1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)課 題：基于PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)控制設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師： 張虹 學(xué) 生： 蔡佳琪 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 班 級(jí)： 13自動(dòng)化01 學(xué) 號(hào)： 2013100311 湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處制二一五年十月摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)的提高，家庭電器全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。洗衣機(jī)是國(guó)內(nèi)家電業(yè)唯一不打價(jià)格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步。縱觀洗衣機(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。本文描述了采用可編程控制器（PLC）作為核心控制部件，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬監(jiān)控的全

2、自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)。文章介紹了洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上提出了基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制方案，并對(duì)方案進(jìn)行了論證，根據(jù)洗衣機(jī)的工作原理，設(shè)計(jì)了流程及程序，對(duì)按鈕等其它一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)洗衣過程的自動(dòng)化。由于洗滌、排水、脫水的時(shí)間均由PLC內(nèi)計(jì)數(shù)器控制，所以只要改變定時(shí)器參數(shù)就可以改變時(shí)間。對(duì)其中軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)等問題進(jìn)行了分析和研究，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)的正常運(yùn)行、簡(jiǎn)易模式及強(qiáng)制性停止功能。具有智慧化程度高、安全可靠、方便、靈活等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞: PLC 定時(shí)器 自動(dòng)控制目錄摘要2第一章 緒論41.1 課題的背景和研究意義41.2 全自動(dòng)洗衣

3、機(jī)的簡(jiǎn)介41.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的分類51.4 控制系統(tǒng)的選擇6第二章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與控制要求72.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)72.1.1 洗滌脫水系統(tǒng)82.1.2 進(jìn)水與排水系統(tǒng)82.1.3 電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)與箱體支撐系統(tǒng)92.2 系統(tǒng)控制要求9第三章 硬件的設(shè)計(jì)103.1 傳感器與電磁閥103.2 定時(shí)器123.3 電動(dòng)機(jī)123.4 可編程控制器13第四章 軟件設(shè)計(jì)134.1 I/O分配表134.1.1 輸入地址分配表134.1.2 輸出地址分配表144.1.3 PLC內(nèi)部元件分配表144.2 系統(tǒng)流程圖164.3 程序設(shè)計(jì)184.3.1 PLC外部接線圖184.3.2 PLC控制

4、順序功能圖194.3.3 PLC梯形圖設(shè)計(jì)21第五章 調(diào)試與監(jiān)測(cè)245.1 程序?qū)懭?45.2 程序監(jiān)控與測(cè)試24結(jié)論26致謝27參考文獻(xiàn)28附錄一 程序總梯形圖29第一章 緒論1.1 課題的背景和研究意義 洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的家用電器。但是傳統(tǒng)的基于繼電器的控制，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。本次設(shè)計(jì)基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制，本文的課題源于市場(chǎng)上洗衣機(jī)產(chǎn)品。采用PLC控制開發(fā)的周期短，開發(fā)成本低，可以直接用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制。PLC控制具有實(shí)時(shí)性、信號(hào)處理時(shí)間短、速度快、

5、更能滿足各個(gè)領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控件目，可靠性高，豐富的I/O卡件，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高，安裝簡(jiǎn)單，維修方便，PLC控制能在高粉塵、高噪聲、強(qiáng)電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。因?yàn)樗钦w模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能，所以在使用中，硬件相對(duì)簡(jiǎn)單，編程語言也相對(duì)簡(jiǎn)單，并且測(cè)試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。本設(shè)計(jì)以操作簡(jiǎn)單、使用可靠、維護(hù)修理方便作為主要設(shè)計(jì)方向。1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的簡(jiǎn)介如今市場(chǎng)上出售的全自動(dòng)洗衣機(jī)大體分為三類。前置式側(cè)開門滾筒式洗衣機(jī)發(fā)明最早的是前置式側(cè)開門滾筒式洗衣機(jī)，這種洗衣機(jī)是歐洲發(fā)明的，擅長(zhǎng)洗滌真絲、棉

