前言
随着科学技术不断进步和社会飞速发展，洗衣机成为人民日常生活息息相关的家用电器产品。

目前市场上出售的全自动洗衣机大体分为三类。

第一类：前置式侧开门滚筒式洗衣机。

第二类：波轮上开门洗衣机。

市场上有多种品牌，如“小天鹅”、“海棠”、“荣事达”等，这种洗衣机的特点是洗涤时间短，用水量小，洗净度高，是滚筒式的很多倍。

第三类：“搅拌式”洗衣机，由于美洲风沙比较大，人们主要穿着牛仔服装之类粗厚面料的服装，所以他们适用搅拌式洗衣机，这种洗衣机洗净度非常高，是波轮式洗衣机的十几倍，但由于洗净度和磨损率成正比，所以很损伤衣物，这种洗衣机市场上很少见。

洗衣机的全自动化、多功能化、智能化是其发展方向。

基于全自动洗衣机的应用日益广泛，本次设计利用PLC来控制全自动洗衣机，与传统的继电器逻辑控制系统相比较，洗衣机可靠性、节能性得到了提高。

PLC控制不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少，与此同时系统维修简单、维修时间缩短。

从这些方面突出了使用PLC控制全自动洗衣机的优越性。

目录
前言
1 课程设计的任务和要求 (1)
2 设计思路
2.1 全自动洗衣机的设计 (3)
2.2 基本工作原理 (4)
3 控制系统硬件设计
3.1 PLC选型 (5)
3.2 I/O点数的分配及接线 (6)
4 控制系统软件设计（程序设计）
4.1 顺序功能图 (8)
4.2 PLC梯形图 (9)
5 程序调试说明 (13)
6 结束语 (14)
7 参考文献 (15)
1 课程设计的任务和要求
第二十组题目：全自动洗衣机的控制设计
水位选择：高、中、低三档，另有三个水位检测传感器。

注水状态：进水阀打开，水位至所选择水位。

洗涤状态：洗涤电磁离合器接通，电动机正转30秒，停3秒，反转30秒，停3 秒，循环5次。

漂洗状态：边进水，边完成洗涤过程，进水到选择的水位停止。

排水状态：排水阀打开，水位至排空水位检测传感器。

脱水状态：脱水电磁离合器接通，电动机正转。

程序选择：正常洗涤、脱水
正常洗涤过程：选择水位，启动，注水---洗涤---排水---脱水150秒--
-（注水---漂洗---排水---脱水120秒）3次---脱水90秒，蜂鸣器间断报警10 秒。

脱水过程：启动，脱水210秒
可以自行增加其他的功能程序。

2 设计思路
2.1 全自动洗衣机的设计
全自动洗衣机的过程包括启动、进水、洗涤、漂洗、排水和脱水等功能。

在实现控制过程中，各种采样信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择，再经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构，决定洗衣机的工作状态。

本课题设计有正常洗涤和脱水两个程序选择，难点在正常洗涤。

下图为正常洗涤程序流程图。

2.2 基本工作原理
全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。

进水时，通过电控系统把进水阀打开，经进水管将水注入机内，排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水又排到机外。

洗衣机正转，反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现，此时脱水桶并不旋转。

脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动桶转进行甩干；高中低水位开关分别用来测高中低水位；启动按钮用来启动洗衣机工作；空水位按钮用来测空水位；进水、洗涤、排水、脱水及报警自动完成。

3 控制系统硬件设计
3.1 PLC选型
根据对全自动洗衣机控制系统的功能分析，可知其主要输入和输出信号如下：
1）启动按钮
用来控制洗衣机是否开始执行所选程序。

2）停止按钮
按下停止按钮，洗衣机会立即停止当前工作，用来控制洗衣机是否停止工作。

3）程序选择旋钮
分为正常洗涤和脱水两个旋钮，用来选择洗衣机的工作模式。

4）水位旋钮
分为高、中、低三档，用户根据衣物的多少选择合适的档位，用来控制制进水量。

5）水位传感器
分为高、中、低、排四个传感器，用来检测水是否到达了所选水位。

6）进、排水水电磁阀
用来控制洗衣机的进、排水。

7）洗涤正、反转电磁离合器
用来控制洗涤时电动机的正、反转，进行洗涤。

8）脱水电磁离合器
用来控制脱水时电机的旋转，进行脱水。

9）报警蜂鸣器
用来控制洗衣过程中的一些声音提示。

本设计主要用作洗衣结束后的间断报警器。

通过分析知，本人所设计的全自动洗衣机控制系统中有11个数字量输入和6个数字量输出，故选用S7—200系列PLC中的CPU224（14I/10Q）作为主机。

3.2 I/O点数的分配及接线
（１）全自动洗衣机控制系统Ｉ／Ｏ分配表
输入信号输出信号
名称地址名称地址高水位传感器I0.0 进水电磁阀Q0.0 中水位传感器I0.1 排水电磁阀Q0.1
低水位传感器I0.2 洗涤正转
电磁离合器Q0.2
排水位传感器I0.3
启动I0.4 洗涤反转
电磁离合器Q0.3
停止I0.5
水位选择高档I1.0 脱水
电磁离合器Q0.4
水位选择中档I1.1
水位选择低档I1.2 蜂鸣器Q0.5 正常洗涤I1.3
脱水I1.4
（２）全自动洗衣机控制系统的PLC硬件接线图
4 控制系统软件设计（程序设计）
根据设计要求，正常洗涤过程：选择水位，启动，注水---洗涤---排水---脱水150秒---（注水---漂洗---排水---脱水120秒）3次---脱水90秒，蜂鸣器间断报警10 秒。

顺序功能图如图4.1 所示。

图4.1 全自动洗衣机控制系统的顺序功能图
梯形图程序如下：
5 程序调试说明
由于对PLC编程方法和技巧不太熟练，在初次调试过程中我遇到了很多困难，现简单说明几点：
（1）错误52：输出指令之前必须有一个触点。

我在调用子程序时，自己接将子程序框跟母线相连，中间未加触点，这是错误的方法。

（2）错误59：多堆栈指令（CTU、CTD、CTUD、SBRx）不允许在同一网络内使用其他输出指令。

我在使用CTU指令时，CTU所在网络内有别的输出线圈，这也是不正确的。

等等以上的错误只有在编译时才能发现这些错误，当然还会有一些因为粗心而出现的错误，比如我在调试时发现漏编了线圈M0.6所在的网络，漏编了线圈M0.4的自保触点，漏编了线圈M2.1所在网络中的M1.1的常闭触点等，但经过多次调试，修改后，程序错误数为零，在仿真软件中也成功运行。

6 结束语
经过两周的奋战我的课程设计终于完成了。

在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。

课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。

通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学，和我们的任老师！
总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。

最后终于做完了有种如释重负的感觉。

此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

附：思想只有相互碰撞才能有火花，才能更广阔！
7 参考文献
[1]《机电传动控制基础》陈白宁东北大学出版社
[2]《PLC机电控制系统应用设计技术》 2版电子工业出版社
[3]《机电传动控制》课程设计指导书陈白宁。