电气自动化专业基于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-

毕业设计（论文）

题目：基于PLC的全自动洗衣机控制系统

学 号： 姓 名： 专 业：电气自动化 班 级： 指导教师：

完成时间：

I

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。洗衣机是国内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内计数器控制,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

II

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目 录

绪论····························································1 1 概述·························································2 1.1 PLC控制特点·················································2 1.2 控制系统框图················································2 1.3 控制系统对应设备及功能······································3 1.4 控制系统原理················································3 2 硬件电路的设计···············································4 2.1 PLC的选择···················································4 2.1.1 I/O点数统计··············································4 2.1.2 I/O存储器容量的估算······································4 2.1.3 CPU功能与结构的选择······································5 2.2 PLC外部接线图··············································5 2.3洗衣机示意图················································6 3 软件设计······················································7 3.1 I/O分配表··················································7 3.1.1 输入地址分配表···········································7 3.1.2 输出地址分配表···········································7 3.1.3 内部元件地址分配表·······································7 3.2系统流程图··················································8 3.2.1强制停止流程图············································8 3.2.2 正常运行流程图···········································9 3.3程序设计···················································10 3.3.1 PLC控制顺序功能图·······································11 3.3.2系统梯形图···············································11 3.3.3系统指令语句表···········································13 4 程序运行过程分析············································14 5 系统仿真····················································15 6 模拟硬件连接················································17 7 全自动洗衣机的展望··········································18 结束语························································20 参考文献······················································21 致谢··························································22 附录··························································23

III

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绪论

在洗衣机控制方面，在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器占主导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。[1]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。[2]

PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编过程控制器）PLC是一种产品，但这种产品有点特别，在没有下载控制程序之前，它不具备任何控制功能，也就是说，没有应用程序的PLC是毫无用处的。PLC实际上是专为工业环境使用的通用控制平台，它必须进行二次开发才能完成最终控制目的，因此，它还需程序编辑/调试软件的配合，此次设计的关键就在程序的编辑和调试。[3]

此次设计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,用于说明PLC控制的原理方法,特点及工作特色。此次全自动洗衣机控制系统设计利用了西门子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内计数器控制,所以只要改变定时器和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。[4]

洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水，和脱水四个过程组成。在半自动洗衣机中，这四个过程分别用相应的按扭开关来控制。全自动洗衣机中，，这四个过程可做到全自动运行，直至洗衣结束。根据以上全自动洗衣机的功能要求，我对此次设计的PLC控制要求设计如下：

全自动洗衣机控制要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制要求。 [1]按下启动按扭，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开始洗涤正转。

[2]洗涤时，正转30秒，停两秒，然后反转30秒，停2秒。 [3]如此循环5次，总共320秒开始排水。

[4]水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水30秒。 [5]开始清洗，重复（1）到（4），清洗两遍。 [6]清洗完成，报警3秒并自动停机。 [7]若按下排水按扭可以实现手动排水。

[8]若按下停车按扭，可实现手动停止进水，排水 脱水及报警。

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1概述

1.1 PLC控制特点

PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数学技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC的发展又对这些高新技术提出了更高、更新的要求，促进了它们的发展。PLC控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握，是电控人员熟悉的梯形语言，使用术语依然是＂继电器＂一类术语，大部分与继电器触头的连接相对应，使电控人员一目了然．PLC控制使用简单，他的I/O已经做好，输入输出信号可直接连接，非常方便，而输出口具有一定驱动能力，PLC是专门应用手工业现场自动控制装置，再系统软硬件上采用抗干扰措施．当工作程序需要改变时，只需改变PLC的内部，惊醒重新编程而无需对外围进行重新改动。从这些方面突出了使用PLC控制的优越性。

