摘要PAGEII摘要隨著時(shí)代的發(fā)展,社會(huì)生活節(jié)奏的加快,24h不間斷營業(yè)無人值守的自助經(jīng)營模式因其自主、自助、便利的特性,正被越來越多的人所接受。人口集中居住場所,自助投幣式洗衣機(jī)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了西門子S7-200系列PLC的特點(diǎn)，對(duì)按鈕，開關(guān)等其它一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過程的自動(dòng)化。由于每遍的洗滌，排水，脫水的時(shí)間由PLC內(nèi)定時(shí)器控制，所以只要改變定時(shí)器的參數(shù)就可以改變時(shí)間。利用PLC上具有的模擬量輸入輸出通道，PID算法，進(jìn)行溫度信號(hào)的采集與控制，達(dá)到了預(yù)期的效果。關(guān)鍵詞：S7-200PLC洗衣機(jī)定時(shí)自動(dòng)投幣AbstractAbstractAbstractAbstractWiththedevelopmentofthetimes,thesocialliferhythmaccelerate,24huninterruptedoperatingunattendedself-helpmanagementmodeduetoitscharacteristicofindependent,self-help,convenient,isbeingacceptedbymoreandmorepeople.Residentialpopulationisconcentrated,self-servicecoinoperatedwashingmachinehasaverybroadapplicationprospects.Throughthedesignofthesystem,theSiemensS7-200seriesfeaturesanin-depthunderstandingofPLC.AutomaticwashingmachinecontrolsystemusingPLCSiemensS7-200seriesfeatures,buttons,switchesandotherinput/outputpointforcontrol,enablingwashingmachineslaundryprocessautomation.Sinceeachwashing,drainage,dehydratedfromPLCinternaltimercontrol,soaslongastheparameterschangetimercanchangetime.OntheuseofPLCwithanaloginputandoutputchannel,PIDalgorithm,fortemperaturesignalacquisitionandcontrol,achievetheexpectedresults.Keywords:S7-200PLCwashingmachinetimingSelf-servicecoin目錄目錄PAGE10目錄摘要 IAbstract II第一章緒論 11.1投幣洗衣機(jī)的起源與發(fā) 11.2投幣洗衣機(jī)在現(xiàn)實(shí)中的意義 21.3PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 31.4PLC在洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 3第二章PLC概述 52.1PLC簡介 52.2PLC的工作原理 52.3PLC的設(shè)計(jì)內(nèi)容 62.4PLC和控制系統(tǒng) 7第三章總體設(shè)計(jì)方案 93.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的構(gòu)造 93.2洗滌脫水系統(tǒng) 93.3排水和進(jìn)水系統(tǒng) 103.4洗衣機(jī)基本外貌 10第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 114.1PLC及顯示器的選型 114.2電機(jī)的選型 114.3傳感器的選型 114.3.1水溫傳感器的選擇 114.3.2水位傳感器的選擇 114.3.3渾濁度傳感器的選擇 114.3.4衣質(zhì)傳感器的選擇 124.4投幣機(jī)的選型 124.5PLC外圍接線 13第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 155.1控制程序的流程圖和控制系統(tǒng)I/O分配 155.2程序梯形圖 17第六章總結(jié)與展望 296.1總結(jié) 296.2展望 30致謝 31參考文獻(xiàn) 32淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第一章緒論第一章緒論1.1投幣洗衣機(jī)的起源與發(fā)展1874年，美國人比爾·布萊克斯發(fā)明了洗衣機(jī)，布萊克斯的洗衣機(jī)構(gòu)造極為簡單，是在木筒里裝上6塊葉片，用手柄和齒輪傳動(dòng)，使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而達(dá)到“凈衣”的目的。這套裝置的問世，讓那些為提高生活效率而冥思苦想的人士大受啟發(fā)，洗衣機(jī)的改進(jìn)過程開始大大加快。1880年，美國又出現(xiàn)了蒸氣洗衣機(jī)，蒸氣動(dòng)力開始取代人力。之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。