1、佛山科學技術學院課程設計用紙一 設計任務的描述1.1 洗衣機工作概述全自動洗衣機因操作方便、節省人力和資源，有多種功能可自主選擇等優點，現在已經得到了普遍的應用，全自動洗衣機的機構和工作原理簡述如下：全自動洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內桶）是以同一重心安放的，外桶固定，作盛水用，內桶可以旋轉，用于脫水。內桶的四周有很多小孔，使內外桶的水流想通。洗衣機的進水和排水分別有進水電磁閥和排水電磁閥來進行，進水時，通過電控系統使進水閥打開，經水管水注入到外桶。排水時，通過電控系統是排水閥打開，將水由外桶排除到極外。洗滌的正轉、反轉由洗滌電動機拖動波輪正、反轉來實現，洗滌和清漂時，脫水同不旋轉。脫水時

2、，通過電控系統將離合器合上，由洗滌電動機帶動內桶正轉進行甩干。高、中、低水位開關非別檢測洗衣桶內的高、中、低水位。按所需要的功能選擇洗滌方式、洗滌過程和水位，按啟動按鈕，洗衣機所選擇的要求進行洗滌，過程完成后聲響警報停止工作。1.2 洗衣機硬件配置在輸入部分，本設計使用了電源開/關按鈕sb0，啟動/暫停按鈕sb1，水位設置按鈕sb2，程序選擇按鈕sb3，洗滌方式選擇按鈕sb4，高水位開關sq1，中水位開關sq2，低水位開關sq3。而在輸出部分，使用了電動機正轉接觸器km1，電動機翻轉接觸器km2，進水電磁閥yv1，排水電磁閥yv2，脫水電磁閥yv3，報警蜂鳴器ha，高水位指示燈hl1，中水位指

3、示燈hl2，低水位指示燈hl3，洗滌指示燈hl4，清漂指示燈hl5，脫水指示燈hl6，標準洗指示燈hl7，輕柔洗指示燈hl8。本設計的核心硬件是三菱fx2n-32mr。fx2n-32mr的控制點數16至256點(主單元:16/32/64/80/128)1.靈活的配置除了具有滿足特殊需求的大量特殊模塊外,6個基本單元中的每個單元可擴展至256i/o2.高速運算基本指令:0.08us/指令應用指令:1.52至幾百us/指令3.突出的寄存器容量fx2n系列包括8k步內置ram寄存器,用一個寄存器盒可擴展到16ram或eeprom4.豐富的元件資源3072點輔助繼電器,256點計時器,235點計數器,

4、8000數據存儲器圖1.1 洗衣機面板布置圖1.3設計任務和要求本洗衣機具有三種不同形式的功能選擇，即水位選擇，洗滌程序（洗衣過程）選擇和洗滌方式選擇。三種不同形式選擇的功能如下：水位選擇：分別有高中低三種水位，洗衣機水桶水位到達所選擇的水位時，相應的水位開關閉合，反之水位開關斷開。洗滌程序選擇：分為全程洗（洗滌，輕飄，脫水全過程），清漂洗（清漂和脫水過程），脫水三種。洗滌方式選擇：分標準洗和輕柔洗兩種，標準洗和輕柔洗的不同在于，一是在洗滌，清漂，脫水各過程中所需時間不同；二是標準洗可以選擇全程洗，清漂洗，脫水中任意一種，輕柔洗只能為全程洗。洗衣機的具體控制要求如下： （1）按下電源按鈕，系統

5、默認標準全程洗滌洗，中水位。 （2）根據所需要求進行水位選擇，洗滌程序選擇和洗滌方式選擇。 （3）按下啟動按鈕，洗衣機按照所選擇的方式進行洗滌，全過程如下所示。如選擇了標準全程洗滌，高水位，按下啟動按鈕，進入洗滌過程，首先進水，到達水位停止進水并正轉洗滌，正轉洗滌8s后暫停2s反轉洗滌，反轉洗滌8s后暫停2s；如此反復10min后開始排水，水位降至低位后延時5s開始脫水，30s后停止脫水進入清漂過程。清漂過程與洗滌過程相似，只是電動機正反轉的時間不同，清漂總時間不同。經過進水清漂排水脫水第二次進水第二次清漂第二次排水，完成清漂過程進行最后脫水，2min后停止脫水，報警蜂鳴器間斷接通10次，以示

