全自动工业洗衣机PLC设计毕业设计论文

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基于PLC 的全自动洗衣机控制系统的设计
李小光，段春霞
（洛阳理工学院，河南 洛阳 471003）
[内容提要] 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器(PLC)对全自动洗衣机控制系统进行设计，
实现了系统的灵活性、高稳定性和可靠性。
[关键词] PLC；控制；全自动；灵活性

引言
以往以单片机为中心控制系统工作的全自动洗衣机中，
存在着一些本身不能克服的缺点。首先由于单片机的指令系
统相对复杂，编写洗涤、脱水程序也相对复杂；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，这样不但
增加了硬件的复杂性，而且隐含较高的故障率，还无形地增
加了维修成本费用。如果在全自动洗衣机的控制系统中采用
PLC 来控制将能克服单片机的这些缺点。因为它是整体模
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。所以在使用中，硬件相对简单，编程语言也相对简单，
并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统的设计的灵
活性及控制系统的可靠性。
1．系统组成
全自动洗衣机的工作过程一般包括启动、进水、洗涤、
排水和脱水等功能。本文所设计的是带有洗涤方式选择（弱
洗和强洗）、水位选择（底水位和高水位）的全自动洗衣机，
这样用PLC 控制的全自动洗衣机的洗涤动作控制程序要求
增加洗涤方式选择、洗涤水位选择。
在实现控制过程中，各种采样信息都是通过控制中心进
行各种判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机各控
制执行机构，决定洗衣机的工作状态。PLC 在系统中是处于
中心位置，水位开关是PLC 的输入信号控制开关，进水阀、
排水阀和电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；电机的工作状
态也由控制中心PLC 给定信号来决定的，而电机的正反转
状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。
2．硬件设计
控制部分采用可编程序控制器(Programmable Logical
Controller，简称PLC)为主对系统加以控制，PLC 是以微处
理器为基础，综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技
术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。用可编程
序控制器（软件编程）来代替传统继电器硬件布线控制，使
控制系统有了极大的柔性和通用性，同时由于PLC 功能齐
全，不仅能完成复杂的逻辑控制，并且可靠性高、稳定性好、
抗干扰能力强、性能优越、灵活通用，能在恶劣的工况环境
下长时间连续运行，结构简单、编程简单，维护简单，使得
系统可靠性大大提高：可以模拟全自动洗衣机的工作循环，
也可以按照自己的要求任意设定仪器的工作循环。
根据控制系统的需要，我们采用德国西门子公司生产的
S7-200 CPU226 型PLC，该种PLC 结构紧凑、可靠性高、
通用性强，功能完善、操作方便，在一个PLC 里面集成了
输入端、输出端、操作键盘和显示面板，设计紧凑，所有功
能集成在一起，使用简单，十分灵活方便，编程可以通过在
微机上面提供的STEP7-Micro/WIN32 软件创建、测试、仿
真和修改PLC 控制程序，然后使用西门子提供的专用电缆
非常简单的将程序载入和载出模块。
3．软件设计
3.1 I/O 分配表
该系统的I/O 分配表如表1 所示。洗衣机通过零水位检
测开关ST1、底水位检测开关ST2、高水位检测开关ST3
来检测水位的高度位置（检测开关遇水就通：ON；离水就

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