到1911年，美國試制成功世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)。電動(dòng)洗衣機(jī)的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開端。在1922年迎來一種嶄新的洗衣方式“攪拌式”。攪拌式洗衣機(jī)由美國瑪依塔格公司研制成功。這種洗衣機(jī)是在筒中心裝上一個(gè)立軸，在立軸下端裝有攪拌翼，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立軸，進(jìn)行周期性的正反擺動(dòng)，使衣物和水流不斷翻滾，相互摩擦，以此滌蕩污垢。攪拌式洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，受到人們的普遍歡迎不過10年之后，美國本德克斯航空公司宣布，他們研制成功第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)，洗滌、漂洗、脫水在同一個(gè)滾筒內(nèi)完成。這意味著電動(dòng)洗衣機(jī)的型式躍上一個(gè)新臺(tái)階，朝自動(dòng)化又前進(jìn)了一大步！直至今日，滾筒式洗衣機(jī)在歐美國家仍得到廣泛應(yīng)用。隨著工業(yè)化的加速，世界各國也加快了洗衣機(jī)研制的步伐。首先由英國研制并推出了一種噴流式洗衣機(jī)，它是靠筒體一側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)波輪產(chǎn)生的強(qiáng)烈渦流，使衣物和洗滌液一起在筒內(nèi)不斷翻滾，洗凈衣物。1955年，在引進(jìn)英國噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初步形成。日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機(jī)，人們稱之為“半自動(dòng)型洗衣機(jī)”進(jìn)入90年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。此后，隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)，引發(fā)了洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的巨大革命。隨后，投幣全自動(dòng)洗衣機(jī)相繼出現(xiàn)，占領(lǐng)市場。隨著人們生活水平的提高，經(jīng)濟(jì)能力的增強(qiáng)，很多時(shí)候都不愿在洗衣上浪費(fèi)時(shí)間，隨著全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展，洗衣已經(jīng)變成很簡單的事情，而不需要等在洗衣機(jī)旁，節(jié)省了很多的時(shí)間與精力，所以在國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，投幣全自動(dòng)洗衣機(jī)的前景是不可限量的，人們的需求量也會(huì)增加，學(xué)校等許多公共場合將會(huì)對(duì)投幣洗衣機(jī)有著強(qiáng)大的依賴，尤其是群居比較普遍的地區(qū)。投幣全自動(dòng)洗衣機(jī)前景一片大好，在制造洗衣機(jī)也應(yīng)保證質(zhì)量的同時(shí)，降低制造成本，節(jié)約資源，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)都能夠有很好的貢獻(xiàn)。從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，而在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，對(duì)于許多人而言，它并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣，手搓、棒擊、沖刷、甩打……這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是：辛苦勞累。但是洗衣機(jī)的出現(xiàn)，改變了這洗衣服必須要做的步驟，讓人們輕輕松松享受了洗衣的樂趣，只需簡單投幾個(gè)硬幣，從而改變了千千萬萬的家庭的生活，可見，洗衣機(jī)的出現(xiàn)意義重大。我校X-10每層樓都有的老古董，我已經(jīng)有兩年沒用過了。投幣箱與洗衣機(jī)由一條電纜連接，投幣箱一般安裝在固定位置（如墻上），這種安裝方式給消費(fèi)者會(huì)帶來使用上的不便，難成主流產(chǎn)品。事實(shí)上分體式由于安裝復(fù)雜、移動(dòng)不便，故在市場上份額很少。（如下圖1-1）圖1-1分體式投幣洗衣機(jī)圖1-2連體式投幣洗衣機(jī)2013年時(shí)，一樓洗衣房安裝了多臺(tái)連體式投幣洗衣機(jī)。投幣箱與洗衣機(jī)集成為一體，可靈活移動(dòng)，安裝過程更為簡單。使用更為便捷。（如上圖1-2）1.2投幣洗衣機(jī)在現(xiàn)實(shí)中的意義隨著洗衣機(jī)的商用進(jìn)程加深，商用洗衣機(jī)開始朝著家用洗衣機(jī)不同的方向發(fā)展，高質(zhì)耐用、操作簡單、完全自動(dòng)化、減少管理成本的機(jī)型成為行業(yè)的迫切需求，投幣洗衣機(jī)應(yīng)時(shí)而生。投幣洗衣機(jī)采用更高品質(zhì)的電機(jī)、減速器以及耐腐蝕的材料以保證在公共場所的長期正常使用。