1.2 控制系统框图

此次设计根据全自动洗衣机的工作原理, 洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水，和脱水四个过程组成。在半自动洗衣机中，这四个过程分别用相应的按扭开关来控制。利用可编程控制器PLC实现控制,用于说明PLC控制的原理方法,特点及工作特色。此次全自动洗衣机控制系统设计利用了西门子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。根据以上要求PLC的控制系统框图如下图1-1。

图1-1控制系统框图 1.3控制系统对应设备及功能

根据控制过程中的进水、洗涤、脱水、报警等控制要求，对控制所需的外部设备初步设计如表1-1

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表1-1对应设备及功能表

对应的外部设备

启动按扭 停止按扭

水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位）

手动排水开关 手动脱水开关 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 水排空传感器

对应的输出设备 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器

脱水桶 报警器

1.4控制系统原理

自动洗衣机的进水，洗衣，排水，脱水是通过水位开关，电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现自动控制的，水位开关用来控制进水到洗衣机内高中低水位，电磁进水阀起着通断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入，排水时，电磁排水阀打开，将水排出，洗衣时，洗涤电动机启动，脱水时，脱水桶启动。

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2 硬件电路的设计

2.1PLC的选择

2.1.1 I/O点数统计

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。考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上20%—30%的备用量。该系统有11个数字输入点6个数字输出点，具体的输入输出见表2-1.

表2-1I/O点数统计表

输入点 启动按扭 停止按扭

水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位）

手动排水开关 手动脱水开关 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 水排空传感器

输出点 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器

脱水桶 报警器

2.1.2 I/O存储器容量的估算

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。根据经验，每个I/O点及有关功能元件占用的内存量大致如下：

开关量输入元件：10—20B/点 开关量输出元件：5—10B/点 定时器/计数器：2B/个 模拟量：100—150B/个

通信接口：一个接口一般需要300B以上[8]

根据上面算出的总字节数再考虑增加25%左右的备用量，就可估算出用户程序所需的内存容量，从而选择合适的PLC内存。该系统有11个数字输入点6个数字输

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出点，需内存280B，有定时器6个，计时器2个，需内存16B，考虑余量后需要内存370B。

2.1.3 CPU功能与结构的选择

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。

该控制系统CPU模块可采用CPU-224（AC/DC/继电器）模块，它可控制整个系统按照控制要求有条不紊地进行。同时由于该模块采用交流220V供电，并且自带14个数字量输入点和10个数字量输出点，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不再需要另外的电源模块、数字量和输出模块。

综上所述此次设计选用西门子S7-200型PLC。

2.2 PLC外部接线图

根据全自动洗衣机的控制要求，对系统控制的I/O点数进行了统计和PLC型号进行了选择，现根据以上的统计和选择对控制系统PLC的外部接线设计如下图2-1。

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图2-1PLC外部接线图

2.3洗衣机示意图

如图2-2所示为洗衣机示意图，在图中ST4为高水位传感器，ST5为中水位传感器，ST6为低水位传感器，ST7位水排尽传感器，当选择好水位后，YV1打开开始进水，当水位到达相应水位时，相应的传感器送出ON信号否则为OFF,只有当水上升到与选择水位相开关一致时，YV1关闭停止进水，开始洗衣。[10] 图2-2洗衣机示意图

