智能洗衣机设计

河南机电高等专科学校 毕业设计论文 论文题目：基于PLC的全自动洗衣机控制设计           系    部： 电气工程系  专    业： 电机与电器  班    级： 2012级02班 学生姓名：  王 占 青  学    号： 120312203  指导教师：王海明 李晓慧 2014年 12月30日 摘 要 本文首先介绍了可编程控制器（PLC）的结构和功能，以及全自动工业洗衣机的结构，然后分析和研究了全自动洗衣机控制系统的工作原理。在此基础上，结合工作需要，提出了以PLC为控制核心部件进行全自动洗衣机控制系统的设计。然后，从全自动洗衣机六个工作过程出发，对系统控制进行了可行性分析和论证，包括PLC以及外围设备选型、编程方式选择、各种抗干扰措施等。最后设计了以西门子S7-200系列PLC为控制核心的全自动工业洗衣机控制系统，包括了控制系统的I/O端口分配、PLC接线图及PLC程序设计，并详细分析了程序的控制过程，实现了洗衣机洗衣过程的自动化，具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。 关键字：工业洗衣机，PLC，控制系统，设计 Abstract At first,this paper introduces the structure and function of the programmable controller (PLC),and the structure of automatic industrial washing machine,and analyzes and studies the working principle of automatic washing machine control system.On this basis,combining with the work demand,put forward with the PLC as the core components for the design of automatic washing machine control system.Then,starting from the six working process of the automatic washing machine,system control scheme for the feasibility analysis and demonstration,including PLC and peripheral equipment type selection,programming mode selection,various anti-interference measures,etc.The final design with the Siemens series S7-200 PLC as the core of automatic industrial washing machine control system,including the I/O port distribution control system,PLC wiring diagram and PLC program design,and detailed analysis of the control process of the program,realize the automation of the washing machine laundry process,with a high degree of intelligent,safe and reliable,convenient and flexible characteristics. Keywords:industrial washing machine,PLC,control system design 目 录 摘 要    2 目 录    3 第一章 绪论    5 1.1.引言    5 1.2.课题的研究背景    5 1.3.洗衣机发展概况和现状    6 1.4.全自动洗衣机的分类    6 1.5.本设计的主要内容    7 1.6.研究的具体内容    7 第二章 全自动洗衣机控制系统总体设计    9 2.1 系统总体设计思路    9 2.2 PLC控制系统概述    9 2.3 电气控制系统概述    11 2.4 全自动洗衣机的原理和构造    13 2.5 全自动洗衣机的进水电磁阀的工作原理    16 2.6 排水电磁阀及其排水阀的介绍    16 2.7 全自动洗衣机的水位开关及其工作原理    18 第三章 系统硬件设计    19 3.1 控制器方案选择    19 3.2 系统硬件电路设计    22 3.3 PLC的结构特点与应用    22 3.4 PLC编程语言    26 3.5 PLC硬件电路    26 3.6 电动机选型    27 3.7 光电耦合器选型    28 3.8 水位检测电路设计    28 3.9 键盘和显示电路设计    29 3.10 继电器选型    32 3.11 电动机调速电路设计    33 第四章 软件系统的设计    37 4.1 组态软件    37 4.2 自动控制程序设计    37 4.3 功能程序设计    39 第五章 结论    41 结  语    42 致  谢    43 参 考 文 献    44 附录一    45 附录二    60 第一章 绪论 1.1.引言 随着经济社会的快速发展，洗衣机已经进入了千家万户，成为人们日常生活所必需的家用电器。在工业生产中，洗衣机的应用也十分广泛，工业洗衣机主要用于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品，所以工业洗衣机大量用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求。但是传统的基于继电器的控制已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求。并且，洗衣机也已经从半自动洗衣机发展到全自动洗衣机，也就是只需要将衣服放进洗衣机，然后启动洗衣机程序，洗衣机就能根据衣物重量自动注入适量的水，并且添加洗涤剂。然后根据用户需要设置洗涤时间和洗涤力度。最后，在洗涤完成后，进行自动脱水，脱水时间可自行设定。自动洗衣机的产生，为人们节省了大量的时间和精力，给人们的生活带来了很多便利。 本课题选用PLC为核心进行设计。其价格较为便宜，I/O接口数量比较合适，能够满足设计需要，软件编程更加方便，指令集简单，可以只是通过编程器进行程序修改，满足不同要求的功能需求，硬件更加简单，便于维护。 1.2.课题的研究背景 目前，随着单片机的快速发展和大力推广，单片机价格也逐年下降，所以，全自动洗衣机控制系统主要是以单片机控制为主。但是，人们生活质量日益提高，除了对全自动洗衣机的功能提出了更高要求以外，还需要同时满足节能和人性化设计等方面的要求。比如衣服种类繁多，包括毛衣、外套、T恤等，材料也有棉、丝绸等区分。