6、毛等面料，不纏繞無磨損，在洗滌時(shí)保證衣物不受損害，而且有良好的加溫措施。但也有它不好的一面，由于不纏繞無磨損洗滌方式等因素，這種洗衣機(jī)洗滌時(shí)間長(zhǎng)、洗凈度差、用水用電量大，是其它洗衣機(jī)的幾倍，尤其是采用了不銹鋼內(nèi)筒，產(chǎn)生的噪音較大。這種洗衣機(jī)適用于生活水平較高，穿著大體以真絲、純毛、棉毛之類較高檔的面料為主，而且更換衣服較勤的家庭。波輪上開門洗衣機(jī)發(fā)明最晚的洗衣機(jī)是亞洲人發(fā)明的波輪上開門洗衣機(jī)。市場(chǎng)上有多種品牌，如“小天鵝”、“海棠”、“榮事達(dá)”等，這種洗衣機(jī)的特點(diǎn)是洗滌時(shí)間短，用水量小，洗凈度高，是滾筒式的好幾倍，由于內(nèi)筒是塑料材料制成，噪音小，而且上開蓋，能使洗滌液反復(fù)利用，使用比較經(jīng)濟(jì)。這

7、種洗衣機(jī)適用于居住在綠化較差，空氣塵埃量較大，平均每2至3天換一次衣服的家庭，主要以洗凈度為主，服裝面料以化纖、腈綸為主。攪拌式洗衣機(jī)另外一種是美洲人發(fā)明的攪拌式洗衣機(jī)，由于美洲風(fēng)沙比較大，人們主要穿著牛仔服裝之類粗厚面料的服裝，所以他們適用攪拌式洗衣機(jī)，這種洗衣機(jī)洗凈度非常高，是波輪式洗衣機(jī)的十幾倍，但由于洗凈度和磨損率成正比，所以很損傷衣物，這種洗衣機(jī)市場(chǎng)上很少見。1.3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的分類 目前，我國(guó)洗衣機(jī)的分類方法主要有三種：按自動(dòng)化程度分類，按洗滌方式分類，按結(jié)構(gòu)方式分類。1 按自動(dòng)化程度分類，洗衣機(jī)可分為普通型、半自動(dòng)型、全自動(dòng)型三大類。目前大多是全自動(dòng)型洗衣機(jī)，它是指洗滌、漂洗、

8、脫水各個(gè)功能之間的轉(zhuǎn)換全部不用手工操作而能自動(dòng)進(jìn)行的洗衣機(jī)。這種洗衣機(jī)在選定的工作程序內(nèi)由機(jī)電式程控器或微電腦程控器適時(shí)發(fā)出各種指令，自動(dòng)完成各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使整個(gè)洗衣過程自動(dòng)化。2 按結(jié)構(gòu)方式分類，洗衣機(jī)可分為單桶、雙桶、套桶三大類。（1） 單桶洗衣機(jī)。單桶洗衣機(jī)自動(dòng)化程度較低，多為簡(jiǎn)易型和普通型，少量的為半自動(dòng)型。其主要特點(diǎn)是占地面積小，價(jià)格便宜。（2） 雙桶洗衣機(jī)。雙桶洗衣機(jī)實(shí)際上就是單桶洗衣機(jī)和脫水機(jī)的組合。它的洗衣部分和甩干部分有各自的電動(dòng)機(jī)和定時(shí)器。雙桶洗衣機(jī)功能齊全，使用方便，操作簡(jiǎn)單，省水，省電，價(jià)格適宜，品種多樣。目前，我國(guó)雙桶波輪式洗衣機(jī)占主導(dǎo)地位。雙桶洗衣機(jī)。脫水桶壁

