，由手工洗衣到半自动洗衣再到今天的全自动化洗衣。而今方便、快捷、自助式的洗衣服务已来到我们身边，受到越来越多的广大消费者的认可和推崇。

自助式投币洗衣机，可广泛用于学校、工厂、宾馆、社区、外来人聚集地等公共场所，具有庞大的市场和旺盛的需求。现在市场上的投币式洗衣机较多的采用单片机控制，其指令系统复杂，编程难度大，而且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，这样不仅增加了系统硬件的复杂性，而且隐含较高的故障率，还无形的增加了维修成本。而可编程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微处理器为基础，把计算机技术、自动化技术和通信技术融为一体的，面向控制过程、面向用户，适合工业环境、操作方便、可靠性高的新一代通用工业自动装置。它具有编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等优点。因此，采用PLC研究这个课题显得很有意义。作为我的毕业设计，我想通过学习研究基本弄清投币式洗衣机的工作原理及过程实现。由于本人知识有限，把全文重点放在了PLC应用于投币式洗衣机控制系统的设计方面。

自助式投币洗衣机，可广泛用于学校、工厂、宾馆、社区、外来人聚集地等公共场所，具有庞大的市场和旺盛的需求。现在市场上的投币式洗衣机较多的采用单片机控制，其指令系统复杂，编程难度大，而且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，这样不仅增加了系统硬件的复杂性，而且隐含较高的故障率，还无形的增加了维修成本。而可编程序控制器（programmable logical controller ,PLC）是以微处理器为基础，把计算机技术、自动化技术和通信技术融为一体的，面向控制过程、面向用户，适合工业环境、操作方便、可靠性高的新一代通用工业自动装置。它具有编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等优点。因此，采用PLC研究这个课题显得很有意义。作为我的毕业设计，我想通过学习研究基本弄清投币式洗衣机的工作原理及过程实现。由于本人知识有限，把全文重点放在了PLC应用于投币式洗衣机控制系统的设计方面。

1.2 全自动洗衣机的研究现状

全自动洗衣机是集洗涤，漂洗，脱水于一体，并且能自动完成洗衣全过程的洗衣机它有多种洗涤程序可供您自由选择，工作时间可任意调节，更先进的洗衣机还采用了模糊技术，即洗衣机能对传感器提供的信息进行逻辑推理，自动判别

衣服质地、重量、脏污程度，从而自动选择最佳的洗涤时间、进水量、漂洗次数、脱水时间，达到了整个洗涤时间自动化，使用方便，节能节水。全自动洗衣机从结构上主要有波轮式、搅拌式、滚筒式三种。

它们的特点如下：

a.波轮式洗衣机

洗衣特点：省时省力。

缺点：耗电、耗水、衣物易缠绕、清洁性不佳，b.滚筒式洗衣机

洗衣特点：衣物无缠绕，最不会损耗衣物的方式。

缺点：特别耗时，洁净力不强，适合洗涤羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物。

c.搅拌式洗衣机

洗衣特点：衣物洁净力最强，省洗衣粉。

缺点：喜欢缠绕，相比前两种方式损坏性加大，噪音最大。国内一般选用波轮式，搅拌式少见,滚筒式比波轮式昂贵。

为了满足公共场合自助洗衣需要，全自动洗衣机又有投币式、感应式、IC卡式等；从控制系统分，有集成电路控制、单片机控制和PLC控制、模糊控制等。单片机以其控制功能强、环境适应性好、开发方便、体积小、价格适中等优点在家用电器上得到日益广泛的应用。但是它也有不少的缺点：指令系统复杂，编程难度大且控制系统的硬件要求多种电路保护装置；而基于PLC控制的全自动洗衣机具有编程简单、实现功能齐全、外围电路简单、时间计算精确以及可维护方便等一系列优点。只是它的价格比单片机昂贵的多，比较适合温度过高、震动和冲击过强等工业环境，在家用电器控制中应用并不广泛。目前市场上的全自动洗衣机也多采用单片机控制，本文选用PLC来控制是从探究、学习的角度出发的，对PLC在工业洗衣机中的应用也具有重要参考价值。