不同衣物、不同材料都需要不同的洗涤方式。传统的全自动洗衣机由于单片机控制和驱动能力有限，不能满足现有人们对生活品质的追求。而PLC作为工业三大控制支柱之一，由于其控制方式多样，控制功能强大，已经用于众多工业领域。近年来，PLC价格也有所下降，也开始用于全自动洗衣机控制系统，并且在工业洗衣机领域已经取得了较好的使用效果，同时，也有部分厂家在家用洗衣机领域使用PLC作为控制器，将全自动洗衣机向智能化洗衣机方向发展，提高市场竞争力。以51单片机系列为核心控制器。其优点是：价格较低；指令集丰富；有Flash存储器和RAM；有一定的I/O接线口和中断源；应用比较成熟；基本能满足一般需要。缺点是：自身的指令系统相对复杂；编程语言不易掌握；设计人员在编写洗涤、脱水等功能程序也较复杂；单片机驱动能力较弱，需要在硬件上加驱动电路，造成系统电路较复杂。其他有凌阳、ARM等系列单片机。其优点是：核心为232位处理器，运算速度更快；兼容主流的嵌入式操作系统；系统可靠性、稳定性较好。缺点是：硬件电路也较复杂，成本较高；嵌入式系统对一般的程序设计员较难，需要学习。 1.3.洗衣机发展概况和现状 PLC控制全自动洗衣机的研究现状1969年美国数字设备公司研制出世界第一台PLC，并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从此，可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来了，在许多领域都有广泛的应用。PLC具有以下优点：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等。为了进一步提高全自动洗衣机的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了用PLC来控制全自动洗衣机这个课题。 PLC生产厂家和型号种类繁多，在选型过程中要根据设计需求选择合适的PLC型号。我国PLC是20世纪70年代从国外引进并开始发展起来的，其技术特点主要与西门子和三菱PLC相兼容。目前，国产PLC主要是小型机。生产厂家也逐年增加，数量已经超过几十家，生产时间比较长的有台达、永宏、丰炜、和利时、信捷、易达、科威、德维森、KDN等厂家但是仍未掌握其核心技术。目前市场上，台达PLC占国产市场第一。德国西门子公司生产的S7-200系列CPU226型PLC，将微处理器、集成电源和多个I/O接口集成在PLC内部，结构较为紧凑。同时，还可以在PLC外部增加扩展模块，比如温度测量扩展模块、通信模块等，使其控制功能更加完善，使用更加方便。用户还可以通过厂家提供的 STEP7-Micro/WIN32软件编程，并可在线创建、测试、仿真和修改，然后再通过专用电缆下载到PLC芯片，实现具体的各种控制功能。PLC编程语言简单，容易学习。同时，PLC可以反复使用，降低了测试费用PLC也设置有串口，可以方便的与计算机连接，给系统的维护和使用带来了方便。 1.4.全自动洗衣机的分类 第一类：电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。 第二类：电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器，其产品类型还属于传统的机械产品，是自动控制的初级阶段。随着计算机的及微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此，电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。 全自动洗衣机从结构上分有波轮式、搅拌式、滚筒式。目前，国内市场上销售的大都是波轮式和滚筒式，供应最多的是波轮式洗衣机。波轮式洗衣机的特点是洗净率高，但对衣服的磨损很大，随着人们生活水平不断地提高，丝绸，毛料，羊毛等大量走进普通家庭，厂商又适时地推出了滚筒洗衣机，它最大的优点是磨损率小，但洗净率比波轮式低，价格高。 洗衣机产品可以分三类：普通型、半自动型和全自动型。普通型和半自动型洗衣机，都需要人为参与操作，才能完成洗衣、甩干、排水全过程；而全自动洗衣机在整个洗涤、甩干、排水过程中，无需人为操作和监控。 1.5.本设计的主要内容 由于PLC是模块化形式，根据目前实际情况，本次设计采用PLC作为控制核心，设计制作一个全自动工业洗衣机控制系统。全自动洗衣机要求实现以下功能： (1)自动执行程序； (2)自动测量衣物重量； (3)根据衣物重量选定水位和注水量； (4)自动选择浸泡和洗涤时间； (5)自动判定水位； (6)自动完成整个洗衣过程（进水、浸泡、洗涤、排水、漂洗、排水、脱水、完成报警）等。 整个系统需要具有以下特点：硬件电路简单、编程简单易读、可靠性较高、耗电量较少、运行速度快、寿命长、价格便宜等。根据使用需要，洗衣程序设计有自动方式和手动方式两种。洗衣机程序处于自动方式时，洗衣机执行标准程序，即PLC按照事先编写好的程序工作，包括自动完成衣物称重，自动设定水位和注水，自动设定浸泡时间、洗涤、漂洗、脱水时间，并且按照各个过程所设定的时间完成注水、浸泡、洗涤、排水、注水、漂洗、排水、脱水等整个洗衣过程。当洗衣机程序处于在手动方式时，可以人为的在洗衣机洗衣过程中按下电源停止按钮，使电源断开，强制洗衣过程停止。也可以再通过启动电源按钮，继续洗衣过程。并且，可以通过手动脱水按钮进行排水和脱水，以控制水位和排水量。在整个过程中，可以根据自身需要，自行设定每个过程的时间，达到个性化洗涤的目的。 1.6.研究的具体内容 全自动洗衣机工作过程包括：进水、浸泡、洗涤、漂洗、排水、脱水等六部分，并且这六个过程是全自动依次执行，直到洗衣结束并报警提示洗衣过程完成。全自动洗衣机的进水、排水是通过水位开关、进水电磁阀及相应的水位浮球开关配合动作实现控制的。水位开关控制洗衣机的水位，进水电磁阀控制水的通断，排水电磁阀是在洗涤完毕或漂洗完毕后自动打开，实现自动排水。洗涤时，洗涤电动机启动，带动波轮正/反转动。漂洗时，依次循环执行自动脱水、自动进水、波轮轻微转动、自动排水。独立的脱水过程是在漂洗后，漂洗完毕洗衣机自动排水，待排水完毕后自动启动相关脱水设备开始脱水。脱水完毕后报警提示，自动断开电源。全自动洗衣机控制系统能够满足 “正常工作”和“强制停止”两种需求。“正常工作”控制方式必须满足以下要求： （1）按下电源按钮，洗衣机通电； （2）再次按下电源按钮，洗衣机则断电； （3）洗衣机通电5分钟后未启动工作，则自动断开电源； （4）洗衣机正常启动后，对衣物进行自动称重，并自动设定水位，以及浸泡、洗涤时间，然后按下“启动”按钮，洗衣机开始自动注水，直到洗衣机的水8位与设定水位一致后停止注水； （5）注水完成后，等待2秒，洗涤电动机带动洗衣机波轮先正转5秒，停止。等待25秒，再反转5秒，循环执行，直到设定时间结束，浸泡过程完成； （6）浸泡过程结束后，开始进入洗涤过程，洗涤电动机带动洗衣机波轮先正转15秒，停止，再反转15秒，又重复执行正转15秒，停止，反转15秒。