9、上設(shè)有許多小孔，甩干電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在強(qiáng)大的離心力作用下，衣物水分被甩出，并順著排水管排出。 （3） 套桶洗衣機(jī)。該洗衣機(jī)的特點(diǎn)是內(nèi)、外兩個(gè)立式容器套裝在同一個(gè)軸心上。波輪式套桶洗衣機(jī)多為全自動(dòng)型。因其離心桶的外徑小于盛水桶的內(nèi)徑，故將外桶和內(nèi)桶套裝在同一個(gè)軸心上，減少了占地面積。其外桶作為盛水容器，內(nèi)桶作為洗滌、漂洗、離心脫水用。常見的波輪式套桶洗衣機(jī)是單電機(jī)的，洗滌及脫水工作由離合器控制。洗滌時(shí)波輪轉(zhuǎn)動(dòng)而脫水桶不轉(zhuǎn)，脫水是波輪與脫水桶一齊旋轉(zhuǎn)。3.按洗滌方式分類，洗衣機(jī)可分為波輪式、滾筒式等。（1）波輪式洗衣機(jī)。波輪式洗衣機(jī)是將洗滌衣物浸泡在水中，靠波輪正、反方向的交替轉(zhuǎn)動(dòng)或連續(xù)

10、單方向的轉(zhuǎn)動(dòng)使衣物在水中不斷翻滾，而達(dá)到洗凈衣物的目的。主要特點(diǎn)是：洗滌能力強(qiáng)、洗滌時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可調(diào)節(jié)水位、成本低、易維修、易操作。 （2）滾筒式洗衣機(jī)。滾筒式洗衣機(jī)自動(dòng)化程度高，洗滌性能好，容量大，質(zhì)量高。1.4 控制系統(tǒng)的選擇現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC（Programmable Logic Controller）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。PLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用

11、方便，是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要設(shè)備之一。PLC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，當(dāng)然PLC在其他領(lǐng)域也得到了迅速的發(fā)展。在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在我國(guó)有越來越多的行業(yè)領(lǐng)域開始應(yīng)用到PLC。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域主要有數(shù)字量邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等幾個(gè)方面。第二章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與控制要求2.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)全自動(dòng)洗衣機(jī)是通過水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。水位開關(guān)實(shí)際上是一個(gè)壓力

12、開關(guān)。氣室的入口與洗衣桶中的貯氣室相聯(lián)接。當(dāng)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(qiáng)亦增大，水位開關(guān)中的波紋膜片2受壓而脹起，推動(dòng)頂桿3運(yùn)動(dòng)而使觸點(diǎn)4改變，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通斷。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(jìn)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。脫水時(shí)采用壓電傳感器。當(dāng)脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從脫水桶噴射出來的水作用于壓電傳感器上，根據(jù)這個(gè)壓力變化，自動(dòng)停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2-12.1.1 洗滌脫水系統(tǒng) 它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。盛水桶又稱為外桶，主要用來盛放洗

13、滌液。盛水桶固定在鋼制底板上，通過4根吊桿懸掛在洗衣機(jī)箱體上。電動(dòng)機(jī)，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。洗滌桶又稱為脫水桶或者離心桶，也稱為內(nèi)桶，它的主要功能是用來盛放衣物，在洗滌或漂洗時(shí)配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時(shí)便成為離心式的脫水桶。波輪是全自動(dòng)洗衣機(jī)中對(duì)衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。按波輪的形狀來分，基本上有小波輪（直徑在160mm左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在300mm左右）新水流兩類。2.1.2 進(jìn)水與排水系統(tǒng) 全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水系統(tǒng)采用水位壓力開關(guān)和進(jìn)水閥，由程控器調(diào)節(jié)。設(shè)有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時(shí)，它能讓洗滌液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。全自動(dòng)洗衣機(jī)水