1.3 课题研究的目的

对于本次设计，其目的在于：（1）掌握 PLC的原理、性能、使用特点和方法，提高运用PLC梯形图对系统进行编程的能力。

（2）本课题的研究可以使本人更好地掌握基于PLC控制系统的分析与设计方法，培养创新意识和理论联系实际的学风，提高自动化家电产品研发素质，增强针对实际应用进行控制系统设计的能力。

1.4 论文的主要内容

（1）概要阐述课题来源、研究现状及研究意义；

（2）简要论述PLC的产生和发展，介绍PLC的工作原理及控制系统的设计方法、原则；

（3）对基于PLC投币式洗衣机的控制系统进行设计，主要包括控制要求、PLC选型、硬件接线、控制程序设计（流程图和程序框图）PLC的概述

2.1 PLC的产生和发展

1969年美国数字设备公司（DEC），研制出了世界上第一台可编程控制（Programmable Logic Controller, 简称PLC），在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，并取得了满意效果，可编程控制器由此诞生。

早期的可编程控制器主要由分立元件和中小规模集成电路组成，只具有逻辑运算功能。20世纪70年代中期，微处理器及其他大规模集成电路芯片成为其核心部件，是其具有自我诊断功能，可靠性、性价比有很大突破。到20世纪80年代，可编程控制器采用微处理器（CPU）、只读存储器、随机存储器或是单片机作为其核心，处理速度大大提高，功能更强体积又小。90年代末，PLC几乎完全计算机化，各种智能模块不断开发出来，使其不断扩展着它在各类工业控制过程中的作用。

PLC一直在飞速发展中，因此一直没有比较明确的定义。1987年，国际电工委员会（IEC）对PLC做出的定义如下：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种机械和生产过程。而有关的外围设备，都应按照易于与工业系统联成一体，易于扩充其功能的原则设计。”定义强调了PLC直接应用于工业环境；是“数字运算操作的电子系统”，即计算机；是用软件方式来实现“可编程”的。

2.2 PLC的基本结构

PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机。从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。这里介绍一般PLC的结构：

1.通用型PLC的硬件结构

2.通用型PLC的硬件基本结构主要由中央处理单元CPU、存储器、输入/输出（I/O）模块及电源组成。

（1）中央处理单元CPU

PLC的CPU与通用微机的CPU一样，是PLC的核心部分，它按PLC中系统程序赋予的功能，接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；用扫描方式查询现场输入装置的各种信号状态或数据，并存入输入过程状态寄存器或数据寄存器中；诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误等；在PLC进入运行状态后，从存储器逐条读取用户程序，经过命令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去启闭有关的控制电路；分时、分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等动作，完成用户程序中规定的逻辑运算或算术运算等任务；根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容，再由输出状态寄存器的位状态或数据寄存器的有关内容实现输出控制、制表打印、数据通信等功能。以上这些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。（2）存储器

存储器（简称内存），用来存储数据或程序。它包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。

PLC配有系统程序存储器和用户程序存储器，分别用以存储系统程序和用户程序。系统程序存储器用来存储监控程序、模块化应用功能子程序和各种系统参数等，一般使用ROM；用户程序存储器用作存放用户编制的梯形图等程序，一般使用RAM，若程序不经常修改，也可写入到EPROM中；存储器的容量以字节为单位。系统程序存储器的内容不能由用户直接存取。因此一般在产品样本中所列的存储器型号和容量，均是指用户程序存储器。（3）输入/输出（I/O）模块

I/O模块是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。PLC提操作电平和输出驱动能力的I/O模块供用户选用。I/O模块要求具有抗干扰性能，并与外界绝缘。因此，多数都采用光电隔离回路、消抖动回路、多级滤波等措施。I/O模块可以制成各种标准模块，根据输入、输出点数来增减和组合。I/O 模块还配有各种发光二极管来指示各种运行状态。