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3 软件设计

3.1 I/O分配表

3.1.1 输入地址分配表

列出全自动洗衣机的输入分配表，见表3-1。

表3-1输入地址分配表

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

对应的外部设备 启动按扭 停止按扭

水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位）

手动排水开关 手动脱水开关 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 水排空传感器

3.1.2 输出地址分配表

列出全自动洗衣机的输出分配表，见表3-2。

表3-2输出地址分配表

输出地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5

对应的输出设备 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器

脱水 报警器

3.1.3 内部元件地址分配表

全制动洗衣机控制时，需用到PLC内部的计时器和计数器对其进行过程控制，现对控制中要用到的内部位元件地址分配表归纳如表3-3。

表3-3内部地址分配表

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定时器/计时器

T37 T38 T39 T40 T41 T42 T43 C50 C51

对应的作用 进水暂停计时 正洗计时 正洗暂停计时 反转计时 反转暂停计时 脱水计时 报警计时 正反洗循环计数 大循环计数

3.2系统流程图

3.2.1强制停止流程图

全自动洗衣机控制要求是能实现”正常运行“和”强制停止“两种控制要求。当强制停止时，按动停止按钮，可实现手动停止进水，排水 脱水及报警，再通过手动排水，按下排水按扭可以实现手动排水和手动脱水，按下手动脱水可实现脱水，来完成洗衣。按照强制停止的工作流程，作出强制停止的洗衣流程图见图3-1。

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图3-1强制停止流程图

3.2.2正常运行流程图

全自动洗衣机正常运行时即洗衣机按照程序设定依次完成依次洗衣过程，从选择水位，按下启动按扭，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开始洗涤正转，洗涤时，正转30秒，停两秒，然后反转30秒，停2秒，如此循环5次，总共320秒开始排水，水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水30秒，开始清洗，重复以上过程，清洗两遍，清洗完成，报警3秒并自动停机。按照以上的工作流程，作出全自动洗衣机的正常运行工作流程图见图3-2。

图3-2正常运行流程图

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3.3程序设计

3.3.1 PLC控制顺序功能图

顺序功能图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，他是一种通用的技术语言。全自动洗衣机控制系统PLC控制状态流程图见图3-3。

图3-3 PLC控制状态流程图 - 10 -

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3.3.2系统梯形图

一、梯形图的特点

梯形图是PLC模拟继电器控制系统的编程方法。它由触点、线圈或功能方框等

构成，梯形图左、右的垂直线称为左、右母线。画梯形图时，从左母线开始，经过触点和线圈（或功能方框），终止于右母线。在梯形图中，可以把左母线看作是提供能量的母线。触点闭合可以使能量流过，直到下一个元件；触点断开将阻止能量流过。这种能量流，我们称之为“能流”。实际上，梯形图是CPU仿真继电器控制电路图，使来自“电源”的“电流”通过一系列的逻辑控制条件，根据运算结果决定逻辑输出的模拟过程。

梯形图中的基本编程元素有触点、线圈和方框。

触点：代表逻辑控制条件。触点闭合时表示能量可以流过。触点分常开触点和常闭触点两种形式。

线圈：通常代表逻辑“输出”的结果。能量流到，则该线圈被激励。 方框：代表某种特定功能的指令。能量流通过方框时，则执行方框所代表的功能。方框所代表的功能有很多种，例如：定时器、计数器、数据运算等。 梯形图中，每个输出元素可以构成一个梯级。每个梯形图网络由一个或多个梯级组成。

二、梯形图绘制原则

(1) 梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继电器器线圈为一个逻辑行，即一层阶梯。每一个逻辑行起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于继电器线圈或右母线。

注意：左母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与右母线之间不能有任何 点，应直接连接。

(2) 一般情况下，在梯形图中某个编号继电器线圈只能出现一次，而继电器触点可无限引用。有些PLC，在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出。

(3) 在每个逻辑行中，串联触点多的支路应放在上方。如果将串联触点多的支路放下方，则语句增多，程序变长。

(4) 在每个逻辑行中，并联触点多的支路应放在左边。如果将并联触点多的支路放右边，则语句增多，程序变长。

(5) 梯形图中，不允许一个触点上有双向“电流”通过。

(6) 梯形图中，当多个逻辑行都具有相同条件时，为了节省语句数量，常将这些逻辑行合并。当相同条件复杂时，这对储存容量小的PLC很有意义。 (7) 设计梯形图时，输入继电器的触点状态全部按相应的输入设备为常开状态

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进行设计更为合适，不易出错。因此，也建议尽可能用输入设备的常开触点与PLC输入端连接。如果某些信号只能用常闭触点输入，可以按输入设备全部常开来设计，然后将梯形图中对应的输入继电器触点取反。 三、系统梯形图

