全自动洗衣机的控制设计(编辑修改稿)

全自动洗衣机的控制设计(编辑修改稿)内容摘要：

大的影响。 根据负载情况选择继电器触点的种 类与参数，与被控电路直接连接的触点是继辽宁石油化工大学继续教育学院 9 电器的接触系统。 国内外长期实践证明，约百分之七十以上的故障发生在触点上。 这除了与继电器本身结构与制造因素密切相关之外，未能正确选用和使用也是重要因素之一。 根据控制要求确定触点组合形式，如需要的是常开还是常闭触点或转换触点；根据被控回路多少确定触点的对数和组数；根据负载性质与容量大小确定触点有关参数。 可编程序控制器 可编程控制器的基本概念与基本结构 随着微处理器、计算机和数字通讯技术的飞速发展，计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域。 I、可编 程控制器的基本概念 国际电工委员会对 PLC 作了如下定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。 它采用可编程序的存储器，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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程控制器及其有关设备，都应按以于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 II、 可编程控制器的基本结构 PLC 主要由 CPU 模块、输入模块、输出模块和编程装置组成， PLC 的特殊功能模块用来完成某些特殊的任 务。 [1]CPU 模 块 CPU 模块主要由微处理器（ CPU 芯片）和存储器组成。 在 PLC 控制系统中， CPU模块相当于人的大脑和心脏，它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。 [2]I/O 模块 输入（ Input）模块和输出（ Output）模块简称 I/O 模块它们是联系系统外部设备和 CPU 模块的桥梁。 [3]编程器 辽宁石油化工大学继续教育学院 10 编程器用来生成用户程序，并用它进行编辑、检查、修改和监控用户程序的执行情况。 手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序。 一般用于小型机或用于现场 调试和维护。 使用编程软件可以在计算机上直接生成梯形图或指令表程序，并且可以实现不同编程语言之间的相互转换。 程序被编译后通过 PC/PPI 电缆可以下载到 PLC 中去，也可以将 PLC 当中的程序上传到计算机当中来。 [4]电源 PLC 一般使用 AC 220V 电源或 DC 24V 电源。 内部的开关电源为各种模块提供不同电压等级的直流电源。 可编程控制器的基本特点 可编程控制器具有编程方法简单易学、功能强大、性价比高、硬件配套齐全，用户使用方便、适应性强、可靠性强、抗干扰能力强、系统的设计、安装、调试工作量少、 维护工作量小、维护方便、体积小、能耗低等特点。 S7200 系列 PLC 西门子公司的 SIMATIC S7200 系列属于小型 PLC，可以用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。 由于它有极强的通信功能，在大型网络控制系统中也能充分发挥其作用。 S7200 的可靠性非常高，可以用语句表、梯形图和功能块图编程。 它的指令丰富，简单易学，内置有高速计数器、告诉脉冲输出和 PID 控制器等特殊功能，最大可以扩展到 248 点数字量 I/O 或 35 路模拟量 I/O，最多有 30 多 KB 的程序和数据存储空 间。 S7200 提供了近 10 种通讯方式以满足不同的应用需求，从 RS485 通信 /编程接口通讯到自由口模式通讯，从 PPI 协议通讯到 MPI 协议通讯，从简单的 S7200 PLC 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： 辽宁石油化工大学继续教育学院 11 图 全自动洗衣机 PLC 接线图 由于现实生活中的排水与脱水所用功率不同（洗涤电机功率小，脱水电机功率大）因此洗涤与脱水应选用不同的电机。 因此该图的右部的脱水处应加一 个电机，正转、反转处也应加上电机。 PLC 主机 选择西门子 S7200系列 PLC作为此全自动洗衣机的控制主机。 在西门子 S7200系列 PLC 中又有 CPU22 CPU22 CPU22 CPU22 CPU226XM 等之分。 选择了 CPU224作为其主机即可满足全自动洗衣机的控制要求。 启动按钮 启动按钮用来控制全自动洗衣机开始工作与否，一般地，在用户在洗衣机内放入衣服，且已经准备好开始洗衣服之后，按下启动按钮，全自动洗衣机开始洗衣。 