全自动洗衣机自动控制系统的设计 毕业设计论文.doc

重庆xxx大学毕业设计（论文）课 题 名 称： 全自动洗衣机 专 业 班 级： 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 二oo 年 月重庆xxx大学毕业设计（论文）任务书系 部： 专 业 班 级： 学 生 姓 名： 二oo 年 月毕业设计（论文）任务书课题名称全自动洗衣机自动控制系统的设计内容及要求1、 课题简介：2、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，通过本课题的设计，使学生掌握全自动洗衣机的硬件和软件系统的结构及设计，将所学plc等理论知识应用于实践中。2、技术指标（1）、按下启动按钮后，洗衣机开始进水。水满时（即水位到达高水位，高水位开关由off变on，plc停止进水，并开始洗涤正转，正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始洗涤反转。反洗15s后暂停，暂停3s后，若正、反洗未满3次，则返回从正洗开始的动作；若正反洗满3次时，则开始排水。（2）、水位信号下降到低水位时（低水位开关由on变off）开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的大循环过程。（3）、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；（4）、若完成了3次大循环，则进行洗完报警，报警10s后结束全部过程，自动停机；（5）、要求可以按排水按钮手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。要求：1确定控制对象及控制范围详细了解被控对象的控制要求，确定必须完成的动作及完成的顺序，归纳出工作循环和状态流程图。2plc型号的选定根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行i/o点数和i/o点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源的机型（小、中、大形机器）。并且结合市场情况，考察plc生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的plc机型。3硬件设计 根据所选用的plc产品，了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求，同时考虑软件编程的情况进行外电路的设计，绘制电器控制系统总装配图和接线图。4软件设计并上机调试（1）在进行硬件设计的同时可以同时着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是plc应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在程序设计的时候建议将使用的软继电器（内部继电器、定时器、计数器等）列表，标明用途以便于程序设计、调试和系统运行维护，检修时候查阅。（2）程序初调也成为模拟调试。将设计好的程序通过程序编辑工具下载到plc控制单元中。由外接信号源加入测试信号，通过各种状态指示灯了解程序运行的情况，观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，并及时修改和调整程序，消除缺陷，直到满足设计的要求为止。 5完成设计说明书说明书格式要求按学院要求格式执行。3、主要参考资料：1 蒋金周 全自动洗衣机的pc智能控制 机电一体化 2 谢克明，夏路易.可编程控制器原理与程序设计 电子工业出版社3 吴存宏.浅谈plc在全自动洗衣机中运用 .家用电器科技，2000年4 廖常初 可编程序控制器应用技术（第四版） 重庆大学出版社 2002年 基本工作量要求一周时间了解设计要求，收集资料；两周时间了解被控对象的控制要求，确定必须完成的动作及完成的顺序，归纳出工作循环和状态流程图；一周时间根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行i/o点数和i/o点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源的机型（小、中、大形机器）。并且结合市场情况，考察plc生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的plc机型；一周时间进行硬件设计；三周时间进行软件设计并上机调试两周时间编写毕业设计说明书，准备答辩。