（4）电源

PLC配有开关式稳压电源的电源模块，用来对PLC的内部电路供电。了很大方便。

（5）编程器

编程器分简易型和智能型两种。简易型编程器只能在线编程，它通过一

个专用接口与PLC连接。智能型编程器即可在线编程又可离线编程，还以远离PLC插到现场控制站的相应接口进行编程。智能型编程器有许多不同的应用程序软件包，功能齐全，适应的编程语言和方法也较多。

2.PLC软件系统

PLC的软件系统是指PLC所使用的各种程序的集合。它包括系统程序和用户程序。

（1）系统程序

统程序包括监控程序、编译程序及诊断程序等。监控程序又称为管理程序，主要用于管理全机。编译程序用来把程序语言翻译成机器语言。诊断程序用来诊断机器故障。系统程序由PLC生产厂家提供，并固化在EPROM中，用户不能直接存取，故也不需要用户干预。

（2）用户程序用户程序是用户根据现场控制的需要，用PLC的程序语言编制的应用程序，用以实现各种控制要求。PLC的编程语言有梯形图、指令表和顺序功能流程图三种。

2.3 PLC的用途及特点

PLC可实现顺序控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理及通信和联网等功能。其中顺序控制是PLC最广泛应用的领域，主要用来取代传统的继电器顺序控制。PLC可应用于单机控制、多集群控制、生产自动线控制，例如注塑机、订书机械、组合机床、装配生产线及电梯控制等。

PLC的特点：

（1）可靠性高，抗干扰能力强（2）适应性强，应用灵活（3）编程方便，易于使用（4）功能强，扩展能力强

（5）PLC系统设计、安装、调试方便

（6）维修方便，维修工作量小

（7）PLC体积小，重量轻，易于实现机电一体化

基于以上特点，使PLC应用范围极为广泛，可以说只要有工厂，有控制要求，就会有PLC的应用。

2.4 PLC的工作过程

PLC是按照上电处理、扫描过程、出错处理这个顺序来运行的。当PLC处于正常运行时，它将不断重复图扫描过程，不断循环地工作下去。如果对远程I/O特殊模块和其他通信服务暂不考虑，这样扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷行”三个阶段了。如下图

2-1 所示：

（1）输入采样阶段 PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子.并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段，在程序执行阶段和输出刷新阶段，输入映像寄存器与外界隔离，无论输入信号如何变化，其内容保持不变，直到下一扫描周期的输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。所以一般来说，输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失

（2）程序执行阶段 根据 PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按先左后右、先上后下的步序逐句扫描。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件（“软继电器”）的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件（“软继电器”）的状态会随着程序执行过程而变化。

（3）输出刷新阶段 在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定方式输出，最后经过输出端子驱动外部负载。2.5 PLC的设计内容及原则

1.PLC控制系统设计的基本内容：

（1）选择用户输入设备(按钮、操作开关、限位开关、传感器等)、输设备(继电器、接触器、信号灯等执行元件)以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。这些设备属于一般的电器元件，其选择的方法在其他有关书籍中已有介绍。

（2）PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择PLC对保证整个控制系统的技术经济性能指标起着重要的作用。选择PLC，应包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。

（3）分配I/O点，绘制I/O连接图。

（4）设计控制程序。包括设计梯形图、语句表(即程序清单)或控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的条件，是保证系统工作正常、安全·可靠的关键。控制系统的设计必须经过反复调试、修改，直到满足要求为止。

（5）必要时还需设计控制台(柜)。

（6）编制控制系统的技术文件。包括说明书、电器固件及电器元件明细表等。

2.在设计PLC控制系统时．应遵循以下基本原则：

（1）最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电器控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。

（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便。

（3）保证控制系统的安全、可靠。

（4）考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择容量时，应适当留有裕量。基于PLC的投币式洗衣机控制系统的设计