6、洗衣全過程結束，關斷電源。 （4）水位選擇要求按動水位按鈕一次，進行一次水位選擇，按照高中低循環式選擇，某個水位被選擇時，對應水位指示燈亮。在洗衣過程中，按水位按鈕都有效，除排水和脫水狀態外，洗衣桶的水位低于現選擇的水位時將進水。 （5）洗滌程序選擇要求按動一次程序選擇按鈕，進行一次選擇，按照全程洗，清漂洗，脫水循環式選擇，對應的指示燈點亮。洗衣機工作后，按此按鈕無效。 （6）洗滌方式選擇要求按動一次程序選擇按鈕，進行一次選擇，按照標準洗，輕柔洗循環式選擇，對應的指示燈點亮。洗衣機工作后，按此按鈕無效。 （7）如清漂過程中，清漂指示燈斷續點亮，顯示系統處于清漂過程中。清漂過程結束，清漂指示燈熄

7、滅。洗滌過程，脫水過程與此相同。 （8）洗衣過程中，按下啟動/暫停按鈕，暫停洗衣，再按啟動/暫停按鈕，系統從暫停點處開始運行。洗衣過程中按下電源開/關按鈕,系統復位并斷開電源。二 i/0端子分配及接線圖2.1 i/0端子分配圖2.1 i/o端子分配圖2.2i/0端子接線圖圖2.2 i/0端子接線圖三 控制系統的方框圖3.1全過程流程圖yynny清漂加脫水？起動起動開始選擇洗滌方式洗滌程序水位標準洗滌？全程洗滌？起動按照選擇方式洗滌按照選擇方式清漂按照選擇方式最后脫水（標準：2min）（輕柔：1min）工作完成報警停機圖3.1 全過程流程圖 3.2洗衣過程流程圖進水到達選擇水位電動機正轉 （標準

8、：8s 輕柔：3s）電動機停止（2s）電動機反轉 （標準： 8s 輕柔：3s）電動機停止 （2s）洗滌時間到？（標準：10min輕柔： 6min）排水（時間：到達水位后再延時5s）洗滌過程脫水（30s）yn 圖3.2 洗滌過程流程圖3.3清漂過程流程圖進水到達選擇水位清漂正轉 （標準： 8s 輕柔： 3s）電動機停止（2s）清漂反轉（標準： 8s 輕柔： 3s）電動機停止（2s）清漂時間到?（標準：5min輕柔：2min）排水（排水時間：到達低水位后再延時5s）脫水次數等于1？y清漂過程脫水（30s）n最后過程脫水圖3.3 清漂過程流程圖四 程序主要環節剖析4.1各狀態下部分輸出器件的關系表1

9、各狀態下部分輸出器件的關系4.2主要程序分析圖4.1 二分頻電路梯形圖x000為電源開/關按鈕，采用了二分頻電路。按一下x000電源啟動，再按一下則關閉電源。m150的作用是等洗衣過程完畢，m150閉合，起到了洗衣過程結束時的關閉電源作用。二分頻時序圖如下。當按第一下，電源接通；再按一下，電源斷開；再按，則會閉合，如斯是循環。圖4.2 二分頻時序圖圖4.3 水位選擇梯形圖此段梯形圖為水位選擇，默認情況下k1c1，m2閉合，選擇了低水位。再按c1就被復位了，水位回到默認的中水位。圖4.4 洗滌程序選擇梯形圖 x003為洗滌程序選擇按鈕，如果洗滌方式已經選擇了輕柔洗，則x0003不起選擇程序作用，

10、在此只討論在標準洗的情況下的程序選擇。在選擇了標準洗后，默認情況下是全程洗的，按一下x003則選擇了漂洗加脫水，再按一下則選擇的是脫水，再次按x003則又回到了默認狀態。圖4.5 傳送指令梯形圖上圖為傳送指令，通過賦值，來控制電動機的正反轉時間，停止時間。圖4.6 脫水環節梯形圖上圖為脫水環節，此時電動機正轉，排水、脫水閥門打開，脫水2次完成此環節。圖4.7 蜂鳴器控制梯形圖上圖為蜂鳴器的控制，當脫水過程完成后，蜂鳴器響，m150接通，前面的二分頻電路接通一次，實現關閉電源作用。五 心得體會經過將近二周的全自動洗衣機plc課程設計，讓我收獲頗豐，不僅熟悉了全自動洗衣機的工作過程，還學會了使用步

11、進指令。步進指令簡單，直觀，易于閱讀，使用它來控制洗衣機的工作過程，真的很是方便。從圖書館借來的plc應用技術易讀通一書中，有很多和老師布置課題相似的題目，其中有音樂噴泉控制系統，三相步進電機控制系統等，也有全自動洗衣機控制，不過其是用sfc圖來控制的，而且i/o點數很少，我參考著課本上的例子，把它轉化成步進梯形圖，然后又在此基礎上不斷進行擴展修改，最終完成梯形圖的編程，當時很有成就感，就決定把書上的那些實例復印下來，方便自己以后好好研究。幾天的課程設計，讓我加深了對plc的認識和理解，也知道了plc應用于工業控制的優點所在，更重要的是讓我看到了自己知識的匱乏，也堅定了以后要不斷的學習，不斷的向身邊的人