进度计划起止时间工作内容2011年10月26日10月30日2011年11月211月13日2011年11月6日-11月20日2011年11月23日-11月27日2011年11月30日-12月18日2011年12月28日-12月31日了解设计要求，收集资料了解被控对象的控制要求，确定必须完成的动作及完成的顺序，归纳出工作循环和状态流程图根据要求选择plc进行硬件设计进行软件设计并上机调试编写毕业设计说明书，准备答辩参考文献1 蒋金周 全自动洗衣机的pc智能控制机电一体化 2 谢克明，夏路易.可编程控制器原理与程序设计 电子工业出版社3 吴存宏.浅谈plc在全自动洗衣机中运用家用电器科技，20004 廖常初 可编程序控制器应用技术（第四版） 重庆大学出版社 2002 指导教师： 教研室主任： 系主任：引言 从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，洗衣服是辛苦而劳累的，自上世纪电动洗衣机诞生至今在不断地完善，并向智能化发展。 实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、plc的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文介绍了利用三菱fx系列plc对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。文章在介绍洗衣机结构的同时，对全自动洗衣机的控制系统进行分析，在此基础上提出了基于plc的全自动洗衣机控制方案，并对方案进行了论证,根据洗衣机的工作原理对程序及其流程进行了设计,具有智能化程度高、安全可靠等特点。对按钮，电磁阀，开关等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化控制。目 录 引言7第一章 概述81.1 洗衣机发展历程9 1.2 洗衣机发展结构变化102.1 总体控制方案确定102.1.1 控制系统的比较112.2.2 洗衣机的plc控制系统概述11第三章 全自动洗衣机的基本结构133.1 全自动洗衣机的原理和构造133.2 洗涤脱水系统163.3 排水和进水系统173.4 电动机及传动系统17第四章 电气控制系统184.1 控制系统结构194.2 控制系统原理194.3 检测电路系统20第五章 主要器件的选择215.1 电动机的选择215.2 传感器的选择215.3 可编程控制器外部设计225.4变频器的选择及参数设置245.5 主要元器件的布置图31第六章 软件设计316.1 系统的顺序功能图设计316.2 全自动洗衣机的控制要求326.3 控制系统顺序功能图336.4 控制系统的梯形图设计34第七章 结束语35致谢36参考文献37 概述1.1 洗衣机发展历程年份标志性事件1874年美国人比尔布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。1880年美国出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继出现。1911年美国试制成功世界上第一台电动洗衣机。1922年美国玛依塔格公司研制成搅拌式洗衣机。70年代后微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向。90年代由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。1.2洗衣机发展结构变化 全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构，其进水，排水都采用电磁阀，由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制方式的发展阶段上分：全自动洗衣机可分为两大类：第一类电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。第二类是电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器，其产品类型还属于传统的机械产品，是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此，电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。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贮器, 用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令, 并通过数字的、模拟的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程. 