更重要的是這種洗衣機(jī)配備投幣箱，由投幣系統(tǒng)自動(dòng)控制洗衣機(jī)的運(yùn)行，操作簡單，無需有人值守，極大的降低了管理成本，成為公共場所（學(xué)校、工廠、酒店等）商用洗衣機(jī)的首選。洗衣機(jī)的洗滌過程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢與衣服分離來實(shí)現(xiàn)洗干凈的目的。投幣洗衣機(jī)由洗衣機(jī)及投幣系統(tǒng)兩大部分組成，投幣系統(tǒng)包含投幣箱、投幣控制電路。使用時(shí)由投幣箱識(shí)別及反饋投幣信息，由投幣控制電路控制洗衣機(jī)的運(yùn)行。投幣洗衣機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為連體式、分體式兩種：

連體式投幣洗衣機(jī)：投幣箱與洗衣機(jī)集成為一體，可靈活移動(dòng)，安裝過程更為簡單，分體式由于安裝復(fù)雜、移動(dòng)不便，故在市場上份額很少。傳統(tǒng)的洗衣方式既費(fèi)時(shí)又不方便，隨著生活節(jié)奏和生活品質(zhì)的提高，都市里的人們?cè)絹碓叫枰环N高效、便捷、衛(wèi)生的洗衣方式。以學(xué)校為例，每次在30分鐘左右將5公斤衣物清洗干凈，并通過臭氧發(fā)生器進(jìn)行殺菌，洗滌過程程序完全環(huán)保，實(shí)現(xiàn)真正意義的高效、清潔、殺菌的功效，且價(jià)格低廉。這種自助式洗衣機(jī)在發(fā)達(dá)國家早已風(fēng)行，倍受廣大學(xué)生的喜愛。如今的學(xué)校，更傾向于人性化的學(xué)習(xí)居住環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。學(xué)校增加該種硬件配置，更能增強(qiáng)辦學(xué)的檔次和品味，從而提高學(xué)校的知名度、影響力和競爭力；而自助式洗衣的需求更是突出，讓學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，加之我國與國際化接軌的熱浪，因此自助式洗衣的形成也應(yīng)運(yùn)而生了，逐漸形成一種消費(fèi)的新趨勢(shì)！1.3PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：1.充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。2.保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等)，也能正常工作。3.在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。4.由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)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(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。1.4PLC在洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的編程語言容易掌握，是電控人員熟悉的梯形語言，使用術(shù)語依然是“繼電器”一類術(shù)語，大部分與繼電器觸頭的連接相對(duì)應(yīng)，從這些方面突出了使用PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的優(yōu)越性。投幣全自動(dòng)洗衣機(jī)采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。在全自動(dòng)洗衣機(jī)中，洗衣機(jī)洗滌、脫水程序是由單片機(jī)為中心控制系統(tǒng)工作的。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，編寫洗滌、脫水程序相對(duì)復(fù)雜；其次，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)．要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率無形地增加了維修成本費(fèi)用，在各種控制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的PLC能克服單片機(jī)的缺點(diǎn)。它是整體模塊，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。因此在運(yùn)用中，硬件也相對(duì)簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對(duì)簡單以往以單片機(jī)為中心控制系統(tǒng)工作的投幣全自動(dòng)洗衣機(jī)中，存在著一些本身不能克服的缺點(diǎn)。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，編寫洗滌、脫水程序也相對(duì)復(fù)雜；其次，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)，要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等，這樣不但增加了硬件的復(fù)雜性，而且隱含較高的故障率，還無形地增加了維修成本費(fèi)用。