直到设定洗涤时间结束； （7）洗涤过程结束后，开始排水，当排水完毕，浮球开关打开，判定水已排完； （8）排水完毕后，进入漂洗过程，先自动脱水30秒，完毕后进水45L，电动机带动波轮先正转2秒，再反转2秒，再正转2秒，如此循环到1分钟后自动排水； （9）排水完毕后，进入漂洗过程，先自动脱水30秒，完毕后进水45L； （10）漂洗完毕后，进行脱水过程，脱水电动机工作，脱水时间为3分钟； （11）脱水结束后，蜂鸣器报警3秒，电源自动断开，整个洗衣过程结束。“强制停止”控制方式要求如下： 1）洗衣机在运行过程中，按下“启动/暂停”按钮，洗衣过程暂停，其中洗涤电动机、进水电磁阀、排水电磁阀和脱水设备等全部停止运行； 2）如果要继续洗涤过程，则按下暂停按钮，进入洗衣标准程序，则相应设备再次启动运行； 3）如果在洗衣过程中，按下“电源”按钮，洗衣机处于断电状态，则洗衣过程立即停止，所有执行设备全部停止运行； 4）在洗衣机停止工作后，可通过手动按下“电源”按钮，重新开始工作，也可手动按下“脱水”按钮，进行手动排水和脱水过程。 第二章 全自动洗衣机控制系统总体设计 2.1 系统总体设计思路 本次设计的总体思路是在以前老式的洗衣机上面加以改进，我们普通的洗衣机通常都只是半自动的，这次的设计是完成洗衣机的全自动。全自动模式中包含各种洗衣模式按键，由此组建出来的洗衣机控制系统基本思路，通过该思路对洗衣机PLC程序进行编写。普通洗衣机中通常都是由高中低三个水位开关控制进水的水位，为了使我们的全自动洗衣机更具只能化，本次设计采用了传感器的感应功能，间接性的选择了所需的水位。 全自动洗衣机电气控制系统包括微处理器、排水电磁铁、电容器、门开关、按键开关、指示灯、中间继电器，水位压力开关、蜂鸣器及进水电磁阀等部件组成。通过微处理器，能自动完成进水，洗涤（漂洗）、排水、脱水、报警等全部程序，只需设计软件就可以来达到预想控制的目的。 2.2 PLC控制系统概述 2.2.1 PLC系统的特点 （1）可靠性高，PLC作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障时间长。 （2）使用方便灵活，PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求，使PLC的使用更加灵活与多变。 （3）编程简单，PLC的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真。 2.2.2 洗衣机的PLC控制系统概述 全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时．要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等，这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用，在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。 因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。典型的PLC控制系统的硬件组成框图如图2-1所示： 图2-1 PLC系统结构框图 PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。 （1）中央处理单元（CPU） 同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器(如AMD29W等)。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。 （2）存储器 存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM。在PLC中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。 （3）输入/输出单元 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。 （4）通信接口 PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其它PLC连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。 （5）电源 PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。 2.3 电气控制系统概述 波轮式全自动洗衣机的电气控制系统由于洗衣机型号的不同而不尽相同，但电气控制系统主要有程序控制器，电动机，进水电磁阀，排水电磁阀，水位开关，安全开关及各种功能选择开关等组成的，控制的基本原理也都一样。全自动洗衣机能实现洗衣的自动化，整个洗衣过程都是在程序控制器的“指挥”下进行的。如把离合器比作全自动套桶洗衣机的心脏，则程序控制器就是全自动洗衣机的“大脑”。 波轮式全自动洗衣机通常都采用将洗涤（脱水）桶套装在盛水桶内的同轴套桶式结构，虽然它们各自牌号和型号都不同，但其结构都是由洗涤，脱水系统，进，排水系统，电动机和传动系统，电器控制系统以及支撑机构5大部分组成的。支撑机构主要有箱体，吊杆及控制台组成，它除了安装和连接洗衣机的各种零件外，还具有减振及防护，装饰的作用。 2.3.1 控制系统原理 自动洗衣机的进水，洗衣，排水，脱水是通过水位开关，电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现自动控制的，水位开关用来控制进水到洗衣机内高中低水位，电磁进水阀起着通断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入，排水时，电磁排水阀打开，将水排出，洗衣时，洗涤电动机启动，脱水时，脱水桶启动。 程序控制器中存储着多种程序，一旦通过选择开关选好某种程序后，程序控制器便按这种程序自动实施对电动机，进水和排水电磁阀的控制。安全开关又称为盖开关，在洗衣机运行过程中起安全保护作用，它的功能为：在洗衣机工作时误开盖，安全开关便会切断电动机电源，自动中断程序；在脱水过程中如桶内衣物摆放不均匀而产生大幅度振动时，安全开关自动中断脱水过程，启动蜂鸣器。按照采用的程序控制器的不同，波轮式全自动套桶洗衣机的电气控制电路可分为电动机驱动式程序控制器和单片机式程序控制器电路。电动机驱动式程序控制器又称为机械式程序控制器，它具有程序组合量大，工作可靠，抗干扰能力强，而且能直接控制较大电流等优点，单片机程序控制器具有结构紧凑，操作简便，功能齐全，运行可靠等优点。目前，机械式程序控制器基本上已被淘汰。 PLC在系统中是处于中心位置，水位开关的PLC的输入信号控制开关，进水阀，排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC给定信号来决定其工作状态；电动机的工作状态也由控制中心PLC给定信号来决定，而电动机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。 2.3.2 洗涤脱水系统 它主要有盛水桶，洗涤桶和波轮组成。