基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计.doc

本文描述了采用可编程控制器(PLC)作为核心控制部件,并利用计算机进行模拟监控的全自动洗衣机控制系统。文章介绍了洗衣机的结构,对全自动洗衣机的控制系统进行了分析,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,设计了流程及程序,对按钮,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。由于洗涤,排水,脱水的时间均由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活,丰富的I/O卡件,质优价廉,性价比高,安装简单,维修方便,PLC控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。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设计的灵活性及控制系统的可靠性。本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。
关键词: 可编程控制器,PLC ,全自动洗衣机
目录
第1章绪论 1
选题背景 1
全自动洗衣机发展概况 1
控制系统的选择 2
第2章全自动洗衣机控制系统设计 4
系统描述 4
制定控制方案 5
系统配置 9
控制面板 11
11
第3章性能检测与测试 19
19
第4章结论及展望 20
致谢 21
参考文献 22
附录(程序源代码) 23
第1章绪论
选题背景
洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电,已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中应用也十分广泛。但是传统的基于继电器的控制,已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求,必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展,用PLC来作为控制器,就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求,并且控制方式灵活多样,控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机,又正在向智能化洗衣机方向发展。
全自动洗衣机发展概况
全自动洗衣机是一种除放、取衣物和开动洗衣机这三道手续外,其余洗衣各程序全部自动完成的设备。
1874年美国的比尔·布莱克斯通发明了木制手摇洗衣机,这是世界上第一台人工搅动洗衣机。1911年美国人又研制了世界上第一台电动洗衣机。1920年美国的玛依塔格公司又把洗衣机的木制桶改为铝制桶体,第二年又把铝制桶体改为外层铸铝、内层为铜板的双层结构。1936年,他们又将搪瓷用于洗衣机桶体。与此同时,世界各地也相继出现了洗衣机。欧洲国家研究成功了喷流式洗衣机和滚筒式洗衣机。1932年后,美国一家公司研制成功了第一台前装式滚筒全自动洗衣机,洗涤、漂洗和脱水都在同一个滚筒内自动完成,使洗衣机的发展跃上了一个新台阶。这种滚筒洗衣机,目前在欧洲、美洲等地得到了广泛的应用。
第二次世界大战结束后,洗衣机得到了迅速的发展,研制出具有独特风格的波轮式洗衣机。这种洗衣机由于其波轮安装在洗衣桶底,又称涡卷式洗衣机。
近几十年,在工业发达国家,全自动洗衣机制造技术又得到迅速发展,其年总产量及社会普及率均以达到相当高得水平。
目前世界洗衣机年总产量近5000万台,而全自动洗衣机的产量呈增长趋势,在技术性能上正向着节水、节能、高效、结构更趋合理的方向发展。微电脑控制功能、新型的洗涤方式、高速脱水以及低噪音等方面都有了很大提高。
近几年,我国的洗衣机制造技术得到迅速发展,从生产单桶波轮式、双桶波轮式洗衣机逐步向套桶波轮式全自动洗衣机和滚筒式全自动洗衣机方向发展,其中全自动洗衣机的年产量已占洗衣机总产量的10%左右。生产规模不断扩大,技术工艺日趋完善,产品质量稳步提高,已生产出技术性能优良的多种牌号的全自动洗衣机供应市场。
控制系统的选择
从满足全自动洗衣机控制系统的安全性、扩展性和可靠性方面考虑,目前常见的全自动洗衣机自动控制系统,主要有单片机控制、PLC控制、工业控制计算机集中控制等类型。
随着集成芯片技术的不断提高,特别是高档8位单片机的普及,单片机全自动洗衣机系统由单片计算机及其外围芯片构成控制系统。虽然单片机本身小巧、功耗低,实时控制功能强,但是其软、硬件的开发必须借助于开发工具,系统调试困难,不具有自开发能力,且编写洗涤、脱水等程序相对复杂;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。
工业控制计算机全自动洗衣机控制系统是利用通