可编程序控制器及其有关设备, 都应按易于与各种控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原。 第二章 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定2.1 总体控制方案确定 2.1.1 控制系统的比较（主要与单片机比较）plc系统的特点： 1）可靠性高，plc作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障时间长。 2）使用方便灵活，plc采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，plc的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求，使plc的使用更加灵活与多变。 3）编程简单，plc的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算机控制容易。 单片机系统的特点： 1）要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性差。 2）编程和plc相比比较麻烦 2.2.2 洗衣机的plc控制系统概述全自动洗衣机采用plc控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，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 这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用，在各种控制系统中广泛运用的plc能克服单片机的缺点。它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。典型的plc控制系统的硬件组成框图如图1所示：图1 plc控制系统的硬件组成框图 plc的设计步骤 开发应用plc 的设计任务分为硬件和软件设计两部分。硬件设计主要包括: 因素，选择不同的洗衣程序。程序控制全自动洗衣机的控制按钮很多，对程序的选择需要有一定的洗衣经验。模糊控制洗衣机以其内部设置的各种传感器为信息采集源 1）确定安排plc 的输入、输出点; 2）根据工作循环图, 画出继电器梯形图;按梯形图编写指令程序表;3系统调试: 根据设计要求, 对程序进行调试和修改, 必要时还可对硬件进行修改, 直到满足要求；在电脑控制的全自动洗衣机中，又存在着两种不同的控制方式，即程序控制和模糊控制。由于控制方式的不同，两种洗衣机在结构和原理上都有很大的区别。程序控制洗衣机以洗衣机生产厂家设定的数十种操作程序为基础，用户在使用时可根据洗衣量，布质的轻重以及衣物的脏污程度性质等，对传感器传回的洗衣量，衣物布质，脏污程度以及脏污性质信息进行模糊逻辑推理，从而自动设置相应的洗涤参数，并对洗衣的全过程进行实时的检测与控制。模糊控制全自动洗衣机的洗衣按钮只有很少几个。从控制类型上来说，模糊控制属于智能控制，是自动控制的较高形式，代表着自动控制的发展方向。第三章 全自动洗衣机的机构3 全自动洗衣机的基本结构 3.1 全自动洗衣机的原理和构造全自动洗衣机在结构上大致可分为3中类型，即波轮式，滚筒式和搅拌式。我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式两类，产品的类型以波轮式为主，其他类型为辅。首先做一下比较： 滚筒式洗衣机具有如下性能：1）更好的软化衣物纤维，减小洗涤过程中衣物的损伤和变形，并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬松。磨损低，没有缠绕，机械传动部分简单可靠，寿命长于波轮式洗衣机。2）提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物质与污物的化学反应速度，提高洗衣粉中酶的活性，同时有利于溶解汗渍，血渍，降低灰尘，油污的粘附作用，从而可在同样的洗净比下大幅度降低洗涤过程对机械力的需求。温度高有利于污物在水中的扩散且高温能有效的杀死一些细菌。3）自动化程度高，可以自动投放洗衣粉，漂白粉等，为不同质地的棉制品，化纤制品，羊毛制品设计了不同的洗涤程序和洗涤温度，使洗涤更为科学。设有防皱浸泡功能，可将洗好的衣物浸泡在清水里，到晾晒前再甩干，避免衣物甩干后不能及时取出晾晒而起皱。省水，省洗衣粉。滚筒式洗衣机不需要水位高过衣物，从而可节约用水，并可减少洗衣粉的投放量。 4）洗涤过程噪声小，滚筒式洗衣机属封闭式洗涤，可以有效屏蔽内桶转动声和水流声；而波轮式洗涤的水流声，脱水内桶转动声是不可避免的且刹车装置和电磁阀动作声音也很大。