根据以上的梯形图的基础知识、注意事项、特点及上节（3.3.1节）中的控制状态流程图，现利用STEP7-Micro/WIN编程软件做出全自动洗衣机控制系统梯形图。STEP7-Micro/WIN编程软件是专为西门子S7-200而设计的，在个人计算机的WINDOWS操作系统下运行，功能强大、使用方便、简单易学。其编写好的程序可通过专用编程线缆下载的PLC中运行。也可以导出后在仿真软件中进行测试。

系统梯形图如下图3-4到图3-6。

图3-5系统体形图b - 12 -

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图3-6系统梯形图c

3.3.3系统指令语句表

由于系统指令语句表在该处排版影响文章美观而且不便于阅读，所以将该系统的指令语句表排版在附录。

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4 程序运行过程分析

4.1洗衣机进水

洗衣前选择好水位，按下水位选择开关(I0.2、I0.3、I0.4)任意一个，再按下启动按钮，I0.0接通，Q0.0接通，开始进水。当水位上升到与选择的水位相一致时，相一致的水位传感器(I0.7、I1.0、I1.1)接通，Q0.0断开停止进水，T37开始计时。

4.2正反转洗衣

T37计时时间到，Q0.2接通开始正转洗衣，T38计时开始。T38计时30秒，Q0.2断开，正洗暂停，T39开始计时。T39计时时间到，Q0.3接通，反洗，T40开始计时。T40计时时间到，Q0.3断开，反洗暂停，T41开始计时。T41计时时间到，C50计数一次，同时洗衣返回Q0.2接通，重复以上从正洗开始的全部动作，直到C50计满5次数时，Q0.1接通并自保，开始排水，C50复位，准备下次循环是再计数。

4.3大循环洗衣

排水到脱水水位时，I1.2闭合，Q0.1、Q0.4接通，开始脱水，T42开始计时。T42计时时间到，Q0.1、Q0.4断开，停止排水和脱水，C51计数一次，同时洗衣返回Q0.0接通,重复从进水到脱水的全部动作，知道C51计数满3次时，停止洗衣，Q0.5接通报警并自保，T43开始计时。T43计时时间到，报警结束，整个洗衣过程结束，T43常开触点闭合，准备下次启动。

4.4强制停止

运行中按停止按钮时，I0.1常闭触点断开，则M0.0、Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5断开，停止进水、排水、脱水及报警。按排水按钮时，I0.5常开触点闭合，Q0.1接通并自保，进行手动排水。按手动脱水按钮，I0.6闭合，Q0.1、Q0.4接通脱水，T42开始计时。T42计时时间到Q0.1、Q0.4断开，脱水停止，Q0.5接通报警，T43开始计时。T43计时时间到Q0.5断开报警结束。

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5 系统仿真

S7-200仿真软件简介：

(1) S7-200仿真软件是S7-200系列PLC专用仿真软件，无需安装，下载后执行S7-200.EXE即可进入。可以在没有PLC的情况下，对PLC程序进行仿真调试，虽然它不能模拟S7-200的全部指令和全部功能，但仍然不失为一个很好的学习S7-200的工具测试软件。

(2) 执行S7-200.EXE后其窗口如图5-1

图5-1执行S7-200.EXE后窗口图

执行图中菜单命令“配置”→“CPU型号”，在CPU型号对话框中可选择自己对应的CPU型号。用户还可以修改CPU的网络地址，一般使用默认地址。图中灰色部分为是CPU 224类型的PLC面板可显示CPU运行状态和I/O点的状态，灯亮为1，灯灭为0。CPU224的右边空白方框是扩展模块的位置，双击空白方框即可进行模块配置选择，根据需要可选择各种数字量和模拟量的扩展模块。CPU模块的下方是用于输入数字量信号的小开关面板，具有和CPU224对应的14个输入点，单击面板中的开关按钮可使其0，1状态切换，在CPU面板上的模拟LED灯对应灭，亮。

