基于PLC全自动洗衣机的控制系统设计.pptx

基于PLC全自动洗衣机的控制系统设计REPLY答辩人：张晶

目录Contents绪论全自动洗衣机硬件电路设计PLC介绍及硬件选型全自动洗衣机PLC程序设计CONTENTS

绪论Part01PART01

（1）根据全自动洗衣机工作原理进行控制系统方案设计。包括各种控制方案的比较，硬件设备的选型，对方案进行优化，最后选择最优设计方案。（2）关键技术研究。整个控制系统的关键点就是对衣物重量及类别的识别，其中核心内容则是对判别算法的修正，使整个洗衣过程更加节能、环保。同时，还需要对每个洗衣过程进行试验，得到预期结果。（3）程序设计。对每个工作过程，画出功能状态图和梯形图。包括，电源启动/暂停；选择水位与浸泡、洗涤时间；水位判断；漂洗过程。主要内容目的：通过PLC的控制，洗衣机可以自动判断衣物的材质、重量和脏污程度，并据此自动调节水位、洗涤时间、漂洗次数和脱水速度等参数，从而实现更加智能、个性化的洗衣体验。意义：它不仅能够提升洗衣机的自动化、智能化水平，还能够实现节能减排、提升用户体验等多重目标。同时，该设计还能够为相关行业的技术进步提供有益的探索和尝试，推动整个行业的发展和进步。国内外研究现状：近年来，随着工业自动化的快速发展，基于可编程逻辑控制器（PLC）的全自动洗衣机控制系统设计成为了研究的热点。在国内外，众多学者和工程师致力于通过引入先进的PLC技术，提升洗衣机的自动化和智能化水平，以满足市场对于高效、节能、环保型家电产品的日益增长的需求。在国内，基于西门子PLC的全自动洗衣机控制系统设计已经取得了一定的研究成果。众多高校和科研机构通过与企业合作，针对洗衣机的控制系统进行了深入的研究与开发。这些研究主要集中在控制算法的优化、人机界面的设计以及故障诊断与排除等方面。在国外，尤其是欧洲和北美等发达国家和地区，对于基于PLC的全自动洗衣机控制系统的研究与应用起步较早，技术也相对成熟。西门子作为全球领先的工业自动化解决方案提供商，其PLC产品在国外的家电领域得到了广泛应用。

PLC介绍及硬件选型Part02PART01

PLC介绍PLC控制系统是根据继电器接触器控制系统和计算机控制系统发展而来的，所以PLC结构与继电器接触器控制系统有一些相似。主要包括中央处理模块、输入输出模块、电源模块和编程装置。PLC的工作原理与计算机的工作原理基本一致，在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。PLC在执行用户程序前，还应完成内部处理、通信服务、自诊断检查，以确认系统能正常工作。在执行程序时，PLC采用的是循环扫描工作方式。为了连续地完成PLC所承担的扫描工作，系统必须重复执行按一定顺序进行的循环扫描工作，每重复一次的时间称为一个扫描周期。PLC一个扫描周期通常为10～100ms。PLC工作的全过程可分为三部分：（1）上电处理（上电初始化）；（2）扫描过程；（3）出错处理。

硬件选型电动机电动机是一种将电能转换成机械能的设备。主要是利用通电线圈（也就是定子绕组)产生旋转磁场，在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动，本次设计采用三相异步电动机。采用三相异步电动机，适合使用变频器进行调速，其调速性能最好、效率最高。在应用变频器对洗衣机电机进行调速时，必须将各接线端子连接正确，否则，影响其正常工作。变频器选型在本次设计中，对继电器的使用较为突出，原理是利用可编程序控制器的24V直流信号来控制继电器线圈，实现由可控制的按预定程序接通/断开的380V三相电源给电动机供电。继电器选型光电耦合器选型光电耦合器是以光为媒介传递电信号，对电信号有很好的隔离作用。并且速度高，价格低，接口简单，因而得到广泛的应用。光电耦合器一般由光的发射、光的接收以及信号放大三个部分组成。本次设计选择发光二极管-光激可控硅光电耦合器。

全自动洗衣机硬件电路设计Part03PART01

硬件电路整体设计思路硬件设计的整体思路就是通过PLC输出的数字信号控制继电器组，达到控制电路的目的。电机“正转”、“反转”、“脱水”由三个继电器组控制，继电器的线圈分别与PLC的输出端相连，受控于PLC的输出信号。其中正转组和反转组是通过变频器的限制后接入电动机的，因此，改变变频器参数就可以改变洗涤和漂洗时的速度。而脱水继电器组直接与电源和电动机相连，这样，当洗衣机处于脱水状态时，电动机按额定转速工作。所以，在工作时转速会和洗涤漂洗有所区别。

硬件电路设计水位检测电路设计全自动洗衣机控制面板上的按键识别是通过键盘扫描来实现的。当按键有输入信号时，按键与相应的I/O接口相接，形成通路，输入口信号变为低电平(当按键取消时，输入口信号为高电平)。输入电路的作用是将现场的数字(开关）量信号变成可编程控制器内部处理的标准信号。键盘和显示电路设计本课题