3.1 工艺介绍及控制要求

3.1.1投币洗衣机构成 以波轮式洗衣机为例：

波轮式全自动洗衣机主要由机械系统、控制系统、给排水系统和支撑吊杆系统等组成，以一个电动机完成洗涤和脱水。波轮式投币洗衣机的洗衣桶（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。外桶下部壁上装有储气管，与水位传感器连接，控制水位高低。桶壁上部开有溢水孔，用于排出溢水和漂洗时洗涤液泡迅速排出。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甩干。投币器挂在洗衣机体侧面也可以挂在墙壁上，体积小，美观大方。通过对投币总值进行判别就可以启动不同的洗涤程序（一元单脱水、两元快洗、三元标准洗）。投币器只识别一圆人民币硬币，其它游戏币或代用币无效，投入的无效币会自动从退币口退出，还具备防吊币、防钩功能。3.1.2 控制要求

投币式洗衣机的控制要求描述如下：

（1）通电状态，放入待洗衣服和洗衣粉并盖上洗衣盖子，洗涤过程不能打开，否则停机。

（2）根据洗涤衣物种类选择相关洗涤方式，通过投币器投入所需要的1元

硬币（限用1元币）。

（3）当投币总值1元时，进行单独脱水工作方式且其指示灯亮；当投币总值2元时，进行快洗工作方式且其指示灯亮；当投币总值3元时，进行标准洗工作方式且其指示灯亮。（快洗如轻薄衣物5-7件，标准洗如轻薄衣物7-10件或厚重衣物4-6件）

（4）洗涤时，电机正转3s,停1s，然后反转3s,停1s，如此算作1次，则快洗循环40次，标准洗循环80次，排空后高速脱水30s。

（5）开始漂洗，重复正反转过程，漂洗两遍。完成后蜂鸣器报警5s提示洗涤结束。

（6）当打开机盖取出衣服，复位进入下一轮洗衣准备。3.2 控制分析

3.2.1 控制系统的I/O点及地址分配

根据课题的动作要求，列出控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表3-

1、表3-2所示:

3.2.2 PLC系统选型

根据控制要求，系统的输入量有：检测机盖合上的接近开关KP，1元投币光电开关SQ1，零、高水位检测传感器SQ2、SQ3（传感器遇水就通：ON；离水就断：OFF）。系统输出有：单脱水、快洗、标准洗工作方式指示灯HL0~HL2，蜂鸣器驱动HA，进、排水电磁阀YV1、YV2，电机正、反转接触器KM1、KM2及高速脱水电磁离合器YC。共需实际输入点数4个，输出点数9个。考虑到I/O点数、功能、价格等综合因素系统选用西门子公司的CPU 224，它有14个输入点、10个输出点已经可以满足本系统的需要。CPU 224的一些简单技术参数介绍如下：

CPU电源： 120/240V AC

输入电压：20.4～ 28.8 V DC /85～264V AC（47～63Hz）输出电压：5～ 30 V DC /5～250V AC 本机数字输入/输出：14输入/10输出 24V DC传感器电源容量：280 mA 用户程序空间：4096字 用户数据：2560字（永久存储）数字I/O映像区：256（128入/128出）脉冲输出：2个20KHz（仅限于DC输出）

计数器：C0-C255

接通/断开延时定时器（100ms）：T37～T63 位存储器：M0.0～M31.7 可连接的最大扩展模块数量：7个 编程软件：Step7-Micro/WIN 3.3 硬件接线图 3.3.1 主接线图

系统主接线图如下图3-1所示(单相异步交流电机，1、2为主绕组，3、4为副绕组)：

3.3.2 PLC的I/O接线图

这里采用的是西门子S7-200系列CPU 224 AC/DC/RELAY的接线方式，如下图3-2所示：

3.4 PLC程序流程图

3.5 PLC程序梯形图 PLC的程序梯形图如下：

程序解释：

第1,2逻辑行：接通电源或上次洗衣完成使内部寄存器M0.0闭合一个扫描周期，对投币计数存储器MB1复位。

第3—5逻辑行：当顾客投入1元硬币后，接近开关I0.1产生累加脉冲，MB1增1，并对投币间隔进行定时。

第6逻辑行：当投币间隔超过9s，视为投币结束，对投币值进行判断。若为1元，单脱水工作方式指示灯Q0.0接通；若为2元，快洗工作方式指示灯Q0.1接通；若为3元，标准洗工作方式指示灯Q0.2接通。