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开关面板下方的SMB28,SMB29是两个直线电位器，分别是CPU224的两个8位模拟量输入电位器对应的特殊存储器字节，可左右拖动滑块来设置他的值，范围在0-255之间。

(3) 仿真软件不能直接接收S7-200程序代码，需要在STEP7-Micro/WIN中将程序编译并导出成ASCII文本文件（扩展名为awl）。然后在S7-200仿真软件，使用工具栏的下载按钮即可将导出的文件下载到仿真软件当中进行仿真测试。

(4) 在仿真软件中点击工具栏上的运行按钮使仿真PLC切换到RUN模式开始仿真测试，运行过程当中点击开关面板中的模拟开关进入信号输入，通过查看菜单当中的“程序块代码”查看对应程序代码，“程序块图形”查看梯形图运行状态，“数据块”查看V区存储器对应的值，“内存监视”来监控V、T、C、M等内部变量的值

(5) 另外，仿真软件还有读取CPU和扩展模块的信息、设置PLC实时时钟、控制循环扫描次数和对TD200文本显示器仿真等功能。[13]

系统程序仿真：

将第3节中在STEP7-Micro/WIN中编写好的程序编译并导出成ASCII文本文件（扩展名为awl）。然后在S7-200仿真软件，使用工具栏的下载按钮即将导出的文件下载到仿真软件当中进行仿真测试。按照设计的要求进行仿真，看程序能够按照要求进行各种工作即可。

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6 模拟硬件连接

经过上节的仿真成功后，就可以进行程序的下载、安装和调试。但由于条件的限制，此次设计不能进行完全的实物连接，只能用简单的元件进行模拟连接。具体的模拟元件如下：

采用三个刀开关来模拟ST1、ST2、ST3三个水位选择开关，其余的启动按钮、停止按钮、手动排水/手动脱水和对应的水位传感器，采用八个按钮开关来模拟。洗衣机的进水、正转、反转、脱水和报警，采用五个放光二极管来模拟。

选择好模拟元件后按照2.2节中的PLC外部接线图(图2-1)连接好模拟硬件图，把模拟元件对应的作用标识清楚，便于连接好装载程序后的操作。把经过仿真成功后的程序下载到PLC中，按照设计的控制要求按动对应的刀开关和按钮开关，对应的发光二极管发光即可。

经过模拟控制到达了预期的设计要求，此次设计成功。

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7 全自动洗衣机的展望

洗衣机是国内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。纵观省会的洗衣机市场，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。

洗衣机无论在质量、技术、功能还是在外观上面，谁能接近于为人们的生活服务这一主题，谁就能得到长足的进步和发展。今后一段时间，以下几种洗衣机将是市场和消费者的最爱。

高度自动化：从最初的单桶洗衣机到双桶、套桶洗衣机、全自动洗衣机，再到智能全模糊控制洗衣机。总之，每一次技术的进步都极大地推动了洗衣机自动化程度的提高。

品种多样化：波轮式、滚筒式和仿生搓洗式洗衣机满足了不同偏好的消费者的需求。

节能和健康化：现在的消费者在节能方面对家电提出了更高的要求，对于健康型洗衣机更是人们趋之若骛的首选。

大容量和微型化：大容量洗衣机满足了人们洗大件衣物的需求。同时，微型化洗衣机也备受青睐，如市场上出现的1．5公斤、2．5公斤不等的海尔小小神童洗衣机，可以满足少量衣物即时洗的需要。