14、位開關(guān)一般有三檔水位控制,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當(dāng)進(jìn)水閥注水，內(nèi)桶水位增高到預(yù)選水位時(shí)，導(dǎo)通橡皮氣膜受到內(nèi)部空氣的壓縮而被頂出，中觸片上跳，與上觸片閉合。此時(shí)主電機(jī)導(dǎo)通，進(jìn)水閥斷開（原來中觸片與下閉合），并開始洗衣。當(dāng)旋鈕旋至低水位時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，但曲率半徑較小。通過一定的機(jī)構(gòu)，橡皮氣膜壓簧被壓縮而產(chǎn)生壓力P1，壓迫氣膜。當(dāng)桶內(nèi)水量達(dá)到30L時(shí)，軟管內(nèi)的空氣被壓縮，產(chǎn)生空氣壓力F1，當(dāng)F1>P1時(shí),中觸片上跳,與上觸片閉合,主電動(dòng)機(jī)動(dòng)作,進(jìn)水閥關(guān)閉。全自動(dòng)洗衣機(jī)的排水系統(tǒng)由程序來控制排水電磁閥，牽引排水閥。排水閥主要同閥蓋、閥芯彈簧、閥芯拉簧，橡皮閥和閥體組

15、成。排水電磁鐵主要用來控制自動(dòng)型洗衣機(jī)排水閥的開閉,在套桶式自動(dòng)型洗衣機(jī)中同起到改變減速離合大的洗滌、脫水狀態(tài)、排水電磁鐵主要由線圈、磁軛、靜鐵芯、銜鐵和短路銅環(huán)等組成。2.1.3 電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)與箱體支撐系統(tǒng) 波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)和離合器組成，離合器又有普通離合器和減速離合器兩種。其中普通離合器用在采用小波輪的套桶洗衣機(jī)上，這種洗衣機(jī)在洗滌或者漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速和脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速相同，目前各種大波輪新水流套桶洗衣機(jī)普遍采用減速離合器，它在洗滌，漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速較慢，而脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速較快。電動(dòng)機(jī)同時(shí)作為洗滌和脫水時(shí)的動(dòng)力源，普遍采用主，副繞組完全對(duì)稱的電容式

16、電動(dòng)機(jī)。由于一般全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的額定洗滌容量較大，因此電動(dòng)機(jī)的功率較大。洗衣機(jī)外箱體是洗衣機(jī)的盔甲，很多洗衣機(jī)采用高分子聚合塑鋼材料作為外箱體，不怕水，不腐爛，永不生銹，耐碰撞，防漏電，機(jī)身輕便，易于搬動(dòng)。特意添加的抗老化劑，令外箱體歷久彌新。有的采用剛?cè)嵯酀?jì)的不銹鋼做內(nèi)桶剛性，在于不銹鋼材質(zhì)表面分子結(jié)構(gòu)致密，空隙小，故可抗擊細(xì)菌等物質(zhì)的侵入和腐蝕，以達(dá)到抗菌，抑菌，耐腐蝕的作用。柔性，超級(jí)鏡面不銹鋼材料光滑柔細(xì)，即便是最嬌柔的面料也不會(huì)受到損傷。很多洗衣機(jī)內(nèi)桶完全采用世界一流的不銹鋼材料制成，擁有頂級(jí)的質(zhì)量保證。2.2 系統(tǒng)控制要求 1. 打開總開關(guān)，設(shè)置水位（高/中/低）且水位燈亮，設(shè)置

17、洗滌方式（輕柔/標(biāo)準(zhǔn)/強(qiáng)勁）且對(duì)應(yīng)洗滌燈亮，設(shè)置漂洗次數(shù)（2/3/4）且對(duì)應(yīng)漂洗燈亮。2. 按下啟動(dòng)/暫停鍵，開始進(jìn)水，進(jìn)水燈亮，水到設(shè)定水位停止進(jìn)水，進(jìn)水燈滅，延時(shí)2S后，開始洗滌。3. 洗滌方式： 輕柔：正轉(zhuǎn)10S，停5S，反轉(zhuǎn)10S，停5S。 標(biāo)準(zhǔn)：正轉(zhuǎn)16S，停4S，反轉(zhuǎn)16S，停4S。 強(qiáng)勁：正轉(zhuǎn)20S，停3S，反轉(zhuǎn)20S，停3S。4 洗滌過程循環(huán)8次后，開始排水30S，排水燈亮。5. 開始脫水且繼續(xù)排水共20S，排水燈、脫水燈亮。6. 進(jìn)行漂洗，即重復(fù)2至5（2/3/4）次。7. 漂洗完成后，蜂鳴器報(bào)警5S且燈亮5S后停止。 8. 在運(yùn)行過程中按下啟動(dòng)/暫停鍵可暫停進(jìn)水、排水、脫水