停止按钮 停止按钮用来控制运行中的全自动洗衣机停止工 作与否。 在洗衣服的过程中，用户需要停止洗衣机，就可以直接按下停止按钮，洗衣机即会停止工作。 辽宁石油化工大学继续教育学院 12 高水位 高水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位高低，一旦选择了高水位，则在洗衣过程中的水位将保持系统设定下的三个水位中的高水位。 这里，在操作面板上，用一个按钮来设置高水位，按下按钮表示选择高水位。 本水位适合于洗涤大量衣服。 中水位 中水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位的高低，是相对于高水位和低水位来说的，在洗衣机系统的初始设计中，设计了三 种水位，这个是三个水位中间的一个水位。 在操作面板上，用一个按钮来设置中水位，按下按钮表示选择中水位。 本水位适合洗涤中量的衣服。 低水位 低水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位的高低，是三个水位中较低的一个，是同样可以完成洗衣过程。 本水位适合于洗涤少量的衣物。 高强度洗涤 该强度下洗涤电机会正反转 300 次，全体循环 3 次，适用于高程度脏的衣物的洗涤。 中强度洗涤 该强度下洗涤电机会正反转 200 次，全体循环 3 次，适用于中等程度脏的衣物的洗涤。 低强度洗涤 该强度下洗涤电机会正反 转 100 次，全体循环 3 次，适用于低程度脏的衣物洗涤。 简易按钮 当按下简易按钮时，选择了简易模式，洗衣机自动按照简易模式洗衣服。 在本模式中，洗涤电机会正反转 200 次，全体循环两次。 简易模式中适合一般衣物的洗涤，更方便快捷的让用户使用。 辽宁石油化工大学继续教育学院 13 在洗衣机衣服的模式中，与水位的选择一样，用户只能同时选择一种模式， 需要说明的是，标准模式与简易模式的选择必须在用户一开始洗衣之前完成。 1 高水位探测器 高水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了高水位。 采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将高水位探测器的 输出直接送到 PLC主机的数字量输入端口上。 1 中水位探测器 中水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了低水位。 采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将中水位探测器的输出直接送到 PLC主机的数字量输入端口上。 1 低水位探测器 低水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了低水位。 采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将中水位探测器的输出直接送到 PLC主机的数字量输入端口上。 1 进水电磁阀 进水电磁阀用来控制洗衣机的进水。 当然洗衣机需要外界进水时， PLC 主机发出控制信号，进水电磁阀会打开 ，水自动从外界送入洗衣机筒内，当水已经达到了设定的水位时， PLC 主机发出信号自动关闭进水电池阀，同时控制洗衣机进入下一个洗衣步骤。 1 电机正转接触器 电机正转接触器用于 PLC 主机控制洗衣机电机的正转。 可以直接用 PLC 主机的数字量输出端口来连接电机正转接触器，在洗衣机洗衣服的过程中，电机会正转与反转同时轮流进行。 1 电机反转接触器 电机反转接触器用于 PLC 主机控制洗衣机电机的反转。 可以直接用 PLC 主机的数字量输出端口来连接电机反转接触器，在洗衣机洗衣服的过程中，电机会正转与辽宁石油化工大学继续教育学院 14 反转同时轮流进行。 1 排水离合器 排水离合器用于 PLC 主机控制洗衣机机筒内的排放。 选用数字式离合器，可以直接用 PLC 主机的数字量输出端口来连接到排水离合器，当洗衣机在完成洗衣或者漂洗后，需要将机筒内的脏水排出机筒，此时， PLC 主机发出控制命令打开排水离合器，进行排水。 1 脱水离合器 洗衣机洗衣服的最后一道工序就是对衣服进行脱水，脱水电磁离合器正是用于PLC 主机控制洗衣机进行脱水，脱水需要电机带动机筒旋转，有了电磁离合器后，就可以直接使用 PLC 主机的数字量输出端口来控制电磁离合器，最终达到控制脱水执行电机的目的。 在脱水过 程不涉及电机的调速问题，因此，用 PLC 主机加电磁离合器这样一种比较觉得简单的方式就可以完成控制任务。 1 报警器 报警器用来指示洗衣机洗衣过程结束的声音提示。 采用工业用直流供电的报警器，这样就可以直接用 PLC 主机的数字量输出端口来控制报警器。 洗衣机的力控组态仿真界面 辽宁石。