如果在全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)中采用PLC來控制將能克服單片機(jī)的這些缺點(diǎn)。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)簡單，編程語言也相對(duì)簡單，并且測(cè)試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。第二章PLC概述PLC概述2.1PLC簡介可編程序控制器（PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破魇请S著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種.小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn).發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC從1969年問世以來，雖然至今還不到50年，但由于其具有通用靈活的控制性能.簡單方便的使用性能，可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。有人將它與數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)工業(yè)機(jī)械人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱。可編程序控制器在我國的發(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。隨著全球一體化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，努力發(fā)展可編程序控制器在我國的大規(guī)模應(yīng)用，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器技術(shù)，應(yīng)該是廣大技術(shù)人員努力的方向。2.2PLC的工作原理下圖為PLC的掃描工作過程圖和掃描周期圖：用用戶輸出設(shè)備輸入端子輸入鎖存器輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出鎖存器輸出端子程序執(zhí)行用戶輸入設(shè)備寫讀圖2-1PLC的掃描工作過程圖輸入刷新輸入刷新程序執(zhí)行輸出刷新一個(gè)掃描周期輸入刷新圖2-2PLC的掃描周期圖PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作?？紤]到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。1.輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。2.用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。3.輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。2.3PLC的設(shè)計(jì)內(nèi)容PLC的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有以下六個(gè)方面：一是選擇用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。二是PLC的選擇。三是分配I/O點(diǎn)，繪制I/O連接圖。四是設(shè)計(jì)控制程序。五是必要時(shí)還需設(shè)計(jì)控制臺(tái)（柜）。六是編程控制系統(tǒng)的技術(shù)文件，包括說明書、電器固件及電器元件明細(xì)表等。2.4PLC和控制系統(tǒng)自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水，洗衣，排水，脫水是通過水位開關(guān)，電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，水位開關(guān)用來控制進(jìn)水到洗衣機(jī)內(nèi)高中低水位，電磁進(jìn)水閥起著通斷水源的作用。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥打開，將水注入，排水時(shí)，電磁排水閥打開，將水排出，洗衣時(shí)，洗滌電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。結(jié)構(gòu)：由電動(dòng)程控器、水位開關(guān)、安全開關(guān)（蓋開關(guān)）、排水選擇開關(guān)、不排水停機(jī)開關(guān)、貯水開關(guān)、漂洗選擇開關(guān)、洗滌選擇開關(guān)等組成。工作原理：通過各種開關(guān)組成控制電路，來控制電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水閥、排水電磁鐵及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)轉(zhuǎn)。此次設(shè)計(jì)根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理,洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水，洗衣，排水，和脫水四個(gè)過程組成。在半自動(dòng)洗衣機(jī)中，這四個(gè)過程分別用相應(yīng)的按扭開關(guān)來控制。