全自动洗衣机控制系统的设计说明书.doc

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机电工程学院
课程设计说明书
设计题目: 全自动洗衣机控制系统设计〔。
〔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〕控制洗衣时的信号提示。
系统硬件配置及组成原理
选择西门子S7-200系列PLC作为全自动洗衣机的控制主机。PLC主机具体型号的选择将在后面介绍。
启动按钮用来控制全自动洗衣机开场工作。一般地，在用户将衣服放入洗衣机，且已经准备好开场洗衣服之后，按下启动按钮，全自动洗衣机开场洗衣。
停顿按钮用来控制运行中的全自动洗衣机停顿工作。在洗衣服的过程中，用户需要停顿洗衣机，就可以直接按下停顿按钮，洗衣机即会停顿工作。
上下水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机筒内保持的水位上下，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。反之则是低水位。
强洗/弱洗开关用来设置洗衣机洗衣服的模式，中选择强洗时，洗衣机自动按照强洗模式洗衣服。反之，按照弱洗模式洗衣。弱洗模式与强洗模式的选择必须在用户开场洗衣之前完成。
高水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经到达了高水位。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送到PLC主机的数字量输入端口上。
低水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经到达了低水位。采用数字量输出式水位探测器直接将低水位探测器的输出送到PLC主机的数字量输入端口上。同样零水位探测器用来探测是否将水排干。
进水电磁阀用来控制洗衣机的进水。当洗衣机需要外界进水时，PLC主机发出控制信号，进水电磁阀翻开，水自动从外界送入洗衣机筒内，当水已经到达设定的水位时，PLC主机发出信号自动关闭进水电磁阀，同时控制洗衣机进入下一个洗衣步骤。
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，电机正转与反转轮流进展。
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。
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排水离合器用于PLC主机控制洗衣机机筒内水的排放。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，当洗衣机在完成洗涤后，需要将机筒内的脏水排出机筒，PLC主机发出控制命令翻开排水离合器，进展排水。
洗衣机洗衣服的最后一道工序就是对衣服进展脱水，脱水电磁离合器用于PLC主机控制洗衣机进展脱水。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。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拟简单的方式就可以完成控制任务。
蜂鸣器用来提示洗衣机已经完成洗涤，采用电磁阀控制。对于各个洗衣程序中的指示灯也采用电磁阀进展控制。
第3章 PLC控制系统设计
电动机主电路的设计
单相异步电动机是一种容量从几瓦到几百瓦、由单相交流电源供电的电动机，具有构造简单，本钱低廉，运行可靠等一系列优点，因此广泛用于电风扇、洗衣机、电冰箱、吸尘器、医疗器械及自动化控制装置中。本设计选择单相异步电动机作为全自动洗衣机的驱动电机。如图 3-1为电动机主电路图。
图3-1 电动机主电路图
确定I/O数量，选择PLC类型
I/O数量确实定
全自动洗衣机控制系统为单机控制系统。 PLC的输入点，包括启动按钮、停顿按钮、上下水位选择按钮、弱洗/强洗模式选择按钮、高水位探测器、低水位探测器，零水位探测器共7点；输出点包括进水电磁阀、电机正转接触器、电机反转接触器、排水离合器、脱水离合器、蜂鸣器接触器和四个指示灯接触器共10点。
PLC类型的选择
由I/O点数的多少可将PLC分成小型PLC、中型PLC和大型PLC。PLC按构造形式又可分为整体式和模块式两种。整体式PLC具有构造紧凑、体积小、重量轻、价格低等优点。一般小型或超小型PLC多采用这种构造。模块式PLC各模块做成插件式并组装在一个具有标准尺寸并带有假设干插槽的机架内。模块式PLC配置灵活，装配和维修方便，易于扩展。一般大中型PLC都采用这种构造。
由于此控制系统共7个输入点10个输出点，本设计选择小型、整体式西门子S7-200系列的CPU224型主机的PLC，可以满足使用需求。它的主要特点是：
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