第7逻辑行：若为快洗Q0.1或标准Q0.2且漂洗次数未达到（C12常闭触点接通）则进水阀Q0.3接通，开始进水，达设定水位停止。

第8--14逻辑行：电机正转3s停1s；再反转3s停1s。进行洗涤循环操作，并分别在第12、13逻辑行进行快洗40次、标准洗80次计数，达设定次数完成洗涤M0.3接通。

第15--16逻辑行：当完成洗涤M0.3或单脱水Q0.0接通开始排水，排水电磁阀Q0.4接通排水。当零水位检测开关失电（水已排空）且Q0.4接通，开始脱水，脱水离合器Q1.0接通30s，进行脱水。

第17逻辑行：当脱水时间到T41常开触点闭合，且非单脱水方式Q0.0常闭触点断开，开始漂洗2遍（重复执行6—17逻辑行）。

第18逻辑行：当漂洗次数到达C12常开触点闭合或单脱水Q0.0接通且脱水时间到达T41闭合，蜂鸣器Q1.1接通，报警5s提示全部程序完成并返回。当打开盖子取衣时，I0.0断开使相关信号复位，为新的一轮洗衣做准备。

定时器、计数器说明：

表3-3 定时器、计数器说明表

类别

器件号

设定值

作用

T31 9s

投币间隔计时

T37 3s

正转洗涤计时

T38 1s

正转后暂停两秒

定时器 T39 3s 反转洗涤计时

T40 1s

反转后暂停两秒

T41 30s 脱水计时 T42 5s 洗完报警计时

C10 40 快洗计数

计时器

C11 80 标准洗计数

C12

3脱水计数(除单脱水)设计小结

在认真学习了PLC的理论知识，遵循PLC控制系统设计方法的基础上，本人成功地完成了基于PLC的投币式洗衣机控制系统的设计。该系统可以通过对投币总值的判断选择不同的洗衣程序满足商用自助洗衣的需要，而且PLC程序可根据洗衣时间、水位、价格等不同要求做出相应修改，面向控制，面向用户，具有编程简单、安装调试方便、可靠性高、抗干扰能力强等众多优点。另外，该设计对研究PLC在工业洗衣机中的应用也有可贵的参考价值。但是由于水平和时间有限，设计中难免有不足之处，比如在洗衣机正面机箱上没有设置LED数码管来显示各工作过程及剩余时间。而且，从性价比角度来看，这个设计目前还不适合大规模投入生产，真正投入生产需要后续更多的研究工作。其实PLC最适合的还是环境恶劣、要求条件高的工业环境，对于家用电器的控制显得有些大材小用。然而完成这篇论文对于本人的能力提高无疑是有很大意义的：通过它我学会了PLC的设计方法，掌握了PLC的硬件及软件编程的知识，学会了用专门软件绘制PLC的流程图及I/O接线图，同时还培养了质疑、探究、创新的学习精神，必将对我以后的学习、工作产生久远影响。

毕业设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，PLC已经成为当今空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的开发技术是十分重要的。

回顾起此次PLC毕业设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在作毕业设计的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

这次毕业设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在指导老师的辛勤、指导下，终于游逆而解。同时，在指导老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢。

参考文献

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第五篇：全自动洗衣机的PLC控制

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全自动洗衣机的PLC控制

1．控制要求

全自动洗衣机的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，延时2秒后开始正转洗涤。正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3s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。洗衣机系统结构图如图1所示。

进水阀水位开关PLC电动机正反转排水阀 图1 全自动洗衣机的系统结构图

2．PLC选型及硬件配置

通过分析控制任务，这个控制系统共需要9个数字量输入和6个数字量输出，CPU型号可以选择S7-300PLC的CPU314(6ES7 314-1AG14-OABO),数字量输入模块DI32×DC24V,数字量输出模块D032×DC24V/0.5A(6ES7 322-1BLOO-OAAO)，不需要扩展模块。