盛水桶又称为外桶，主要用来盛放洗涤液。盛水桶固定在钢制底板上，通过4根吊杆悬挂在洗衣机箱体上。电动机，离合器，排水阀等部件都装在桶底下面。洗涤桶又称为脱水桶或者离心桶，也称为内桶，它的主要功能是用来盛放衣物，在洗涤或漂洗时配合波轮完成洗涤或漂洗功能，在脱水时便成为离心式的脱水桶。波轮是全自动洗衣机中对衣物产生机械作用的主要部件。按波轮的形状来分，基本上有小波轮（直径在160mm左右）的涡卷式水流和大波轮（直径在300mm左右）新水流两类。 2.3.3 排水和进水系统 波轮式全自动洗衣机的进排水系统都采用了电磁阀控制。为了对桶内的水位进行检测和控制，洗衣机上都安装有水位控制器（水位开关）。波轮式全自动套桶洗衣机使用最多的水位开关是空气压力式开关，主要有气压传感器装置，控制装置及电触点开关3部分组成，用来监视水位的高低。此外电磁阀分进水和排水电磁阀，进水电磁阀是洗衣机上的自动进水开关，它受水位开关动断触点的控制。而排水电磁阀是全自动洗衣机上的自动排水装置，同时还起改变离合器工作状态。进水、排水电磁阀是采用电流流过线圈形成磁场的原理，洗衣机电磁阀在进，排水时使用，220V交流电压与电磁阀线圈接通，形成磁场，电磁线圈吸合。自动打开香蕉阀门，洗衣机里的水就顺着管道流出去了。断电后，电磁阀线圈失去电流，磁场消失，电磁铁松开，橡胶阀门自动关闭，洗衣机里的水就流不出去了。 2.3.4 电动机及传动系统 波轮式全自动套桶洗衣机的电动机及传动系统主要由电动机和离合器组成，离合器又有普通离合器和减速离合器两种。其中普通离合器用在采用小波轮的套桶洗衣机上，这种洗衣机在洗涤或者漂洗时波轮的转速和脱水时离心桶的转速相同，目前各种大波轮新水流套桶洗衣机普遍采用减速离合器，它在洗涤，漂洗时波轮的转速较慢，而脱水时离心桶的转速较快。电动机同时作为洗涤和脱水时的动力源，普遍采用主，副绕组完全对称的电容式电动机。由于一般全自动套桶洗衣机的额定洗涤容量较大，因此电动机的功率较大。 电动机与固定在离合器下端的大传动带盘之间用V带传动。经第一级减速后大传动带盘得到150r/min的转速。当洗衣机处于洗涤或漂洗状态时，再经离合器内部的行星齿轮减速后，使波轮得到175r/min低转速。此时，洗涤（脱水）桶不动。当洗衣机处于脱水状态时，离合器输出的是未经减速的850r/min的高转速，驱动脱水桶和波轮作同步高速运转。对于使用普通离合器的小波轮套桶洗衣机来说，有区别的仅仅是离合器内部没有行星齿轮减速机构，因此在洗涤或漂洗时其波轮的转速与脱水时的转速时相同的。 2.4 全自动洗衣机的原理和构造 全自动洗衣机在结构上大致可分为3中类型，即波轮式，滚筒式和搅拌式。我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式两类，产品的类型以波轮式为主，其他类型为辅。 2.4.1 滚筒式洗衣机 这种发源于欧洲的洗衣机是模仿棒锤击打衣物原理设计，利用电动机的机械做功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，再提升再摔下，做重复运动，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。 滚筒洗衣机由微电脑控制，衣物无缠绕、洗涤均匀、磨损率要比波轮洗衣机小10%，可洗涤羊绒、羊毛、真丝等衣物，做到全面洗涤。也可以加热，使洗衣粉充分溶解，充分发挥出洗衣粉的去污效能。可以在桶内形成高浓度洗衣液，在节水的情况下带来理想的洗衣效果。一些滚筒洗衣机较波轮洗衣机，除了洗衣、脱水外，还有消毒除菌、烘干、上排水等功能，满足了不同地域和生活环境消费者的需求。没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流，要达到一定的洗净比，都必须有足够的机械力，而机械力对衣物是由损伤的，这就决定了波轮式洗衣机的磨损率大大高于滚筒式洗衣机。 各种新水流基本原理是一样的，就是尽量以紊乱的水流减小衣物的缠绕，增大水流的冲刷力以用于洗涤，与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之间的摩擦方式相比，水流冲刷对衣物的损伤较小。滚筒式洗衣机的特点主要有一下几方面: (1)更好的软化衣物纤维，减小洗涤过程中衣物的损伤和变形，并且还可以使洗后的衣物柔软而蓬松。 (2)提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物质与污物的化学反应速度，提高洗衣粉中酶的活性，同时有利于溶解汗渍，血渍，降低灰尘，油污的粘附作用，从而可在同样的洗净比下大幅度降低洗涤过程对机械力的需求。 (3)温度高有利于污物在水中的扩散。 (4)磨损低，没有缠绕，机械传动部分简单可靠，寿命长于波轮式洗衣机。 (5)自动化程度高，可以自动投放洗衣粉，漂白粉等，为不同质地的棉制品，化纤制品，羊毛制品设计了不同的洗涤程序和洗涤温度，使洗涤更为科学。 (6)省水，省洗衣粉。滚筒式洗衣机不需要水位高过衣物，从而可节约用水，并可减少洗衣粉的投放量。 (7)高温洗涤有一定的灭菌作用。 2.4.2 波轮式洗衣机 由于滚筒式洗衣机的价格大大高于波轮式洗衣机，所以波轮式洗衣机仍然受到普遍欢迎。波轮式洗衣机是洗衣机的一种，由电动机带动波轮转动，衣物随水不断上下翻滚。洗涤衣物有单桶、套桶、双桶几种。它的结构比较简单，维修方便，洗净率高，但对衣物磨损率大，用水多。如今随着科技发展，出现了电脑控制的新水流洗衣机，采用大波轮、凹型波轮等。其特点如下： (1)水流方面。现在波轮式全自动洗衣机出现了一种新水流的形式。如LG的拳击棒，松下的双瀑布，荣事达的网络水流等都采用了这种水流。 (2)程序控制器。新推出的波轮式全自动洗衣机均采用单片机程序控制器，原来的机械式程序控制器基本上已被淘汰。各厂家生产的各种型号的波轮式全自动洗衣机的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣机中，单片机通过采集水位传感器，布量传感器，光传感器的信号以及电动机的转速，判断出衣物的质地，多少，赃物程度，从而自动调整对衣物进行合理的洗涤。 (3)不锈钢内桶。波轮式洗衣机采用了不锈钢内桶，减小衣物和内桶壁摩擦力从而减轻衣物的磨损。 (4)同心洗。同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装，直接驱动。使洗涤和脱水时洗衣桶振动减小，噪声降低. (5)变频波轮式洗衣机可以对不同质地的衣物自动选择不同的电动机转速，从而给不同质地的衣物以恰当的洗涤强度，在保证洗得干净的同时，也最大限度地降低衣物的磨损。同时还可以在脱水甩干时，由慢到快地启动，使衣物在桶内分布均匀，脱水效果好，同时由于衣物均匀分布在洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在轴心上，可以减小振动，降低噪声，但是价格较贵。 2.4.3 搅拌式洗衣机 搅拌式洗衣机内筒中央的一个搅拌棒和几片搅拌翼，能够保持在360°之内依据不同衣物质地、脏污程度、洗涤物质量等或快或慢地来回旋转，将衣物揽在怀中来回揉搓，彻底清除污渍。