利用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)控制,用于說明PLC控制的原理方法,特點(diǎn)及工作特色。此次全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用了西門子S7-200系列PLC的特點(diǎn)：對(duì)按鈕、電磁閥、開關(guān)等其他一些輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過程的自動(dòng)化。第三章總體設(shè)計(jì)方案第三章總體設(shè)計(jì)方案3.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的構(gòu)造全自動(dòng)洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上大致可分為3種類型，即波輪式，滾筒式和攪拌式。我國的洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要有波輪式和滾筒式兩類，產(chǎn)品的類型以波輪式為主，其他類型為輔。本課題采用波輪式設(shè)計(jì)。波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)通常都采用將洗滌（脫水）桶套裝在盛水桶內(nèi)的同軸套桶式結(jié)構(gòu)，雖然它們各自牌號(hào)和型號(hào)都不同，但其結(jié)構(gòu)都是由洗滌，脫水系統(tǒng)，進(jìn)，排水系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)以及支撐機(jī)構(gòu)5大部分組成的。支撐機(jī)構(gòu)主要有箱體，吊桿及控制臺(tái)組成，它除了安裝和連接洗衣機(jī)的各種零件外，還具有減振及防護(hù)，裝飾的作用。如圖所示：全自動(dòng)套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖3-1全自動(dòng)套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.2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。3.3排水和進(jìn)水系統(tǒng)波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。為了對(duì)桶內(nèi)的水位進(jìn)行檢測(cè)和控制，洗衣機(jī)上都安裝有水位傳感器。波輪式全自動(dòng)套用水位傳感器來監(jiān)視水位的高低。此外電磁閥分進(jìn)水和排水電磁閥，進(jìn)水電磁閥是洗衣機(jī)上的自動(dòng)進(jìn)水開關(guān)，它受水位開關(guān)動(dòng)斷觸點(diǎn)的控制。而排水電磁閥是全自動(dòng)洗衣機(jī)上的自動(dòng)排水裝置，同時(shí)還起改變離合器工作狀態(tài)。進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流過線圈形成磁場的原理，洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn)，排水時(shí)使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場，電磁線圈吸合。自動(dòng)打開香蕉閥門，洗衣機(jī)里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場消失，電磁鐵松開，橡膠閥門自動(dòng)關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。3.4洗衣機(jī)基本外貌洗衣機(jī)的外形大同小異，總體上來說還是一個(gè)模子。下圖3-2為洗衣機(jī)基本外貌：圖3-2洗衣機(jī)外形淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)PAGEPAGE26PAGEPAGE11第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1PLC及顯示器的選型可編程控制器的設(shè)計(jì)和開發(fā)是以工業(yè)控制為前提，信號(hào)處理時(shí)間短，速度快。能滿足各個(gè)領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制要求，系統(tǒng)配置簡單靈活，可靠性高。根據(jù)全自動(dòng)投幣洗衣機(jī)的工作流程及輸入輸出設(shè)備的數(shù)量和控制要求，本系統(tǒng)選用西門子公司的S7—200CPU226型PLC，另外顯示要用到TD200文本顯示器顯示剩余時(shí)間。4.2電機(jī)的選型由于提供的電源限制故選單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)。以3.6公斤全自動(dòng)洗衣機(jī)為例，由于全自動(dòng)洗衣機(jī)的脫水桶直徑較大，這一偏心不能不考慮，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)以洗滌物可能產(chǎn)生前最大偏心為計(jì)算依據(jù)。脫水時(shí)電機(jī)功率比洗滌時(shí)要大，在確定電機(jī)功率時(shí)應(yīng)以脫水時(shí)消耗的功率為依據(jù)，也就是說脫水時(shí)電機(jī)功率就是該洗衣機(jī)所確定的電機(jī)額定功率。