18、、洗滌。9. 打開機(jī)蓋可停止脫水。10. 閉合手動(dòng)排水開關(guān)，可進(jìn)行手動(dòng)排水。第三章 硬件的設(shè)計(jì)3.1 傳感器與電磁閥一、水位傳感器 全自動(dòng)洗衣機(jī)水位傳感器是一個(gè)LC電路，它和計(jì)算機(jī)板中電路共同組成LC振蕩電路，通過氣壓的大小改變電感量，從而改變振蕩電路的頻率，計(jì)算機(jī)板中的單片機(jī)來檢測(cè)頻率。通過頻率大小來判斷水位。圖3-1洗衣機(jī)外桶：有一個(gè)氣室，水位改變時(shí)，改變氣室內(nèi)部的壓力大小，這個(gè)氣室是通過一個(gè)塑料管子和水位傳感器連接起來的。水位傳感器的結(jié)構(gòu)：里面有一個(gè)磁環(huán)，一個(gè)線圈，也就組成了一個(gè)LC電路；一個(gè)膜片，當(dāng)氣壓上升時(shí)，會(huì)被吹起來，帶動(dòng)線圈在磁環(huán)中向上移動(dòng)，從而改變電感的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值會(huì)傳遞給洗

19、衣機(jī)的計(jì)算機(jī)板。計(jì)算機(jī)板根據(jù)數(shù)值大小來判斷是否已達(dá)到預(yù)設(shè)水位，以便發(fā)出指令，控制水閥的通斷，控制進(jìn)水。二、進(jìn)水電磁閥進(jìn)水電磁閥主要由鐵芯、橡膠閥、線圈、金屬過濾網(wǎng)、水流墊、閥座、導(dǎo)磁鐵框、彈簧等組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。過濾網(wǎng)起阻擋水中的雜質(zhì)進(jìn)人進(jìn)水閥的作用，水流墊上面開有3-5個(gè)小孔，主要起限制進(jìn)水量的作用。線圈、導(dǎo)磁鐵框與銜鐵組成電磁鐵。圖3-2當(dāng)進(jìn)水閥不通電時(shí)，鐵芯在彈簧的彈力作用下，向下頂在橡膠閥上，封住橡膠閥的中心孔，如果這時(shí)將水源接通，水先進(jìn)人A腔，隨后通過橡膠閥上的小孔進(jìn)人B腔，這時(shí)A,B腔都充滿水，同時(shí)對(duì)橡膠閥施加一定水壓。此時(shí)，橡膠閥封住A腔到C腔的通路，洗衣機(jī)不進(jìn)水。當(dāng)

20、進(jìn)水電磁閥通電時(shí)，進(jìn)水電磁閥的鐵芯會(huì)在電磁力的作用下，克服彈簧的壓力向上運(yùn)動(dòng)，這樣橡膠閥上的中心孔被打開，B腔內(nèi)的水通過中心孔流人C腔，由于A腔內(nèi)水流進(jìn)人B腔的通路只有橡膠膜上的小孔，流速很慢，因此B腔內(nèi)的壓強(qiáng)迅速減小，A腔內(nèi)的水壓很快就會(huì)超過B腔內(nèi)的水壓，橡膠閥被頂開，如圖3所示，A腔內(nèi)進(jìn)人的水直接流人C腔，洗衣機(jī)開始進(jìn)水。圖3-3當(dāng)進(jìn)水到設(shè)定水位時(shí)，在計(jì)算機(jī)板的控制下進(jìn)水電磁閥斷電，閥內(nèi)的鐵芯在彈簧的彈力作用下回到原來位置，封住橡膠閥的中心孔，B腔內(nèi)的壓力升高，橡膠閥封住進(jìn)水口，洗衣機(jī)進(jìn)水停止。三、排水電磁閥排水電磁閥與其類似，通過水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷：從

