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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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PLC课程设计全——自动洗衣机梯形图

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PLC课程设计全——自动洗衣机梯形图

摘要：本文以PLC（可编程逻辑控制器）课程设计为背景，设计了一套全自动化洗衣机控制系统。通过对洗衣机工作原理的分析，结合PLC编程技术，实现了洗衣机从加水、洗涤、漂洗、脱水到排水的全自动化过程。本文详细介绍了PLC控制系统的设计过程，包括硬件选型、软件编程、梯形图设计等，并对系统进行了仿真实验和实际应用测试。实验结果表明，该系统能够满足洗衣机自动化控制的需求，具有较高的实用价值。

随着科技的不断发展，自动化技术已经广泛应用于各个领域。PLC作为一种先进的工业控制技术，具有编程灵活、可靠性高、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于工业自动化控制系统中。本文以PLC课程设计为契机，设计了一套全自动化洗衣机控制系统，旨在提高洗衣机的工作效率和智能化水平，为我国自动化技术的发展提供有益的参考。

一、1.自动洗衣机概述

1.1自动洗衣机的发展历程

(1)自动洗衣机的发展历程可以追溯到19世纪末，当时人们开始尝试将机械技术与洗衣过程相结合，以减轻手工洗衣的劳动强度。早期的洗衣机主要依靠手动操作，通过旋转的桶体和木棒来搅拌衣物，虽然效率有限，但标志着洗衣机从传统洗衣方式向自动化洗衣迈出了第一步。

(2)进入20世纪，随着科技的进步和人们对生活品质要求的提高，自动洗衣机开始逐渐普及。1920年代，德国发明了第一台真正的自动洗衣机，其工作原理是通过电动机驱动滚筒旋转，实现衣物的洗涤。此后，洗衣机的设计和功能不断优化，如添加了水位控制、温度调节、洗涤程序选择等功能，极大地提高了洗衣效率和用户体验。

(3)随着电子技术的飞速发展，21世纪的自动洗衣机已经实现了高度智能化。现代洗衣机不仅具备多种洗涤程序，还能根据衣物的材质、颜色和污渍程度自动选择合适的洗涤参数。此外，智能洗衣机还具备远程控制、故障诊断等功能，用户可以通过手机APP远程操作洗衣机，极大地提升了洗衣的便捷性和智能化水平。

1.2自动洗衣机的分类

(1)根据洗涤方式的不同，自动洗衣机主要分为波轮式、滚筒式和搅拌式三种类型。波轮式洗衣机以西门子、海尔等品牌为代表，其市场份额较大。根据统计数据，波轮式洗衣机在全球市场占有率约为40%。以海尔波轮洗衣机为例，其销量占全球波轮洗衣机市场的20%以上。

(2)滚筒式洗衣机以其优越的洗涤效果和节能环保特点受到消费者的青睐。据统计，滚筒式洗衣机的全球市场占有率为35%，其中欧洲市场滚筒式洗衣机占比超过70%。以欧洲品牌博世为例，其滚筒式洗衣机在市场上的占有率高达15%。

(3)搅拌式洗衣机在国内市场上相对较少见，但其独特的洗涤方式和较高的洗净度也吸引了一部分消费者。根据市场调查，搅拌式洗衣机在国内市场的占有率为10%。例如，日本东芝品牌搅拌式洗衣机在国内市场上以其高品质和节能特点赢得了消费者的喜爱。

1.3自动洗衣机的工作原理

(1)自动洗衣机的工作原理主要围绕洗涤、漂洗、脱水三个主要过程展开。首先，在洗涤过程中，洗衣机通过内置的电动机驱动滚筒或波轮旋转，衣物随着滚筒或波轮的旋转在水中不断翻转和摩擦，从而去除衣物上的污渍。现代洗衣机通常配备有水位控制器、温度控制器和洗涤时间控制器，以确保洗涤过程能够根据衣物类型和污渍程度自动调整。

(2)洗涤完成后，进入漂洗阶段。此时，洗衣机通过添加清水和洗涤剂，对衣物进行多次冲洗，以去除残留的洗涤剂和污渍。漂洗过程同样依赖于滚筒或波轮的旋转，以及水位控制器的精确调节。漂洗结束后，衣物中的大部分水分会被去除。

(3)脱水阶段是自动洗衣机工作的最后一步。在脱水过程中，洗衣机通过高速旋转的滚筒或波轮，利用离心力将衣物中的水分甩出。现代洗衣机通常配备有电子传感器和脱水平衡系统，以确保脱水过程中衣物的均匀分布，避免因不平衡而导致的振动过大或损坏洗衣机。脱水完成后，衣物的水分含量显著降低，方便用户取出晾晒。

二、2.PLC控制系统设计

2.1硬件选型

(1)在自动洗衣机控制系统的硬件选型中，首先需要考虑的是可编程逻辑控制器（PLC）。PLC作为核心控制单元，其选择应基于控制系统的复杂程度和性能要求。例如，对于中等复杂度的洗衣机控制系统，可以选择西门子S7-1200系列PLC，该系列PLC拥有丰富的输入输出模块，并且支持多种编程语言，如梯形图、功能块图和结构化文本，适用于不同层次的编程需求。

(2)接下来是电机选型，电机是洗衣机中关键的执行元件。根据洗衣机的容量和洗涤强度，一般会选择交流异步电动机。以一台8公斤的波轮式洗衣机为例，其主电机功率通常在200W到