论文总字数：9777字

摘 要

洗衣机是现代人必备的日常生活家电，它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力，缓解了人们在家务劳动方面的压力。本文设计了一款基于西门子S7-200 PLC的全自动洗衣机系统，该系统实现了自动洗涤、进水、排水、脱水、报警等功能，并具有标准和柔和两种洗涤模式，以达到不同衣物的洗衣要求。通过实验验证，所设计的全自动洗衣机达到了自动洗涤、进水、排水、脱水、报警各个功能，具备稳定可靠、功能强大的性能。

关键词： 洗衣机 PLC 全自动 模式

Abstract: Washing machine is a necessary daily life household appliance, its invention and application make people"s laundry work saving time and labor, relieving people"s pressure on housework. This paper has designed a full automatic washing machine system based on SIEMENS S7-200 PLC. The system has realized automatic washing, water intake, drainage, dehydration, alarm and other functions, and has two kinds of standard and soft models to meet the laundry requirements of different clothes. Through the experiment, the designed automatic washing machine has achieved the functions of automatic washing, water intake, drainage, dehydration and alarm, and has a stable, reliable and powerful function.

Keywords: Washing machine PLC Fully automatic Pattern

目录

1 绪论 3

1.1 引言 3

1.2 课程开发背景 3

1.3 国内外现状 3

1.4 研究内容 4

2 全自动洗衣机控制系统的总体设计 5

2.1全自动洗衣机的设计思路 5

2.2 全自动洗衣机的工作原理 5

2.2.1 洗衣机结构 5

2.2.2 全自动洗衣机的控制系统组成 6

2.2.3 洗衣机的工艺流程 7

2.3系统框架 8

3 全自动洗衣机系统硬件设计 8

3.1 电机主电路 8

3.2 PLC模块设计 9

3.2.1 PLC的组成 9

3.2.2 PLC的选型 9

3.3 I/O分配 10

3.3.1 数字量输入部分 10

3.3.2 数字量输出部分 10

3.3.3 辅助继电器 11

3.4 电气接线图 12

4 全自动洗衣机控制系统软件设计 13

4.1 程序流程图 13

4.2 梯形图的设计 13

4.2.1 洗衣主程序 13

4.2.2 标准洗衣子程序 17

5 系统仿真 19

5.1 仿真软件 19

5.2 模拟仿真 20

结论 22

参考文献 23

致 谢 24

1 绪论

1.1 引言

洗衣机诞生至今已有一个多世纪，其经历了数个发展阶段，从只能进行简单的洗衣操作到能够自动化的完成洗衣的各个过程，尤其是由于全自动洗衣机的问世，真正解放了操作者的双手，节省了时间，为大家带来了最大的便利。只需要将洗衣物放入洗衣机，设定好工作模式，洗衣机便可以自动的进行洗衣操作。随着自动化技术的高速发展，使用PLC作为一个嵌入式控制器对家用洗衣机进行可编程控制是一个非常好的方案。

1.2 课程开发背景

洗衣机是日常生活中必不可少的家用电器。洗衣工作由原来的手动洗衣转换为洗衣机自动洗衣，其节省的人力和带来的方便不言而喻。而随着时代的发展，洗衣机也由最开始的普通洗衣机发展为全自动洗衣机。现在的洗衣机，只需按照规则设定，简单按下几个按钮，放入衣物即可进行自动洗衣工作。21世纪全自动洗衣机已经进入全盛时代。

1.3 国内外现状

自20世纪60年代以来，美国，英国，日本出现了被称为半自动洗衣机的带干桶的双桶洗衣机。 20世纪80年代，开始出现微电脑可控的洗衣机。在20世纪90年代，由于电机性能和速度方面的提升，出现了电机直接驱动式的洗衣机。随后，随着洗衣机的进一步发展，滚筒洗衣机已成为家喻户晓的产品。

我们的洗衣机自改革开放以来发展迅速，目前国内洗衣机总产量近7000万台，而自动洗衣机的生产呈现上升趋势，技术性能稳步提高。洗涤方式的多样化，降噪、脱水能力都有很大的提升。

近年来，随着高新技术的不断进步，逐渐推动了洗衣机制造技术的更新换代，为了满足人们关于对家用电器使用便捷、功能强大的需要，全自动洗衣机逐渐成为消费者喜爱的对象，已经占领了市场销售总量的20％。生产规模的扩大，成熟的工艺技术，产品质量的稳步提高，生产出了各种档次的优秀技术性能的全自动洗衣机。

目前，近些年国内洗衣机产量稳步上升，具体数据如下图1-1

图1-1 国内洗衣机产量趋势

1.4 研究内容

设计操作方便、具备多种实用功能、全自动化的洗衣机控制系统，系统使用西门子S7-200 PLC作为主体控制模块，能够对洗衣机的各个功能单元进行控制，使用软件STEP7-Micro/Win编写、调试PLC程序，能够实现洗衣机的自动洗涤、脱水、报警等功能。

2 全自动洗衣机控制系统的总体设计

2.1全自动洗衣机的设计思路

本系统包含PLC、排水电磁阀、进水电磁阀、脱水离合器、洗涤电机、蜂鸣器等多个元器件。由PLC负责系统的整体控制，确保洗衣机能够无需用户操作自动完成清洗衣物、故障问题报警灯全部功能，并借助软件的具体功能细化完成课题。^[6]

2.2 全自动洗衣机的工作原理

2.2.1 洗衣机结构

此次课题所设计的对象为全自动洗衣机，无需用户操作便可完成清洗衣物的所有流程。通常来说，洗衣机的内部的主要结构由洗衣桶和脱衣桶两大器件组成，并且应当位于同一中心，分别负责完成对衣物的清洗以及甩干工作。内外桶水流由内筒上得小孔来连接。洗衣机的进出水分别受到进出水电磁阀的控制，通电后进水电磁阀开启，通过水管将水注入外筒，到达相应水位后停止。排水时，通过电控系统打开排水电磁阀，将注入的水流排入外部。洗衣机正反转是通过电机驱动底部波盘旋转来实现的。脱水时，打开减速离合器，电机切换驱动内筒进行脱水。完整的系统结构为图2-1：

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