组合化：荣事达集团最近推出的子母分洗式洗衣机，正好迎合了这部分消费者的需求，它的大桶容量为5．5公斤，小桶容量为2．5公升，两桶并列，缩小了较大一部分空间，而且具有人工智能模糊控制功能。满足了不同衣物分开洗、大量衣物同时洗、小件衣物即时洗的需求，开创了健康洗涤新概念，深受消费者的喜爱，组合化的另一个体现就是把洗涤、漂洗、脱水和烘干功能集于一身。

在今后一个时期内，家用电动洗衣机的产品性能质量将是企业竞争的焦点，开发新型的产品是竞争获胜的主要手段。今后，家用电动洗衣机将朝着多功能、节电、节水方向发展。

多功能主要表现在以下几个方面：1、去污能力的多样化。如去除蛋白质、皮脂、血渍、奶渍、咖啡、果汁的能力。2、洗涤容量的多样化。洗涤容量可以从0．5kg到13kg。3、控制方式的多样化。如机械定时器、电动程控器、电子程控器、模糊电脑控制。4、外观造型多样化。为适应不同消费层次的需求，洗衣机的外观形状及颜色将是各种各样的。

节电、节水是今后我国家用电动洗衣机发展的主流。目前，我国正在修订的国标GB4288已将用电量、用水量指标列入了其考核的主要指标。另外，为了引导消费和指导洗衣机制造企业的设计和制造，新国标GB4288将洗净比、用电量、用水量、噪声、含水率、寿命这6个主要性能指标进行分等级考核，即以上6个指

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标分别分为A、B、C、D4个级别。消费者可根据自己的需要选择不同级别的产品。

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结束语

通过本系统的设计，对全自动洗衣机的控制系统有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了西门子PLC的特点，对按钮、电磁阀、开关等其他一些输入输出点设备进行控制，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内计数器控制,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。只要稍作改变,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,充分表其实用性。

通过这次设计，对自动控制原理及应用有了进一步认识，在一个多月的设计过程中学到了许多东西，不仅仅是毕业设计中的。也学到了不少其它的东西。设计中，我们遇到不懂或不明白的地方。除了查阅相关资料， 袁老师也给了我们很多的指导。总之，这次设计为我们打开了以后面向实际应用的大门，为我们以后做各项工作和进一步学习奠定了基础。

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基于PLC的全自动洗衣机控制系统-

参考文献

[1] 王莺.工业可编程控制器的现状与发展趋势[J] .北京：航天技术与民品1999，5：30.

[2] 潘元明.国内外全自动洗衣机现状[J].家电大视野，2003，11：92. [3] 吴中俊主编.可编程控制器原理及应用[M] .北京：机械工业出版社，2004.28-29.

[4] 吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用[J] .家用电器科技，2000，4：52-54. [5] 蒋金周.全自动洗衣机的PLC智能控制 [J] .北京：机电一体化，2004，5:83-85.

[6] 吴中俊.可编程序控制器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2004.29-34.

[7] 王永华.电气控制及PLC应用技术[M] .北京:北京航空航天大学出版社，2003.80-96.

[8] 许谬.电气控制与PLC控制技术[M] .北京：.机械工业出版社，2005.153-154. [9] 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护[M] .北京︰机械工业出版社，2002.24-49.

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[11] 许谬.电气控制与PLC控制技术[M] .北京：.机械工业出版社，2005.218. [12] 许谬、王淑英.电气控制与PLC控制技术[M] .北京：.机械工业出版社，2005.211-213.

[13] 袁亮.S7-200 PLC实验指导书[M] .绵阳：绵阳师范学院出版社，2009.2-3. [14] 中国制冷与暖通空调信息网，洗衣机迎来科技时代. 电子文献类标识/载体

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致谢

通过这次设计，我们对机械设计的理论，自动控制原理及应用有了进一步认识，对自动洗衣机控制系统有了一定了解。总之，这次设计为我们打开了以后面向实际应用的大门，为我们以后做各项工作和进一步学习奠定了基础。它好比一个灯塔，为我们指明了远行的航向；好比一颗启明星，为我们指明了前进的道路。

短暂的毕业设计就这样在紧张有序中度过了。衷心的感谢老师在这次设计过程中的精心指导，他在每一个阶段都认真的教导和耐心的讲解，使我能顺利的走到现在。

为了使自己能够全方位的发展，更好的适应这个日新月异的社会，在这几学年中，我兢兢业业，努力学习，严格要求自己，不断的提高自己各方面的素质，争取在人生的道路上更好的实现社会价值,人生价值和自我价值!