没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流，要达到一定的洗净比，都必须有足够的机械力，而机械力对衣物是由损伤的，这就决定了波轮式洗衣机的磨损率大大高于滚筒式洗衣机。 波轮式洗衣机的特点： 1）水流方面。现在波轮式全自动洗衣机出现了一种新水流的形式。如lg的拳击棒，松下的双瀑布，荣事达的网络水流等都采用了这种水流。 2）不锈钢内桶。波轮式洗衣机采用了不锈钢内桶，减小衣物和内桶壁摩擦力，从而减轻衣物的磨损。 3）同心洗。同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装，直接驱动。使洗涤和脱水时洗衣桶振动减小，噪声降低。 4）变频波轮式洗衣机可以对不同质地的衣物自动选择不同的电动机转速，从而给不同质地的衣物以恰当的洗涤强度，在保证洗得干净的同时，也最大限度地降低衣物的磨损。同时还可以在脱水甩干时，由慢到快地启动，使衣物在桶内分布均匀，脱水效果好，同时由于衣物均匀分布在洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在轴心上，可以减小振动，降低噪声，但是价格较贵。 5）程序控制器。新推出的波轮式全自动洗衣机均采用单片机程序控制器，原来的机械式程序控制器基本上已被淘汰。各厂家生产的各种型号的波轮式全自动洗衣机的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣机中，单片机通过采集水位传感器，布量传感器，光传感器的信号以及电动机的转速，判断出衣物的质地，多少，赃物程度，从而自动调整对衣物进行合理的洗涤。 波轮式全自动洗衣机通常都采用将洗涤（脱水）桶套装在盛水桶内的同轴套桶式结构，虽然它们各自牌号和型号都不同，但其结构都是由洗涤，脱水系统，进，排水系统，电动机和传动系统，电器控制系统以及支撑机构5大部分组成的。支撑机构主要有箱体，吊杆及控制台组成，它除了安装和连接洗衣机的各种零件外，还具有减振及防护，装饰的作用。如图所示：全自动套筒洗衣机内部结构图。图2 全自动套筒洗衣机内部结构图3.2 洗涤脱水系统它主要有盛水桶，洗涤桶和波轮组成。盛水桶又称为外桶，主要用来盛放洗涤液。盛水桶固定在钢制底板上，通过4根吊杆悬挂在洗衣机箱体上。电动机，离合器，排水阀等部件都装在桶底下面。洗涤桶又称为脱水桶或者离心桶，也称为内桶，它的主要功能是用来盛放衣物，在洗涤或漂洗时配合波轮完成洗涤或漂洗功能，在脱水时便成为离心式的脱水桶。波轮是全自动洗衣机中对衣物产生机械作用的主要部件。按波轮的形状来分，基本上有小波轮（直径在160mm左右）的涡卷式水流和大波轮（直径在300mm左右）新水流两类。3.3 排水和进水系统波轮式全自动洗衣机的进排水系统都采用了电磁阀控制。为了对桶内的水位进行检测和控制，洗衣机上都安装有水位控制器（水位开关）。波轮式全自动套桶洗衣机使用最多的水位开关是空气压力式开关，主要有气压传感器装置，控制装置及电触点开关3部分组成，用来监视水位的高低。此外电磁阀分进水和排水电磁阀，进水电磁阀是洗衣机上的自动进水开关，它受水位开关动断触点的控制。而排水电磁阀是全自动洗衣机上的自动排水装置，同时还起改变离合器工作状态。进水、排水电磁阀是采用电流流过线圈形成磁场的原理，洗衣机电磁阀在进，排水时使用，220v交流电压与电磁阀线圈接通，形成磁场，电磁线圈吸合。自动打开香蕉阀门，洗衣机里的水就顺着管道流出去了。断电后，电磁阀线圈失去电流，磁场消失，电磁铁松开，橡胶阀门自动关闭，洗衣机里的水就流不出去了。3.4电动机及传动系统波轮式全自动套桶洗衣机的电动机及传动系统主要由电动机和离合器组成，离合器又有普通离合器和减速离合器两种。其中普通离合器用在采用小波轮的套桶洗衣机上，这种洗衣机在洗涤或者漂洗时波轮的转速和脱水时离心桶的转速相同，目前各种大波轮新水流套桶洗衣机普遍采用减速离合器，它在洗涤，漂洗时波轮的转速较慢，而脱水时离心桶的转速较快。电动机同时作为洗涤和脱水时的动力源，普遍采用主，副绕组完全对称的电容式电动机。由于一般全自动套桶洗衣机的额定洗涤容量较大，因此电动机的功率较大。采用减速离合器的全自动套桶洗衣机传动系统的原理如图所示：图3 采用减速离合器的全自动套桶洗衣机传动系统的原理图第4章 电气控制部分4.1 控制系统结构波轮式全自动洗衣机的电气控制系统由于洗衣机型号的不同而不尽相同，但电气控制系统主要有程序控制器，电动机，进水电磁阀，排水电磁阀，水位开关，安全开关及各种功能选择开关等组成的，控制的基本原理也都一样。全自动洗衣机能实现洗衣的自动化，整个洗衣过程都是在程序控制器的“指挥”下进行的。如把离合器比作全自动套桶洗衣机的心脏，则程序控制器就是全自动洗衣机的“大脑”。如图所示以程序控制器为核心的波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的基本原理方框图。