因此，搅拌式洗衣机具有不缠绕、不磨损、省电、洗涤力强等诸多优点，兼具波轮式与滚筒式的优点，并且克服了两者的不足。 搅拌式洗衣机先于波轮式洗衣机出现。全自动搅拌式洗衣机发源于美国，在美国流行，但在中国很难见到，国内厂家只有海尔、荣事达推出过这种洗衣机，反应并不热烈，由于产量小，价格偏高销量很少。它与波轮洗衣机最大的区别就是波轮旋转只有270度，不像波轮洗衣机的波轮是旋转360度。根据上述叙述，本文设计对象为波轮式洗衣机。 2.4.4 洗衣机的电机示意图 本文描述的是一种全自动波轮式洗衣机，它可以自动地完成洗衣的全过程。全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有很多小孔，使内、外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干。高、中、低水位开关分别用来检测高、中、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。其示意图如图2-2所示。 图2-2 全自动洗衣机示意图 2.5 全自动洗衣机的进水电磁阀的工作原理 进水电磁阀简称水阀、注水阀。在全自动洗衣机上，以内供用水阀来实现自动注水和停水。它与水位开关相互配合，对洗衣机水位高中低自动控制。 进水阀是一种电磁阀，阀中心是磁芯，铁芯外为电磁线圈，线圈不通电时，在小弹簧的作用铁芯被压下，封住了橡胶阀上所装的塑料盘中间的泄压孔，这时书从加压针孔进入控制腔，是进水和控制腔的水压相等。由于橡胶阀上部的受压面积大于下部的受压面积，所以橡胶阀被压紧在阀座上起到封闭作用。其封闭的可靠性是由铁芯所受的压力决定的，铁芯的下端与泄压孔接触，铁芯的上端受压面积大于下端受益面积，显然水的压力越大，铁芯对泄孔的封闭压力越大，封闭越可靠。其水压低时，阀的封闭性就差，所以对水压有最低的要求，不能低于0.3Mpa。全自动洗衣机控制面板由工作指示区、编程选择键、增键、减键、和启动键组成。 2.6 排水电磁阀及其排水阀的介绍 排水电磁阀是全自动洗衣机特有的电器部件。它是一个受程序控制的自动排水开关。除了排水功能外，还控制着离合器的状态（洗涤或脱水）。排水电磁阀由电磁铁和排水阀两部分组成，它们是相互独立的部件，两者用排水阀相互连接起来，在连接板的右端以开口销与电磁铁动铁心连接，而左端钩在排水阀的内弹簧上。当电磁铁通电时，将动铁心往右拉，排水阀就呈打开状态。此时盛水桶内的洗涤液便能通过水道和阀门，从排水孔流出机外。在连接板上还用螺栓固定着一个位置可调的定位套，在动铁心吸合的过程中，该定位套向右移动，拨动了离合器上的制动杆，为脱水做准备。当电磁铁失电时，排水阀在自身弹簧作用下将铁心拉出，排水阀关闭，洗衣机停止排水。同时，离合器上制动杆靠制动弹簧的作用恢复原位，为洗涤漂洗过程中波轮转动做好准备。全自动洗衣机的进水系统采用水位压力开关和进水阀，由程序控制器调节。设有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗时，它能让洗涤液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。 全自动洗衣机水位开关一般有三档水位控制，并都有低水位、中水位、高水位、再注水等功能当进水阀注水，内桶水位增高到预选水位时，导通橡皮气膜受到内部空气的压缩而被顶出，中触片上跳，与上触片闭合。此时主电机导通，进水阀断开（原来中触片与下闭合），并开始洗衣。当旋钮旋至低水位时，凸轮转动，但曲率半径较小。通过一定的机构，橡皮气膜压簧被压缩而产生压力P1，压迫气膜。当桶内水量达到30L时，软管内的空气被压缩，产生空气压力F1，当F1>P1时，中触片上跳，与上触片闭合，主电动机动作，进水阀关闭。 全自动洗衣机的排水系统由程序来控制排水电磁阀，牵引排水阀。排水阀主要同阀盖、阀芯弹簧、阀芯拉簧，橡皮阀和阀体组成。 排水电磁铁主要用来控制自动型洗衣机排水阀的开闭，在套桶式自动型洗衣机中同起到改变减速离合大的洗涤、脱水状态、排水电磁铁主要由线圈、磁轭、静铁芯、衔铁和短路铜环等组成。 排水阀装配于排水阀体之外，为弹簧将橡胶阀压在阀体的底部，使橡胶阀的环形密封环产生少量的变形，保持水不从阀口泄露，橡胶阀的右端环形边被阀盖压紧。排水阀杆嵌在橡胶阀上，与橡胶阀成一体，装于排水阀拉杆内部的内弹簧与排水阀连接板连接，在排水阀关闭时，连接板抵在排水拉杆上，这时内弹簧的弹力对排水阀来说是内力，对排水阀不起作用。 排水时，电磁铁通电，动铁心被吸入，牵引排水阀连接拉杆拉动内弹簧，同时连接板上的定位套推动制动杆使处于脱水状态。只要连接板的左端一离开排水拉杆，内弹簧就不再是排水阀的内力，而变成了外力，它要与外弹簧的弹力和橡胶阀的弹力相平衡，当内弹力的拉力（即连接不能的拉力）大于外弹簧的弹力时，外弹簧被压缩，带动橡胶阀向右移动，把阀拉离阀座，排水开始。这些动作都是在电磁铁得电的瞬间完成的。因为内弹簧的刚度比外弹簧的刚度大，加上装配排水阀连接板时，内弹簧已有了一定的预紧力，因而在牵引排水过程中，内弹簧并不需要产生很大的拉伸变形，也就可以使橡胶阀向右移动较大的距离，从而保证足够的排水速度。处于正常的排水阀开启量时橡胶阀左端与阀体平面的距离应小于10mm。阀体多由半透明塑料制成，从外部可以看到阀的开启量。 2.7 全自动洗衣机的水位开关及其工作原理 水位开关也叫压力开关，是一种气压式电触点开关。它是利用洗衣桶内水位高低不同所产生的不同压力，来控制进水阀的开启和关闭。此外，它还负责进水与洗涤之间的转换。 2.7.1 水位开关由三部分组成 1.压力传感部分有橡皮膜下部的气室组成； 2.电气开关部分由中间的的一组触电、簧片及开关小压簧组成； 3.压力控制部分包括上部的顶心、压力弹簧以及调整压力的凸轮、杠杆等。 2.7.2 水位开关工作原理 水位开关的气室经过软管与洗衣机外筒连接起来。平时，橡皮膜处于平衡状态，当水注进外筒后，水首先将贮气室封闭起来，一部分的空气来不及跑出而被封闭在贮气室里。由于贮气室与水位开关的气室间用压力软管相连通，贮气室的压力也就与水位开关气室的压力相同，随着外桶中水位的上升，贮气室、压力软管和水位开关气室间的空气不断的被压缩，随之压强也成比例的上升，这样就把外桶中的水压转换成了空气压力，并作用在橡皮膜上。当水注到预定的水位时，气室内的压力也升高到一定值。当它足以克服压力弹簧通过顶心作用加在弹簧片上的力时，就推动簧片向上移动。当簧片移动预定位置后，开关下压簧将推动簧片弯到另一个方向，从而使动簧片上的公共触点与常闭触点分离，而与常开触点接触，这样就向程控器发出了“水位已到”的信号，由程控器来控制进水电磁阀关闭，随即进入洗涤程序。 当完成洗衣程序后，程控器向排水电磁铁发出信号，排水阀开启并排水。随着水位的下降，气室内的压力也逐渐减小，在压力弹簧的作用下，顶心和橡皮膜逐渐下移，到了某一程度时动弹簧又弯向上方，常开与常闭触点都恢复原位，等待下一个进水程序，此时水位开关虽然复位，但并不影响洗衣机继续排水。旋转凸轮使杠杆上下移动，从而改变压力弹簧的压缩程度。如果压力弹簧的压缩长度大，则压力气室内的压力要高一些才能将动簧片推到预定位置，以此达到控制水位的目的。 