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3．分配I/O地址表

全自动洗衣机的PLC控制共需要9个数字量输入和6个数字量输出，其控制系统输入和输出设备I/O分配和中间状态I/O分配如表1和表2所示。

表1 全自动洗衣机控制系统输入和输出设备I/O的分配 输入信号

符号 启动按钮SB1 停止按钮SB2 高水位选择开关SB3 低水位选择开关SB4 手动排水开关SB5 手动脱水开关SB6 高水位浮球开关SB7 低水位浮球开关SB8 水排空浮球开关SB9 过载FR

表2 全自动洗衣机控制系统中间状态I/O分配 中间存储位

符号

自动方式状态AUTO 手动方式状态MANU 水位达到设定水位SC 延时2s的条件T2S 延时3s的条件T2S1 延时3s的条件T2S2 自动排水状态AUPAIS 自动脱水状态AUTUOS

地址 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M0.7

符号

电动机正转15s Time1 电动机反转15s Time2 脱水桶脱水10s Time3 洗衣完毕报警10s Time4 正转完毕，延时3s Time5 反转完毕，延时3s Time6

定时器

地址 T38 T39 T40 T41 T42 T43

地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1

符号 进水电磁阀YVI 排水电磁阀TVO 正转继电器KA1 反转继电器KA2 脱水电磁阀KAM 报警器ALARM

输出信号

地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 4．PLC外部接线图

PLC的外部接线图如图2所示。

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图2 PLC外部接线图

5．控制流程图

控制流程图分为手动强制操作流程图和自动正常运行流程图，分别如图3和图4所示。

开始正常运行否按动停止按键是洗涤电动机和脱水槽停止转动，停止进水和排水打开手动排水开关是排水打开手动排水开关否打开手动脱水开关是脱水结束否

图3 手动强制操作流程图

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开始设定水位按动启动按钮进水否水位到设定水位是停止进水正转洗衣否计时15s是停止洗衣计时3s计时3s否是反转洗衣计时15s是停止洗衣计时3s是洗衣3次洗衣3次是排水否水是否排完是脱水否否否否计时10s是洗衣过程运行3次是洗完报警报警10s是结束否否

图4 自动正常运行流程图

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6．梯形图程序

梯形图见附录。

7．仿真运行结果

（1）选择高水位，按下启动按钮，洗衣机开始进水，如图5所示。

图5 洗衣机进水仿真图

（2）水位到达设定水位，停止进水，并开始延时3s，如图6所示。

图6 延时仿真图

（3）延时时间到，洗衣机开始正转洗涤，正转洗涤15s，如图7所示。

图7 正转洗涤仿真图

（4）正转洗涤结束，开始3s延时，如图8所示。

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图8 3s延时仿真图

（5）3s延时到，洗衣机开始反转洗涤，反转时间15s，如图9所示。

图9 反转洗涤仿真图

（6）反转洗涤结束后，又开始正转洗涤，此过程循环三次，如图10所示。

图10 洗衣循环三次仿真图

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（7）循环3次结束，洗衣机开始排水，如图11所示。

图11 洗衣机排水仿真图

（8）水位降到水排空浮球处，停止排水，开始甩水，如图12所示。

图12 洗衣机甩水仿真图

（9）甩水结束，又开始进水，进行大循环，循环3次，如图13所示。

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图13 洗衣大循环仿真图

（10）洗衣结束，开始报警，报警时间10s，如图14所示。

图14 洗衣结束报警仿真图

8．心得体会

通过两周时间的课程设计，让我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用技巧也有了更深刻的理解。在对理论的学习运用中，提高了我的工程素质，对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。同时培养了我在自主研究和独立处理问题时候的掌握和分析的能力。更重要的是我学到了刻苦专研，耐心、细心的精神，感谢此次课程设计过程中老师的细心指导。

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附录 洗衣机控制梯形图程序

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