21、而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，移動(dòng)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(guān)閉，水流不通。當(dāng)電磁線圈通電后，移動(dòng)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(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導(dǎo)通。3.2 定時(shí)器 定時(shí)器是普通型波輪式洗衣機(jī)中的關(guān)鍵部件之一。它主要起兩個(gè)作用：一是控制洗滌電機(jī)和脫水電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的長(zhǎng)短；二是控制電機(jī)預(yù)定的的程序自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)的時(shí)間。普通型輪式洗衣機(jī)，

22、大多采用發(fā)條定時(shí)器。而許多大波輪新水流式洗衣機(jī)使用電動(dòng)式定時(shí)器。3.3 電動(dòng)機(jī)表3-1型號(hào)XD-120WXD-180WXD-180WXD-135W額定電流220V220V220-240V220V額定頻率50HZ50HZ60HZ50HZ額定轉(zhuǎn)速1370137013701370輸出功率120W180w1.75A1.25A電容量10131310噪音45454545性能特點(diǎn):啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流小、超載能力強(qiáng)、機(jī)械特性硬3.4 可編程控制器圖3-4根據(jù)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，經(jīng)過初略計(jì)算，輸人點(diǎn)數(shù)為10點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為22點(diǎn)；輸人、輸出信號(hào)都是數(shù)字量。增加20%備用量，以便隨時(shí)增加控制功能

23、：輸入點(diǎn)數(shù)為：10×(1+20%)=12輸出點(diǎn)數(shù)為：19×(1+20%)=22.8根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)，可選三菱FX2N-48MR可編程控制器，其輸入點(diǎn)24點(diǎn)，輸出點(diǎn)24點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為48-64點(diǎn)。第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1 I/O分配表4.1.1 輸入地址分配表表4-1I總開關(guān)X0啟動(dòng)/暫停X1設(shè)置洗滌方式X2設(shè)置漂洗次數(shù)X3設(shè)置水位X4機(jī)蓋X5手動(dòng)排水X6高水位傳感器X10中水位傳感器X11低水位傳感器X124.1.2 輸出地址分配表表4-2O電機(jī)正轉(zhuǎn)Y0電機(jī)反轉(zhuǎn)Y1脫水離合器Y2進(jìn)水閥Y3排水閥Y4蜂鳴器Y5高水位燈Y6中水位燈Y7低水位燈Y10漂洗2次燈Y11漂洗3次

24、燈Y12漂洗4次燈Y13輕柔燈Y14標(biāo)準(zhǔn)燈Y15強(qiáng)勁燈Y16進(jìn)水燈Y17排水燈Y20報(bào)警燈Y21脫水燈Y224.1.3 PLC內(nèi)部元件分配表表4-3T0到達(dá)水位后延時(shí)2ST1輕柔正轉(zhuǎn)10ST2標(biāo)準(zhǔn)正轉(zhuǎn)16ST3強(qiáng)勁正轉(zhuǎn)20ST4輕柔正轉(zhuǎn)停5ST5標(biāo)準(zhǔn)正轉(zhuǎn)停4ST6強(qiáng)勁正轉(zhuǎn)停3ST7輕柔反轉(zhuǎn)10ST8標(biāo)準(zhǔn)反轉(zhuǎn)16ST9強(qiáng)勁反轉(zhuǎn)20ST10輕柔反轉(zhuǎn)停5ST11標(biāo)準(zhǔn)反轉(zhuǎn)停4ST12強(qiáng)勁反轉(zhuǎn)停3ST13排水時(shí)間30ST14脫水時(shí)間20ST15報(bào)警時(shí)間5SC0計(jì)數(shù)漂洗2次C1計(jì)數(shù)漂洗3次C2計(jì)數(shù)漂洗4次C3計(jì)數(shù)水位按鈕按1次C4計(jì)數(shù)水位按鈕按2次C5計(jì)數(shù)水位按鈕按3次C6計(jì)數(shù)洗滌按鈕按1次C7計(jì)數(shù)洗滌按