由于在計(jì)算時(shí)一些因素如電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等沒考慮，造成一些偏差，所以3.6公斤全自動(dòng)洗衣機(jī)電機(jī)額定功率選為180瓦。符合全自動(dòng)洗衣機(jī)的功率范圍120W～250W。故選擇YY104-180型號(hào)單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，功率180瓦,額定電壓220V，轉(zhuǎn)速1350r/min，電流1.7A。4.3傳感器的選型4.3.1水溫傳感器的選擇水溫檢測(cè)可用熱敏電阻或MTS102半導(dǎo)體溫度檢測(cè)器。洗衣機(jī)水溫一般為4℃～40℃,在該溫度范圍內(nèi)MTS102線性好,溫度敏感,水溫檢測(cè)常選用它。4.3.2水位傳感器的選擇本系統(tǒng)采用機(jī)械式控制水位開關(guān)（水位傳感器）。機(jī)械式水位開關(guān)原理是在正常情況下，微電腦全自動(dòng)洗衣機(jī)的水位開關(guān)在沒有受到水壓時(shí)，兩插片的觸點(diǎn)是斷開的。在選定洗滌程序、選擇水位后，洗衣機(jī)開始工作，先進(jìn)水，當(dāng)水位到一定高度后，盛水桶氣室中的氣壓達(dá)到一定值，通過導(dǎo)氣管把氣壓傳到水位開關(guān)橡膠密封圈上，克服水位開關(guān)彈簧、扭簧的力而推動(dòng)橡膠密封圈動(dòng)作，使兩插片觸點(diǎn)接通，這樣就給微電腦一個(gè)信號(hào)，說明已到所選水位。同樣選定脫水程序，在洗衣機(jī)排水后，水位退到一定高度時(shí)，由于彈簧力作用，水位開關(guān)橡膠密封圈復(fù)原，而使兩觸點(diǎn)斷開，給微電腦一個(gè)動(dòng)作信號(hào)，過一段排水時(shí)間后，微電腦就控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，開始脫水。4.3.3渾濁度傳感器的選擇渾濁度傳感器主要采用紅外光電傳感器。由紅外發(fā)射管發(fā)出一定強(qiáng)度的紅外光,紅外接收管在溶液的另一側(cè)接收紅外線。紅外線在溶液中透光性的大小就決定接收方產(chǎn)生光電電流的大小,光電流經(jīng)整形放大和數(shù)據(jù)處理后,就可以判斷出水的渾濁程度。4.3.4衣質(zhì)傳感器的選擇衣質(zhì)的檢測(cè)一般在洗滌之前，且主要用來測(cè)定所洗衣物屬于棉類還是化纖類。在一定水位的前提下不同的衣物成分不同,其布阻抗就不同。為了測(cè)出衣質(zhì),先加入一定的水并讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),突然切斷電源,由于慣性作用電機(jī)會(huì)維持短時(shí)間旋轉(zhuǎn)。此時(shí)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),會(huì)產(chǎn)生一定感應(yīng)電勢(shì)并逐漸衰減到零。由于衰減速率與布阻抗有一定的線性關(guān)系,通過對(duì)定子繞組兩端電熱進(jìn)行整流和檢測(cè),經(jīng)光電隔離后形成脈沖,脈沖信號(hào)多，則布阻抗小,反之亦然。經(jīng)過幾次測(cè)量就可以判斷出布阻抗,通過推理得出衣質(zhì)。故選擇電阻傳感器。4.4投幣機(jī)的選型本洗衣機(jī)采用比較式投幣器，它由比較線圈，AD，檢測(cè)光眼，進(jìn)幣口電機(jī)等組成。工作原理如下：當(dāng)投入硬幣后，當(dāng)硬幣經(jīng)過樣幣時(shí)，比較線圈感應(yīng)出比較電壓，經(jīng)整形處理送入到AD轉(zhuǎn)換器當(dāng)中，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后送到CPU。投幣機(jī)主要功能包括四個(gè)部分：一是用于產(chǎn)生高頻方波的振蕩電路，二是用于控制真假幣流向的電閘門，三是用于檢測(cè)硬幣投入過程的各個(gè)位置的光電傳感器，最后就是控制所有檢測(cè)和控制的電路的集中控制單元?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.5PLC外圍接線PLC外圍接線圖如圖4-1所示：圖4-1PLC的外圍接線圖淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1控制程序的流程圖和控制系統(tǒng)I/O分配根據(jù)系統(tǒng)控制要求，控制系統(tǒng)的流程圖如圖5-1：圖5-1控制系統(tǒng)流程圖淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)計(jì)及PLC的選型可得到I/O分配：控制系統(tǒng)的PLC輸入輸出分配如表5-1所示：表5-1I/O口分配表名稱符號(hào)地址名稱符號(hào)地址通電啟動(dòng)按鈕SB1I0.0通電指示燈L1Q0.0停止按鈕SB2I0.1主電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器KM1Q0.1開始洗滌SB3I0.2主電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器KM2Q0.2門開關(guān)SQ1I0.3排水電機(jī)繼電器KM3Q0.3高水位按鈕SB4I0.4進(jìn)水電磁閥KM4Q0.4中水位按鈕SB5I0.5主電機(jī)脫水繼電器KM5Q0.5低水位按鈕SB6I0.6進(jìn)水指示燈L2Q0.6手動(dòng)排水按鈕SB7I0.7洗滌指示燈L3Q0.7手動(dòng)脫水按鈕SB8I1.0排水指示燈 