图4 波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的基本原理方框图4.2 控制系统原理程序控制器中存储着多种程序，一旦通过选择开关选好某种程序后，程序控制器便按这种程序自动实施对电动机，进水和排水电磁阀的控制。安全开关又称为盖开关，在洗衣机运行过程中起安全保护作用，它的功能为：在洗衣机工作时误开盖，安全开关便会切断电动机电源，自动中断程序；在脱水过程中如桶内衣物摆放不均匀而产生大幅度振动时，安全开关自动中断脱水过程，启动蜂鸣器。按照采用的程序控制器的不同，波轮式全自动套桶洗衣机的电气控制电路可分为电动机驱动式程序控制器和单片机式程序控制器电路。电动机驱动式程序控制器又称为机械式程序控制器，它具有程序组合量大，工作可靠，抗干扰能力强，而且能直接控制较大电流等优点，单片机程序控制器具有结构紧凑，操作简便，功能齐全，运行可靠等优点。目前，机械式程序控制器基本上已被淘汰。用plc（单片机）控制的全自动洗衣机各种动作典型的系统结构如图所示：图5 全自动洗衣机各种动作典型的系统结构图plc在系统中是处于中心位置，水位开关的plc的输入信号控制开关，进水阀，排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由plc给定信号来决定其工作状态；电动机的工作状态也由控制中心plc给定信号来决定，而电动机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。4.3 检测电路系统检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起决定作用的物理量有衣量、衣质、水位、水温和浑浊度等,这些物理量都需要有适当的传感器来获取信息,并转换成plc能接收的电信号。1）水位传感器水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。2）水温传感器适当的洗衣温度有利于污垢的变化。可以提高洗涤效果。水温传感器装在洗涤桶的下部。以热敏电阻为检测元件。测定打开洗衣机开关时的温度为环境温度，注水结束时的温度为水温，将所测温度信号输给plc。 第五章 主要器件的选择5.1 电动机的选择由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以3.6公斤全自动洗衣机为例，由于全自动洗衣机的脱水桶直径较大，这一偏心不能不考虑，所以计算时应以洗涤物可能产生前最大偏心为计算依据。脱水时电机功率比洗涤时要大，在确定电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据，也就是说脱水时电机功率就是该洗衣机所确定的电机额定功率。由于在计算时一些因素如电机转子的转动惯量等没考虑，造成一些偏差，所以3.6公斤全自动洗衣机电机额定功率选为180瓦。符合全自动洗衣机的功率范围120w250w。故选择yy104-180型号单相电容运转式电动机，功率180瓦,额定电压220v，转速1350r/min，电流1.7a。5.2 传感器的选择 5.2.1 水温传感器的选择水温检测可用热敏电阻或mts102 半导体温度检测器。洗衣机水温一般为4 40 ,在该温度范围内mts102线性好,温度敏感,水温检测常选用它。5.2.2 水位传感器的选择对于plc控制的洗衣机,要求水位的检测必须是连续的,谐振式水位传感器是利用电磁谐振电路lc 作为传感器的敏感元件,将被测物体的变化转变为lc 参数的变化,最终以频率参数输出。其工作原理是将水位的高低通过导管转换成一个测试内腔气体变化的压力,驱动内腔上方的一块隔膜移动,带动隔膜中心的磁芯在某线圈内移动,从而线圈电感发生变化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。故常采用谐振式水位传感器。5.2.3 浑浊度传感器的选择浑浊度传感器主要采用红外光电传感器。由红外发射管发出一定强度的红外光,红外接收管在溶液的另一侧接收红外线。红外线在溶液中透光性的大小就决定接收方产生光电电流的大小,光电流经整形放大和数据处理后,就可以判断出水的浑浊程度。5.2.4 衣质传感器的选择衣质的检测一般在洗涤之前，且主要用来测定所洗衣物属于棉类还是化纤类。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。为了测出衣质,先加入一定的水并让电机转动,突然切断电源,由于惯性作用电机会维持短时间旋转。此时电机处于发电机状态,会产生一定感应电势并逐渐衰减到零。由于衰减速率与布阻抗有一定的线性关系,通过对定子绕组两端电热进行整流和检测,经光电隔离后形成脉冲,脉冲信号多，则布阻抗小,反之亦然。