25、鈕按2次C8計(jì)數(shù)洗滌按鈕按3次C9計(jì)數(shù)洗滌按鈕按4次C10計(jì)數(shù)水位按鈕按4次C11計(jì)數(shù)漂洗按鈕按4次C12計(jì)數(shù)漂洗按鈕按1次C13計(jì)數(shù)漂洗按鈕按2次C14計(jì)數(shù)漂洗按鈕按3次C15計(jì)數(shù)啟動(dòng)/暫停按鈕按1次C16計(jì)數(shù)啟動(dòng)/暫停按鈕按2次C17計(jì)數(shù)啟動(dòng)/暫停按鈕按3次C18計(jì)數(shù)啟動(dòng)/暫停按鈕按4次C19計(jì)數(shù)洗滌過程循環(huán)8次M0自動(dòng)排水輔助繼電器M1排水燈輔助繼電器M2啟動(dòng)輔助繼電器M3暫停輔助繼電器M4確定水位輔助繼電器4.2 系統(tǒng)流程圖圖4-1圖4-14.3 程序設(shè)計(jì)4.3.1 PLC外部接線圖X0 Y0X1 Y1X2 Y2X3 Y3X4 Y4X5 Y5 Y6X6 Y7 Y10X10 Y11 Y1

26、2X11 Y13 Y14X12 Y15COMY16Y17Y20Y21Y22COM1COM2COM3COM4COM5總開關(guān)啟動(dòng)/暫停設(shè)置洗滌方式設(shè)置漂洗次數(shù)設(shè)置水位機(jī)蓋手動(dòng)排水開關(guān)高水位傳感器中水位傳感器低水位傳感器電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)脫水離合器進(jìn)水閥排水閥蜂鳴器高水位燈中水位燈低水位燈2次燈3次燈4次燈輕柔標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)勁進(jìn)水燈排水燈報(bào)警燈脫水燈FX2N-48MRFRFU AC220V圖4-24.3.2 PLC控制順序功能圖S0S20S21S22S23S24S25M3 M4M2M8002M4T0 M3Y14Y15Y16T1+T2+T3M3Y14Y15Y16T4+T5+T6M3Y14Y15Y16Y14Y15

27、Y16T7+T8+T9M3C19C19C19 K8T10 K50T11 K40T12 K30T10+T11+T12Y1 T7 K100Y1 T8 K160Y1 T9 K200T4 K50T5 K40T6 K30Y0 T1 K100Y0 T2 K160Y0 T3 K200Y3 Y17T0 K20S26S27S28S20S29M3RST C19X5 M3T13T14Y11Y12Y13C0 K3C1 K4C2 K5M0 M1 Y2 Y22 T14 K200M0 M1 T13 K300C0+C1+C2C0+C1+C2Y5 Y21 T15 K50RST C0RST C1RST C2T15S0圖4-34.

28、3.3 PLC梯形圖設(shè)計(jì)圖4-4 設(shè)置水位閉合總開關(guān)X0，按一次水位按鈕X4可設(shè)置高水位，按兩次水位按鈕X4可設(shè)置中水位，按三次水位按鈕X4可設(shè)置低水位，按四次水位按鈕X4水位全部復(fù)位，按五次水位按鈕X4才可設(shè)置高水位，以此類推。圖4-5 設(shè)置洗滌方式閉合總開關(guān)X0，按一次洗滌按鈕X2可設(shè)置輕柔方式，按兩次洗滌按鈕X2可設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)方式，按三次洗滌按鈕X2可設(shè)置強(qiáng)勁方式，按四次洗滌按鈕X2洗滌方式全部復(fù)位，按五次洗滌按鈕X4才可設(shè)置輕柔方式，以此類推。圖4-6 設(shè)置漂洗次數(shù)閉合總開關(guān)X0，按一次漂洗按鈕X3可設(shè)置2次漂洗，按兩次漂洗按鈕X3可設(shè)置3次漂洗，按三次洗滌按鈕X3可設(shè)置4次漂洗，按四次漂

