基于plc全自动洗衣机系统设计(完成)

２全自动洗衣机控制系统设计

2.1 系统描述

本文描述的是一种全自动洗衣机，它可以自动地完成洗衣的全过程。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（甩干）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，通过电控系统使进水阀打开，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，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水同并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电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。其示意图如图2-1所示。

启动按钮进水口 停止按钮指示灯控制按钮高水位探测器内桶外桶波盘低水位探测器排水口洗涤电机

图2-1 全自动洗衣机示意图

2.2 制定控制方案

通常地，人们采用洗衣机来洗衣服需要经历洗涤、漂洗、排水、脱水等4个环节，而在全自动洗衣机中，这样的一个过程全由PLC来完成。并且，全自动洗衣机需要其控制系统足够可靠，以避免洗衣机轻易出现故障。

全自动洗衣机的简单工作过程如图2-2所示。其中，洗衣的方式（标准或是柔和）、洗衣中的水位选择（高水位洗衣、低水位洗衣等）等两个方面需要在人们将衣服放入洗衣机洗衣服之后手动来选择。并且是必须选择的洗衣参数。当选择了一种洗衣参数后，按下启动按钮，洗衣机就会自动完成洗衣服的整个过程。

全自动洗衣机系统中，PLC主要完成以下功能：

2.2.1检测功能

（1）检测洗衣的方式：标准或者是柔和的选择。 （2）检测洗衣时的水位：高水位或者是低水位的选择。 （3）检测进水是否到了需要的水位，即进水是否完成。 （4）检测排水是否已经完成。

2.2.2 控制功能

（1）控制进水、洗涤、排水、漂洗、脱水等洗衣机的动作。 （2）控制洗涤、漂洗、脱水等的时间长短。 （3）控制洗涤、漂洗等的次数。

（4）控制在洗衣机完成一个动作后到下一个动作的准确转换。 （5）控制完成洗衣时的信号提示。

循环两次设定（标准/柔和，高/低水位等）参数，按下启动按钮进水洗涤排水进水洗衣完成信号指示脱 水排 水漂洗进水循环两次图2-2 全自动洗衣机的简单工作过程

根据上述对全自动洗衣机系统的功能分析，可以设计如图2-3所示的全自动洗衣机硬件系统框图。

启动按钮停止按钮高水位进水电磁阀电机正传接触器电机反传接触器S7-200 PLC低水位排水离合器CPU224标 准柔 和高水位探测器低水位探测器

图2-3 全自动洗衣机硬件系统框图

脱水离合器蜂 鸣 器2.2.3控制系统中各部件介绍

（1） PLC主机

选择西门子S7-200系列PLC作为此全自动洗衣机的控制主机。在西门子S7-200系列PLC中又有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM等之分。此全自动洗衣机系统中总共有8个数字量输入，6个数字量输出，共需14点I/O,根据I/O点数及程序容量，选择了CPU224作为其主机。 （2）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，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。 （3）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。 （4）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两个水位中的相对高一点的水位。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。 （5）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，是相对于高水位来说的，在洗衣机系统的初始设计中，设计了两种水位，这个是相对比较低的一个水位，但是同样可以完成洗衣过程。在操作面板上，用一个按钮来设置低水位，按下按钮表示选择低水位。

需要注意的是，用户在使用中，只能选择一种水位——高水位或者低水位，但是，但是在实际生活中，很有可能用户不小心同时按下了高水位按钮和低水位按钮，因此，在设计中必须要考虑到水位的互锁。当然也可以将高水位与低水位选择设计成一个按钮，按下去的时候为高水位，不按则是低水位。

需要说明的是，高水位的选择必须在用户开始一次洗衣之前完成。 （6）标准按钮

标准按钮用来设置洗衣机洗衣服的模式，当按下标准按钮时，选择了标准模式，洗衣机自动按照标准模式洗衣服。 （7）柔和按钮

柔和按钮用来设置洗衣机洗衣服的模式，当按下柔和按钮时，选择了柔和模式，洗衣机自动按照柔和模式洗衣服。