经过几次测量就可以判断出布阻抗,通过推理得出衣质。故选择电阻传感器。5.3 可编程控制器外部设计5.3.1 可编程控制器的选择根据输入信号及输出信号的数量，经过初略计算， 输人点数为6点，输出点数为6点；输人、输出信号都是数字量。增加20%备用量，以便随时增加控制功能：输入点数为： 6(1+20%)=7.2输出点数为： 6(1+20%)=7.2根据i/o点数，可选松下fp0-c16型可编程控制器，其输入点8点，输出点8点，扩展模块可用点数为16点。5.3.2 可编程控制器i/o口分配输入启动高水位传感器低水位传感器浑浊度传感器衣质传感器停止plc输入x0x1x2x3x4x5输出y0y1y2y6y3y7y4y5plc输出报警器进水控制阀正转高速洗涤正转低速洗涤反转高速洗涤反转低速洗涤排水控制阀脱水可编程控制器i/o口分配表5.3.3 外围接线图图6 可编程控制器外围接线图洗衣机要实现衣服的洗涤，漂洗和脱水，就要通过上述动作来实现，而这些动作可以通过plc控制来实现。同时加上开关和按钮，数码管显示器，蜂鸣报警器和欠电压检测保护电路等，就可以形成完整的plc控制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行检测控制和用户交互。5.4变频器的运用及参数设置 （一）变频器操作面版说明 图7 变频器外部结构图键表示按键说明键正转运行指令键键可用于选择操作模式或设定模式键用于确定频率和参数的设定键用于连续增加或降低运行频率。按下这个键可改变频率。在设定模式中按下此键，则可连续设定参数。键用于给出正转指令键用于给出正转指令键用于停止运行。用于保护功能动作输出停止时复位变频器。 单位表示，运行状态表示表示说明hz表示频率时，灯亮。a表示电流时，灯亮。run变频器运行时灯亮。正转/灯亮，反转时/闪亮mon监示显示模式时灯亮。pupu操作模式时灯亮ext外部操作模式时灯亮（二）参数设置方法除一部分参数之外，参数的设定仅在用pr.79选择pu操作模式时可以实施。一个参数值的设定既可以用数字键设定也可以用键增减。按下键1.5s写入设定值并更新。例：将pr.79“操作模式选择”的设定值，由“2”（外部操作模式）变更为“1”（pu操作模式）的情况。 图8 变频器显示图（三）简单模式参数简单模式参数如表1-1所示。表1-1 变频器简单参数一览表参数名称单位初始值范围内容pr1上限频率0.01hz120/60hz0120hz设定输出频率的上限pr2下限频率0.01hz0hz0120hz设定输出频率的下限pr3基准频率0.01hz50hz0400hz设定电机的额定转矩的频率pr4多段速度设定(高速)0.01hz50hz0400hz设定rh-on时的频率pr5多段速度设定(中速)0.01hz50hz0400hz设定rm-on时的频率pr6多段速度设定(低速)0.01hz50hz0400hz设定rl-on时的频率pr7加速时间0.1/0.01s5s/15s03600/360s设定电机的加速时间pr8减速时间0.1/0.01s5s/15s03600/360s设定电机的减速时间pr9电子多电流保护0.1/0.01a变频器额定输出电流0500/03600a设定电机的额定电流pr13启动频率0.01hz0.5hz060hz可以设定启动是的频率pr15点动频率0.01hz5hz0400hz设定点动运行是的额频率pr16点动加减速速时间0.1/0.01s0.5s 03600/360s 设定点动运行时的加减速时间pr79运行模式选择100 外部/pu切换模式1pu运行模式固定2外部运行模式固定3外部/pu组合运行模式14外部/pu组合运行模式2（四）错误信息及对策错误信息及对策如表1-2所示。操作上的故障用消息的形式显示。不切断输出。操作面板显示hold名称操作面板锁定内容设定了操作锁定模式，除了之外的操作无效。如图6-5。检查要点措施按键2秒钟后操作锁定将解除。操作面板显示er1名称禁止写入错误内容1.pr.77 参数写入选择 中设定为禁止写入，这样的情况下采取写入动作时。2.频率跳变的设定范围重复时。3.v/f5点可调整的设定值重复的情况下。4.pu和变频器不能正常通讯时。检查要点请确认pr.77 参数写入选择 的设定值。2.请确认pr.31pr.36 （频率跳变）的设定值。3.请确认pr.100pr.109 (v/f5点可调整)的设定值4.请确认pu与变频器的连接。操作面板显示er2名称运行中写入错误内容pr.77 不等于2 （任何运行模式下都可写入）的情况下，在运行中或stf （str）置为on时采取参数写入动作时检查要点1 请确认pr.77 的设定值2 是否是运行中措施1 请设置为pr.77 = 2。2 停止运行后进行参数的写入动作。操作面板显示er3名称校正错误内容模拟输入的偏置，增益的校正值过于接近时检查要点请确认参数c3，c4，c6，c7 （校正功能）的设定值。