29、洗按鈕X3洗滌次數(shù)全部復(fù)位，按五次洗滌按鈕X3才可設(shè)置2次漂洗，以此類推。圖4-7 啟動(dòng)/暫停閉合總開關(guān)X0，按一次啟動(dòng)/暫停按鈕X1可設(shè)置啟動(dòng)，按兩次啟動(dòng)/暫停按鈕X1可設(shè)置暫停，按三次啟動(dòng)/暫停按鈕X1復(fù)位，按四次啟動(dòng)/暫停按鈕X1才可設(shè)置啟動(dòng)，以此類推。圖4-8 手動(dòng)排水 閉合總開關(guān)X0，閉合手動(dòng)排水開關(guān)X6，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。第五章 調(diào)試與監(jiān)測(cè)5.1 程序?qū)懭?、程序編好之后，需要先將程序變換，其變換方式有三種：第一種是直接按鍵盤的F4鍵，第二種是點(diǎn)擊“變換”菜單欄，然后點(diǎn)擊第一項(xiàng)“變換”，第三種是點(diǎn)擊工具欄的“程序變換”按鈕，我們根據(jù)自己的習(xí)慣選擇合適的變換方法。2、程序變換之后，需要

30、對(duì)程序進(jìn)行檢查編寫是否有語法錯(cuò)誤，這種檢查只能夠?qū)φZ法進(jìn)行自診斷，而跟設(shè)計(jì)內(nèi)容無關(guān)。程序檢查需要點(diǎn)擊工具菜單欄的“程序檢查”。3、一般情況下只有提示“沒有錯(cuò)誤”才能將程序傳入PLC，但除一些特殊情況，比如提示有雙線圈輸出，因?yàn)橐恍笆謩?dòng)/自動(dòng)”的雙線圈輸出也是正常的。4、檢查無誤之后即可將程序?qū)懭隤LC：寫入PLC最常用的有兩種方式，一種是點(diǎn)擊菜單欄的在線-寫入。另一種寫入方式比較簡(jiǎn)便，可以直接點(diǎn)擊工具欄中的寫入按鈕。5、點(diǎn)擊寫入之后，會(huì)提示寫入的內(nèi)容，可以選擇只寫入程序不寫入注釋，也可以全選。在PLC內(nèi)存允許的情況下建議將程序、參數(shù)、注釋全部寫入，這樣有助于以后的調(diào)試。6、點(diǎn)擊“執(zhí)行”之后，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)提示窗口，一般查看提示內(nèi)容后選擇“是”，一直到程序?qū)懭胪瓿伞?.2 程序監(jiān)控與測(cè)試PLC在運(yùn)行時(shí)，可以利用“監(jiān)控測(cè)試”功能，監(jiān)控元件，觸點(diǎn)或線圈的工作情況。亦可以修改定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的設(shè)定值。 當(dāng)點(diǎn)擊梯形圖編輯區(qū)，可以完成如下監(jiān)控：  首先執(zhí)行監(jiān)控測(cè)試開始監(jiān)控菜單命令，監(jiān)控測(cè)試菜單出現(xiàn)如下幾種監(jiān)控命令。  元件監(jiān)控（光標(biāo)）執(zhí)行監(jiān)控測(cè)試元件監(jiān)控（光標(biāo)）命令后，將光標(biāo)選定的元件登錄在元件監(jiān)控窗口，可以進(jìn)行監(jiān)控。改變?cè)O(shè)置值執(zhí)行監(jiān)控測(cè)試改變?cè)O(shè)置值菜單命令后，出現(xiàn)改變當(dāng)前值對(duì)話框?？梢詫?duì)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的設(shè)定值進(jìn)行修改。結(jié)論