L4Q1.0高水位檢測(cè)開關(guān)SQ1I1.1脫水指示燈L5Q1.1中水位檢測(cè)開關(guān)SQ2I1.2報(bào)警蜂鳴器M1Q1.2低水位檢測(cè)開關(guān)SQ3I1.3高水位指示燈L6Q1.3排空檢測(cè)開關(guān)SQ4I1.4中水位指示燈L7Q1.4低水位指示燈L8Q1.5淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.2程序梯形圖洗衣機(jī)的程序設(shè)計(jì)梯形圖如圖5-2所示：淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)PAGEPAGE32PAGEPAGE33圖5-1：程序設(shè)計(jì)梯形圖淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第六章總結(jié)與展望第六章總結(jié)與展望6.1總結(jié)下面是我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程做一下簡單的總結(jié)。第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目。第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，到圖書館、書店、資料室去雖說是比較原始的方式，但也有可取之處的。總之，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來以備后用。第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。第四，有了研究方向，就要?jiǎng)邮謱?shí)現(xiàn)。編寫梯形圖的時(shí)候最好是編寫一個(gè)小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計(jì)的最后出現(xiàn)太多的錯(cuò)誤而亂成一團(tuán)糟。一步步地做下去之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)要做出來并不難，只不過每每做一會(huì)兒會(huì)發(fā)現(xiàn)一處錯(cuò)誤要修改，就這樣在不斷的修改調(diào)試，再修改再調(diào)試。第五，寫論文能提升以下幾個(gè)方面的能力：一是文字表述：論文里的語言非常講究，這方面需要繼續(xù)加強(qiáng)。二是交流、討論：文章的大致內(nèi)容寫完后，一定要和老師、其他同學(xué)多交流，讓他們多提點(diǎn)建議。一些計(jì)量軟件使用方法，可以向?qū)W長們請(qǐng)教。三是細(xì)心：模型公式編輯、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、文章各段格式等，都需要細(xì)心。四是搜索：需要搜索很多資料，如何在短時(shí)間找到你想要得資料，得在搜索關(guān)鍵詞上有所設(shè)置才行。一些好的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)網(wǎng)站，需要隨時(shí)記錄下來，以便日后繼續(xù)使用。我的心得也就這么多了，總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)到很多。雖然結(jié)束了，但這只能是一個(gè)開始。在微型計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，要學(xué)的實(shí)在太多，僅大學(xué)生涯所學(xué)實(shí)在有限。我們只有對(duì)自己有了更高的要求，才能作為動(dòng)力不斷取得新的成績!不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。在此要感謝我的指導(dǎo)老師史老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第六章總結(jié)與展望6.2展望洗衣機(jī)是國內(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。縱觀國內(nèi)的洗衣機(jī)市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場上占主導(dǎo)地位。洗衣機(jī)無論在質(zhì)量、技術(shù)、功能還是在外觀上面，誰能接近于為人們的生活服務(wù)這一主題，就能得到長足的進(jìn)步和發(fā)展。今后一段時(shí)間，本課題的洗衣機(jī)還可以有以下幾種發(fā)展方向：高度自動(dòng)化：可以由單桶洗衣機(jī)到雙桶、套桶洗衣機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)，再到智能全模糊控制洗衣機(jī)。節(jié)能和健康化：現(xiàn)在的消費(fèi)者在節(jié)能方面對(duì)家電提出了更高的要求，對(duì)于健康型洗衣機(jī)更是人們的首選。可加入殺菌功能。大容量和微型化：大容量洗衣機(jī)滿足了人們洗大件衣物的需求。同時(shí)，微型化洗衣機(jī)也備受青睞，如市場上出現(xiàn)的1．5公斤、2．5公斤不等的海爾小小神童洗衣機(jī)，可以滿足少量衣物