操作面板显示er4名称模式指定错误内容pr.77 不等于2的情况下外部，网络运行模式下进行参数设定时。检查要点1.运行模式是否为“pu运行模式”2.请确认pr.77 的设定值措施1.把运行模式切换为“pu运行模式”后进行参数设定。2.请设置为pr.77 =2后进行参数设定。5.5 主要元器件的布置图 第六章 软件设计 6.1 系统的顺序功能图设计全自动洗衣机工作原理：全自动洗衣机的洗衣桶(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。该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，通过电动控制系统，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正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。plc 投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。按下启动按钮时开始进水，水满(即水位到达高水位)时停止进水，2s后开始正转洗涤。正转洗涤30s后暂停，暂停2s后开始反转洗涤。反转洗涤30s 后暂停，暂停2s 后，若正、反洗涤未满5 次，则返回从正转洗涤开始的动作; 若正、反洗涤满5 次时，则开始排水。排水水位若下降到低水位时，开始脱水并继续排水。脱水30s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成2 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2 次大循环，则进行洗完报警。报警3s结束全部过程，自动停机。若按下停止按钮，可以手动排水和手动脱水。6.2 全自动洗衣机的控制要求1）、按下启动按钮后，洗衣机开始进水。水满时（即水位到达高水位，高水位开关由off变on，plc停止进水，并开始洗涤正转，正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始洗涤反转。反洗15s后暂停，暂停3s后，若正、反洗未满3次，则返回从正洗开始的动作；若正反洗满3次时，则开始排水。（2）、水位信号下降到低水位时（低水位开关由on变off）开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的大循环过程。（3）、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；（4）、若完成了3次大循环，则进行洗完报警，报警10s后结束全部过程，自动停机；（5）、要求可以按排水按钮手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。6.3 控制系统顺序功能图 图9 控制系统顺序功能图6.4 控制系统的梯形图设计图9 plc控制系统的梯形图 第七章 结束语 在本次毕业设计的整个过程中，以及毕业设计的写作、修改和定稿的过程中，曾得到许多实习老师的热心帮助，在这里像他们表示最诚挚的谢意。另外还在我最迷惘的毕业设计初期给我信心和动力，替我指明了研究的方向，不断启发，这使我如沐春风，受益终身。另外，我要感谢我那些可歌可敬的亲朋好友，他们在我身后给予支持，给我无言的帮助，感谢关心我的人，你们永远健康快乐是我最大的心愿。我的点滴离不开大家的支持和帮助，你们给了我坚实的后盾，施展的空间，让我在每走一步中不焦不躁，沉稳向前。望在这里接受我诚挚的谢意。其次，我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，一直默默的支持我，无怨无悔，谢谢你们。最后，谨以此文献给我多年学习生活中一直在默默支持、鼓励我的亲人和朋友们！我的每一次进步都凝聚着你们给我的关心和力量。无论我以后走到哪里，你们都是我今生最持久的动力源泉。也用此文来为我的学生时代画上完美的休止符。致谢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1 魏志精.可编程控制器应用基础【m】电子工业出版社,20032 周恩涛.可编程控制器原理及其在液压系统中的应用【m】机械工业出版社3 潘月琴.全自动洗衣机的维修【m】北京科学技术出版社,20044 廖常初.plc基础及应用北京：机械工业出版社,20035 李国厚.plc原理及应用设计.化学工业出版社,20056 潘海燕.波轮式全自动洗衣机的单片控制j.电子世界，2003（3）7 吴存宏.浅谈plc在全自动洗衣机中运用j.设计与开发,19998 王玉梅.全自动洗衣机的模糊控制系统j.潍坊学院学报,20009 余剑生.基于模糊