本次毕业设计是对我们每个学生在校三年来所学知识与生产实践技术所进行的一次综合性的全面考察；培养了我们运用所学专业知识解决实际问题的能力；它还为我们了解一般机械工程设计的基本思想打下良好的基础；在设计方案的拟定,设计资料的收集,手册，国标选用，设计方法的运用,零部件及总体装配图的绘制等方面，有一次较全面的锻炼。对我们进入社会具备一定独立工作能力起了良好的作用,能较好的适应工作。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的精心指导下，同组人员的相互帮助下，完成了课程设计任务，同时，在老师和组员身上我学到了很多实用的知识，在此特别表示感谢！

最后，毕业设计的完成，感谢老师您的谆谆教诲和不断帮助。谢谢！

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附录

根据全自动洗衣机的控制要求和3.3.2中的体形图得出系统的指令语句表如下。

Network 1 // Network Title // 进水 LD M1.3 A T43 O SM0.1 O O M0.0 I0.1 AN M0.1 = M0.0 Network 2 LD I0.2 O O I0.3 LD I0.4 A I0.0 M0.0 LD M1.2 AN C51 OLD ALD O AN M0.1 I0.1 AN M0.2 = M0.1 = Q0.0 Network 3 // 进水完停2秒 LD I0.2 A I0.7 LD A I0.3 I1.0 OLD LD I0.4 A I1.1 OLD A O M0.1 AN M0.2 M0.3 = M0.2

TON T37, +20 Network 4 // 正转 LD M0.2 A T37 LD M0.7 AN C50 OLD O M0.3 AN I0.1 AN M0.4 = M0.3 Network 5 LD M0.3 = Q0.2 TON T38, +300 Network 6 // 正转完停2秒 LD M0.3 A T38 O M0.4 AN M0.5 = M0.4 TON T39, +20 Network 7 // 反转30秒 LD M0.4 A T39 O M0.5 AN I0.1 AN M0.6 = M0.5 Network 8 LD M0.5 = Q0.3 TON T40, +300 Network 9 // 反转完停2秒 - 23 -

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LD A M0.5 T40 O M0.6 AN M0.7 = M0.6 TON T41, +20 Network 10 // 正反转小循环5次 LD M0.6 A T41 O M0.7 AN M1.0 AN M0.3 = M0.7 Network 11 LD M0.7 LD M1.0 CTU C50, +5 Network 12 // 排水 LD M0.7 A C50 O M1.0 AN M1.1 AN I0.1 = M1.0 Network 13 LD M0.0 A I0.5 O Q0.1 O M1.1 O M1.0 AN T42 AN I0.1 = Q0.1 Network 14 // 脱水30秒 LD M1.0 A I1.2 O M1.1 AN M1.2 AN I0.1 = M1.1 Network 15 LD M1.1 O Q0.4 AN T42 O I0.6 LPS AN I0.1 = Q0.4 LPP TON T42, +300 Network 16 // 大循环3次 LD M1.1 A T42 O M1.2 AN M1.3 AN M0.1 = M1.2 Network 17 LD M1.2 LD M1.3 CTU C51, +3 Network 18 // 洗衣结束报警3秒 LD C51 A M1.2 O M1.3 AN M0.0 = M1.3 Network 19 LD M1.3 O Q0.5 LD M0.0 A Q0.1 A T42 OLD AN T43 = Q0.5 TON T43, +30 - 24 -

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