【正文】 2010屆電子信息工程技術專業(yè)畢業(yè)（論文）2010級物理與機電工程系畢業(yè)論文 設計題目：基于PLC的全自動洗衣機控制仿真 姓 名： 學 號： 院 系： 物理與機電工程系 班 級： 08電子信息工程技術 指導老師： 日期： 2011年5月15日 基于PLC的全自動洗衣機控制仿真 林進軍 三明學院08級電子信息工程技術專業(yè) 福建三明 365004[摘要]隨著科學技術不斷進步和社會飛速發(fā)展，洗衣機成為人民日常生活息息相關的家用電器產品。洗衣機的全自動化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向。基于全自動洗衣機的應用日益廣泛，本次設計利用三菱公司生產的PLC控制全自動洗衣機，與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，洗衣機可靠性、節(jié)能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活動部件和電子元器件，它的接線也大大減少，與此同時系統(tǒng)維修簡單、維修時間縮短。本文首先介紹了洗衣機的發(fā)展，然后重點介紹了洗衣機的設計，對程序流程圖及編程軟件進行了說明，最后對系統(tǒng)進行了仿真。本次設計采用步進順控指令編程，根據(jù)工藝要求編程簡單、可允許雙線圈使用，PLC采樣按鈕及限位開關外部輸入信號的變化，執(zhí)行相應的程序，然后輸出控制電機正反轉及脫水處理。最后就本課題所做的工作進行了總結，并對進一步的研究提出了自己的看法。本次設計的全自動洗衣機工藝要求有待改善，不可以單獨脫水及洗衣時間的設置；由于時間有限，沒做進一步的改善?；谌詣酉匆聶C在日常生活中廣泛運用，本設計具有廣泛的推廣價值。[關鍵詞] 全自動洗衣機；PLC控制；步進順控指令 ；仿真 目 錄第一章 緒 論 1 課題概述 1 洗衣機發(fā)展概況 1 課題研究的目的與意義 2 本課題研究的主要內容 3第二章 系統(tǒng)硬件設計 4 系統(tǒng)簡介 4 全自動洗衣機的工作原理 4 系統(tǒng)的控制要求 5 系統(tǒng)的組成與功能 5 系統(tǒng)控制主電路 6 PLC控制系統(tǒng)設計 7 PLC的發(fā)展概況和發(fā)展方向 7 PLC的選型 8 FX2N功能介紹 12 FX2N規(guī)格型號 12 I/O分配表 14 PLC接線圖 15第三章 系統(tǒng)軟件設計 17 程序流程圖 17 程序說明 19第四章系統(tǒng)仿真 21 FXGPWIN編程軟件的介紹 21 仿真結果 22第五章 GX與GT軟件簡介與結合仿真 25 GX與GT軟件介紹 25 25第六章 總結 28 總結 28 致謝 29參考文獻 29第一章 緒 論 課題概述 本次設計基于PLC的全自動洗衣機控制，本文的課題源于市場上洗衣機產品。采用PLC控制開發(fā)的周期短，開發(fā)成本低，可以直接用于工業(yè)現(xiàn)場控制。PLC控制具有實時性、信號處理時間短、速度快、更能滿足各個領域大、中、小型工業(yè)控制項目，可靠性高，豐富的I/O卡件，質優(yōu)價廉，性價比高，安裝簡單，維修方便，PLC控制能在高粉塵、高噪聲、強電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。因為它是整體模塊，集中了驅動電路、檢測電路和保護電路以及通訊聯(lián)網功能，所以在使用中，硬件相對簡單，編程語言也相對簡單，并且測試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)設計的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。本設計以操作簡單、使用可靠、維護修理方便作為主要設計方向。 洗衣機發(fā)展概況世界上第一臺洗衣機于1858年誕生，但這臺洗衣機使用費力，且損傷衣服，因而沒被廣泛使用，但這卻標志了用機器洗衣的開端。1874年,“手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國人發(fā)明了木制手搖洗衣機。1880年，美國發(fā)明了蒸氣洗衣機，蒸氣動力開始取代人力。蒸汽洗衣機之后，水力洗衣機、內燃機洗衣機也相繼出現(xiàn)。1910年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機，電動洗衣機的問世，標志著人類家務勞動自動化的開端。1922年，美國改造了洗衣機的洗滌結構，把拖動式改為攪拌式，使洗衣機的結構固定下來，這也就是第一臺攪拌式洗衣機的誕生。1932年，美國研制成功第一臺前裝式滾筒洗衣機。1955年，在引進英國噴流式洗衣機的基礎之上，日本研制出獨具風格、并流行至今的波輪式洗衣機。全自動洗衣機從結構上分有波輪式,攪拌式,滾筒式。目前,國內市場上銷售的大都是波輪式和滾筒式，供應最多的是波輪式洗衣機。波輪式洗衣機的特點是洗凈率高,但對衣服的磨損很大,隨著人們生活水平不斷地提高，絲綢,毛料,羊毛等大量走進普通家庭,廠商又適時地推出了滾筒洗衣機,它最大的優(yōu)點是磨損率小,但洗凈率比波輪式低,價格高。洗衣機產品可以分三類：普通型、半自動型和全自動型。普通型和半自動型洗衣機，都需要人為參與操作，才能完成洗衣、甩干、排水全過程；而全自動洗衣機在整個洗滌、甩干、排水過程中，無需人為操作和監(jiān)控。國內外洗衣機品牌有海爾、小天鵝、榮事達、松下、惠而浦水仙、LG熊貓、西門子、日立好用。 課題研究的目的與意義本課題主要著重于全自動洗衣機的控制，要求洗衣機能實現(xiàn)進水、洗滌、排水、脫水、報警，所采用的控制方法操作簡單、穩(wěn)定可靠、維護與維修方便?？刂品椒ù_定后投入生產要縮短控制系統(tǒng)的設計的時間、調試周期，且要降低成本。傳統(tǒng)的洗衣機采用繼電器控制的優(yōu)點是裝置結構簡單、價格便宜、抗干擾能力強。但是，這也是隨之帶來的一些問題，如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進行的，容易損壞，而且繼電器的觸點容易產生電弧，甚至會熔在一起產生誤操作，引起嚴重的后果。在全負荷運載的情況下，大的繼電器將產生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費大量時間及人力和物力去改制、安裝和調試。這種電路接線多，只適用于小型的控制電路。采用PLC控制比繼電器控制好的多，我們采用PLC來控制。 （1） 可靠性高，抗干擾能力強，高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。（2） 配套齊全，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。（3） 易學易用，深受工程技術人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。（4） 系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造，PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。（5） 體積小，重量輕，能耗低，由于體積小很容易裝入機械內部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。 本課題研究的主要內容本課題需研制出可靠性高、易于操作的全自動洗衣機控制方法，該系統(tǒng)采用PLC控制，主要包括電動機正反轉控制、離合器控制、進排水電磁閥控制、循環(huán)控制、保護和聯(lián)鎖。