第三章 系统硬件设计 3.1 控制器方案选择 3.1.1 微处理器控制 微处理器控制就是控制器采用微处理器。这种以微处理器控制器的核心的全自动洗衣机控制系统主要是由单片机，稳压电路，放大驱动电路，输入电路，显示电路等组成。其基本原理方框图如图3-1所示。 图3-1 微电脑控制器洗衣机原理框图 由于目前单片机结构简单，编程功能强大，在全自动洗衣机控制系统已得到广泛应用。各个生产厂家在洗衣机生产过程已经将洗衣过程的程序写在单片机内部。当用户需要使用洗衣机时，只需要接通洗衣机电源，然后通过洗衣机上面板上的功能选择键，选定某种洗衣程序后，电脑程序控制器就能根据输入的操作指令，从单片机存储器中取出并依次执行对应的程序，然后将输出端上的输出信号，经放大、驱动电路后，驱动电动机正反转、电磁阀开关等动作，完成洗衣机各个17工作过程，从而实现整个洗衣过程的自动化操作。由于电脑程序控制器其自身使用的是低压直流电源，所以需要将电网中交流220V电压，通过变压器降压、二极管整流、电容滤波、稳压芯片稳压等电路，产生稳压电源。一般情况下，稳压电路采用三端集成稳压器进行稳压。另外，单片机输出信号电流较小，驱动能力较弱，不能直接带动电动机等大功率器件工作，所以需要经过电流放大后，驱动执行器件完成动作。在以单片机为控制核心的洗衣机控制系统中，单片机的每个输出接口接一个三极管，由于三极管具有功率放大的作用，能够驱动继电器动作。另外，也可以将三极管更换为双向可控硅，只需要控制可控硅的控制极，以控制可控硅的通断情况，从而驱动执行器件工作。特别需要注意的是，单片机输出的控制信号最终都是由继电器或双向可控硅来实现对电动机或者电磁阀的控制。单片机程序控制器的键盘通常都采用轻触式按键，进行动态扫描输入，由微处理器产生的扫描信号来识别每个键的开关状态，并接在同一个矩阵中。当键盘有输入时，就会接通矩阵中相应的电路，产生信号，并由处理器进行处理，完成键盘控制。 3.1.2 电动机控制 由于电动程序控制器输出电流较大，驱动能力较强，其触点能够直接控制电动机、电磁阀等。其控制电路基本原理图如图3-2所示。 图3-2电动程序控制器电路原理图 电动机控制器内部是由同步电动机作为动力装置，由于同步电动机转速较高，容易造成设备损坏，所以，需要减速装置将转速稳定在一个应许范围。然后，再驱动凸轮结构转动，由于凸轮机构能够将转动转换为移动，并且移动轨迹是连续18有规律的曲线。所以，凸轮机构通过电触点与各种开关连接，控制这些开关的通断，从而驱动执行器件的工作。水位是由水位开关控制，进水电磁阀执行。当水位到达设定水位时，触点动作，进水阀关闭，同时，电动机通电启动，开始洗涤过程。在洗涤过程中，程序控制器控制高速凸轮组使波轮重复“正转-停-反转-停”的过程。在洗涤结束后，程序控制器使电动机断电，波轮也随之停止转动。同时，排水阀开启，进行排水过程。水排净后，程序控制器又使电动机通电，脱水电动机启动，并高速运转，完成脱水过程。脱水结束后，电动机停止转动。开始进行第一次漂洗过程，整个漂洗过程包括注水、洗涤、排水、脱水过程。然后再进行第二次漂洗。当漂洗过程结束，进行最后一次排水、脱水。在整个洗衣过程中，程序控制器中各电触点的自动转换是靠凸轮机构的运动特性控制的。其运动轨迹和转速由凸轮的形状和转动的速度决定。 电动程序器式全自动洗衣机的程序是由生产厂家预先将程序写入到程序控制器中，然后由用户通过程序选择开关进行选定。在程序执行过程中，如误将盖打开，则安全开关的动断触点立即断开，切断电动机电源，使之停止运转。在脱水时，如脱水桶振动过大，也会使安全开关的动断触点断开，电动机停止运转。在程序结束时，程序控制器接通蜂鸣器的电源，使之发出警报，提醒用户洗衣完成，实现自动化。 3.1.3 PLC控制 电脑控制器。其优点是：价格较低；指令集丰富；有Flash存储器和RAM；有一定的I/O接线口和中断源；应用比较成熟；基本能满足一般需要。缺点是：自身的指令系统相对复杂；编程语言不易掌握；设计人员在编写洗涤、脱水等功能程序也较复杂；单片机驱动能力较弱，需要在硬件上加驱动电路，造成系统电路较复杂。可编程控制器由于是模块化结构，所以，PLC体积较小，能耗较低，安装调试方便，各个模块能够通用，使维护工作量较小。并且，PLC工作原理是采用周期扫描的工作方式，使PLC的抗干扰能力很强，可靠性很高。在软件编程方面，PLC使用的基本指令较少，编程语言简单，用户容易学习、使用。目前，市场上产品的种类日新月异，这就要求产品能够根据市场需求做出迅速反应，生产出低成本和高质量的产品，提高产品的市场竞争力。可编程控制器19简称PLC（Programmable Logic Controller）是在电气控制技术和计算机技术的基础上，以微处理器为核心的通用工业控制装置。在发达国家的工业领域及生产线上得到了广泛应用，并且推动了工业领域的各个行业快速发展，产品的可靠性也得到了极大提高。在我国有越来越多的行业领域开始应用到PLC，包括机械、冶金、化工、电力等领域，尤其在数控机床上得到了典型应用。PLC的应用主要有数字量逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等几个方面。综上所述，全自动洗衣机控制系统采用PLC作为控制核心，能够满足洗衣机自动控制的功能，也能够提高洗衣机的使用寿命，减少控制器外部电路，实现洗衣机的全自动化和智能化。所以，本次设计采用PLC作为系统控制器。 3.2 系统硬件电路设计 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。本次设计工业洗衣机控制系统电路框图如图3-3所示。 图3-3 洗衣机控制系统电路框图 PLC控制系统要控制的对象主要包括：电动机、电磁阀、继电器等。其中电动机的工作状况（包括正转和反转）、工作时间，需要根据不同的程序来进行设定，进水阀和排水阀则是通过水位检测传感器进行控制。LED用来显示洗涤速度和脱水速度，数码管用来显示工作状态及运行时间，按键用来设置洗涤速度和脱水速度以及时间选择，蜂鸣器用来进行程序运行提示及故障报警。 3.3 PLC的结构特点与应用 3.3.1 PLC特点 PLC与传统的接触器—继电器控制系统相比，其特点主要体现在以下几方面。 （1）可靠性高，抗干扰能力强 可编程序控制器主要工作在工业环境，所以在硬件选择上采用了具有抗干扰能力的器件，比如光电隔离器、开关电源、无触点的软继电器等。在软件设计时，采用循环扫描工作方式，减少了外部环境对PLC内部处理器的影响。据统计，PLC的平均无故障时间在几万小时到几十万小时之间。 （2）通用性强，使用方便 目前，PLC都采用系列化和模块化设计，用户可根据设计和制作需要，自行编写软件程序，实现灵活组合控制系统。 （3）程序设计简单，容易理解 PLC由于基本指令较少，通常使用梯形图语言编程，由于和传统的继电器控制原理图相似，所以工程人员学习、使用这种编程语言更为简单，编写程序的步骤和也容易理解和掌握。 （4）系统设计周期短 PLC系统硬件设计是根据控制对象的要求配置合适的模块。由于PLC的硬件连线都是以软件编程实现，所以PLC控制系统结构简单，程序设计、调试方便。 （5）体积小，适应力强 PLC各部分都是采用模块化设计，其体积小，重量轻。维修时只需要更换模块，维护方便。当控制对象改变时，只需要修改程序，即可完成新的控制功能。 3.3.2 PLC应用 目前PLC在国内外广泛应用于冶金、石油、电力、汽车、环保、化工、机械制造、建材、轻工、文化娱乐等各行各业。PLC控制功能主要表现在以下5个方面。 （1）顺序控制：例如注塑机械、印刷机械、订书机械、包装机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等等； （2）运动控制； （3）过程控制：PLC能控制大量的过程参数，例如温度、流量、压力、液位和速度； （4）数据处理； （5）通信联网。 3.3.3 PLC基本结构 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，其结构如图3-4所示。 图3-4 PLC结构图 中央处理模块即CPU，是PLC的核心器件，包括控制器和运算器，控制所有其他部件的操作。CPU主要功能有以下5个方面。 （1）接收并存储编程器或其他外设输入的程序和数据； （2）诊断电源、PLC内部电路故障和编程中的语法错误； （3）接收并存储从输入接口输入的状态和数据； （4）逐条读取并执行存储器中的程序，并将运算结果存入存储器中； （5）根据运算结果，通过输出结果实现控制、通信等功能。 存储器是PLC用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量及运算数据的单元。主要包括RAM、ROM、PROM、EPROM和EEPROM。 输入（Input）模块和输出（Output）模块简称I/O模块，是PLC和现场各种信号连接的部件。PLC输入模块通过输入设备将现场控制信号存入存储器，然后进行滤波、隔离、电平转换等，将信号输入PLC内部，并转换为CPU能接收的信号。PLC输出模块将CPU处理以后的信号转换为显示装置能接收的信号，最后驱动各类执行元件。 编程器主要作用对用户程序进行编辑、检查、修改和监控。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令表程序。一般用于小型机或用于现场调试和维护。使用编程软件可以在计算机上直接生成梯形图或指令表程序，并且可以实现不同编程语言之间的相互转换。程序被编译后通过PC/PPI电缆可以下载到PLC中去，也可以将PLC当中的程序上传到计算机当中来。 电源模块是将交流电转换为直流电的装置。PLC一般使用AC220V电源或DC24V电源。内部的开关电源为各种模块提供不同电压等级的直流电源。PLC电源稳定性较好，抗干扰能力较强。 现在的PLC产品已经有多微处理器系统出现，有较大的存储能力和功能较强的输入输出接口。通过网络接口，可以实现不同类型的PLC和计算机相连接。PLC技术已经非常成熟。 3.3.4 PLC工作原理 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。 PLC扫描过程由于时间极短，几乎是与输入同时完成的。PLC的工作过程一般分为“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段。 （1）输入采样阶段 PLC以扫描工作方式按顺序将所有输入端的输入状态，读入到寄存器中并存储，这一过程为采样。在一个工作周期内，采样结果不会改变，而且采样结果将在PLC执行程序时被使用。 （2）程序执行阶段 PLC是按照顺序进行扫描，即从上到下、从左到右地逐条扫描各条指令，直到扫描到最后一条指令。并分别从输入寄存器和输出寄存器中获得所需的数据进行逻辑运算和算术运算，运算结果存入相应的寄存器中保存，但这个结果在全部程序未执行完毕之前不会送到输出端口上。 （3）输出处理阶段 输出处理阶段，也称为输出刷新阶段。在执行完用户所有程序后，PLC将输出寄存器中的数据送入到寄存输出状态的输出锁存器中，再送到外部驱动接触器、电磁阀、指示灯等负载，同时，输出锁存器的内容需要等到下一个扫描周期的输出阶段到来才会被刷新。这种集中采样、集中输出的工作方式使PLC在运行中的绝大部分时间实质上和外部设备是隔离的，这就从根本上提高了PLC的抗干扰能力，提高了系统可靠性。PLC在输入扫描过程之后，还将进行四个工作过程，以完成数据处理。 (1)系统自监测。其功能是检查程序执行过程中程序执行是否正确，如果超市则会停止CPU工作。 (2)与编程器交换信息。在这个过程中，需要使用编程器或编程软件输入和调试程序时执行。 (3)与数字处理器交换信息。在这个过程中，需要使用PLC配置的专用数字处理器执行。 (4)网络通信。在这个过程中，需要在PLC配置有网络通信模块时执行，与通信对象（比如磁带机、其他PLC或计算机等）进行数据交换。 3.4 PLC编程语言 PLC提供的编程语言通常有：梯形图(LAD)、语句表（STL）、和功能块图（FBD）。 （1）梯形图编程语言 梯形图（Ladder）编程语言延续了继电器控制电路的形式，在电路控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，具有形象、直观、实用的特点。在梯形图中，每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流”，其只是形象描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。梯形图中，只出现输入继电器的触点，而不出现线圈，输出继电器输出信号不能直接驱动输出设备，需要通过继电器、晶体管、晶闸管等才能实现。梯形图语言简单明了，易于理解，是所有编程语言的首选。 （2）语句表编程语言 语句表（Statements List）编程语言，是一种与计算机汇编语言类似的编程语言。但是，它比汇编语言直观、简单、易懂易学。一条指令语句由步序、指令语言和作用器件编号组成。在使用语句表编程语言时，需要弄清楚所有PLC型号及其内部各种器件的标号、使用范围及每条语句使用方法。 （3）逻辑功能块图（FBD） 逻辑功能块图（Function Block Diagram）编程语言，是采用的是半导体逻辑电路的逻辑框图。框图左边为输入，右边为输出。控制逻辑常用与、或、非三种逻辑功能来表达。综上所述，PLC选择的是西门子S7-200型。采用软件编程的方式，易于程序编写和修改。 3.5 PLC硬件电路 PLC的基本组成与一般的微机系统类似，是一种以微处理器为核心的、用于控制的特殊计算机。PLC硬件电路包括：中央处理器（CPU）、存储器(RAM、ROM)、输入/输出(I/O)接口、编程设备、通信接口、电源和其他一些电路组成。PLC的硬件电路框图如图3-5所示。 图3-5 PLC硬件电路框图 3.6 电动机选型 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。电动机根据工作电源不同，可分为直流电动机和交流电动机，其中交流电动机又包括单相交流电动机和三相交流电动机。 三相交流电动机是在电动机的三相对称绕组通往三相对称电流，产生圆形旋转磁场。旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。若要改变电动机的旋转方向，只需任调通入定子绕组中两相电流的相序即可。 而单相交流电动机由于采用的是单相交流电，并且定子磁场是一个大小和方向随时间不断变化，但磁场轴线位置始终不变的脉动磁场。同样，可以产生电动势，然后形成电磁力，驱动电动机转动。在家用全自动洗衣机中，基本都使用的单相交流电，所以电动机也是采用单相交流电动机。常见的单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等。 电容启动电动机结构简单、启动快速、转速稳定，被广泛应用在电风扇、排风扇、抽油烟机等设备。但是，起动转矩大，转速较高，因此，在波轮洗衣机中得到广泛应用。 罩极式电机的特点是结构简单，制作成本低，运行噪声较小，当负载变大时， 其转速下降很大，但负载变小时，其转速升高很快。因此，这种电机更适合使用于负载比较小的应用。由于洗衣机的负载一般大于超过5Kg，罩极式电机不能驱动洗衣机工作。 单相交流电动机在交流50Hz电源中运行时，电动机转速较高的也只能达每分钟3000转。交直流两用电动机电机转速每分钟可高达20000转。显然，交直流两用电动机是可以应用于洗衣机的，然而，由于其转速高，决定了其只能用于需要高速运转的场合，例如脱水转速大于每分钟1000转，因此，它可以应用于滚筒洗衣机中。 结合电动机特点和工业洗衣机容量一般为300公斤的实际需要，本次设计采用三相异步电动机。 3.7 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。这里主要介绍一下发光二极管-光激可控硅光电耦合器。其引脚功能排列图如图3-6所示 图3-6 引脚功能图 当输入的电信号驱动发光二极管发出一定波长的光，产生电流，经过放大后输出。由于光电耦合器输入输出相互隔离，因而具有良好的绝缘能力和抗干扰能力。同时，光电耦合器发光部分具有很高的绝缘电阻，可以达到1010欧姆以上，能够避免输出端可能产生的反馈和干扰。发光二极管动态电阻很小，对系统内外的噪音干扰信号形成阻抗旁路，所以具有很强的抑制噪音干扰能力。 3.8 水位检测电路设计 水位检测模块通过水位传感器实现对洗衣机桶内水位的检测。水位传感器包括5个位置：无水位、极低水位、低水位、中水位、高水位。水位传感器是根据内部的PLC振荡电路，电容值随水压改变而改变，不同的水位对应一个电容值，也对应一个固定的频率值。本课题采用SW-1型水位传感器，这种传感器是将水位的信号转换为频率信号，并且随着水位的升高，水位传感器输出的频率会随之减小。 当实际水位达到最高水位时，将水位传感器的输出端的输出信号输入控制器，通过处理，控制进水阀的工作状态，实现注水和排水功能。其检测电路如图3-7所示 图3-7 水位检测电路图 3.9 键盘和显示电路设计 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，其键盘电路图如图3-8所示。 图3-8 键盘结构图 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）。处理器接受到信号后，根据软件程序进行调用和处理，最后将运算结果进行显示，达到识别按键状态的目的。 为了消除按键抖动可能引起的误差，通常在保持硬件条件不变的情况下，采用软件消抖法，即CPU在读取按键信号时，两个电平之间需要延时20ms，以确认前一个状态不会受到按键抖动或者外部干扰的影响，保证了输入电平的正确性。 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。输出模块电路图如图3-9所示。 图3-9 键盘输出电路图 输出电路的作用是将PLC内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。本设计采用的显示方式为七段LED数码管组成的八段数码管显示器，两位数显示。其显示原理图如图3-10所示。 图3-10 数码显示原理结构图 当A端为低电平时（共阳），则A段灯亮。若要显示数字“1”，则B、C端应为低电平，其余A、D、E、F、G为高电平即可。LED数码管有两种显示连线方式，一种为共阴，另一种为共阳，当LED正向偏置时，LED等亮，LED发光时所需通过的电流大约为10mA。将数码管与PLC相接，LED数码管显示电路，由A、B、C、D、E、F、G及H共8组组成，每组4只，H组单独一只，共29只发光二极管组成。在LED数码管显示中A、B、C、D、E、F、G及H和地的各接线端口分别与PLC的Q0.0-Q0.7接线端口相连接，数码管显示端接线还应增加 SB1、SB2、ML+。输入：SB1-I0.0，SB2-I0.1，COM-地。输出：A-Q0.0，B-Q0.1，C-Q0.2，D-Q0.3，E-Q0.4，F-Q0.5，G-Q0.6，H-Q0.7。PLC与数码管连线图如图2-11所示。 图3-11 数码管显示连线图 3.10 继电器选型 继电器是用来自动接通或断开电路的低压开关。主要用于控制与保护电路，也可以对电压、电流或者时间、压力、转速等作出反应。继电器主要由电磁系统、触点系统等组成。 电磁系统：主要包括线圈、衔铁、静铁心。当线圈通电后，衔铁在电磁吸力的作用下，克服弹簧弹力与静铁心吸合，带动触点动作，从而接通或断开电路。当线圈断电后，电磁力消失，触点动作，断开或接通电路。 触点系统：触点是继电器的执行部件，用来接通或断开被控电路。根据用途的不同，可分为常开（动合）触点和常闭（动断）触点。 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。 本次使用的继电器模块由三组三联装共九个继电器组成，每组继电器完成一个功能。可分为：正转控制组，反转控制组及脱水控制组。控制线圈与PLC的输出口相连，电动机高压电源通过变频器以后与继电器“常开引脚”相连，公共端接地。它们的开合直接由可编程序控制器输出的离散信号控制。即当洗衣机处在洗涤过程要求正转时，正转控制组闭和，反转及脱水控制组断开，三相电源按照原始顺序接入，电源由变频器控制频率后给电动机供电，此时电动机正转且速度为预定数值；当洗衣机处在洗涤过程要求反转时，反转控制组闭和，正转及脱水控制组断开，此时，三相电源中的两相已被继电器互换相接，由于三相异步电动机改变任意两相电磁力矩相反，电源再由变频器控制频率后给电动机供电，此时电动机反转且速度为预定数值；当洗衣机处在脱水过程要求高速正转时，脱水控制组闭和，正转及反转控制组断开，此时，三相电源按预定顺序接入，电源直接接入电动机，电动机按额定转速正转。 3.11 电动机调速电路设计 3.11.1 变频器选型 在本次设计中遇到需改变电机转速及正向反向交替旋转的问题，并且需要实现在洗衣机全自动的过程中洗涤和脱水的转速变化，这样就必须运用一定的措施来控制电源的出入从而使其显现出明显不同的观察效果。由于在整个过程中，变频器的作用仅为控制电机的转速，正反向旋转及高速脱水均由继电器实现，使得变频器的参数设定不必过于复杂，运用变频器出厂设置稍作调整，即可实现对外部端子的点动控制。变频器性能参数如表3-1所示。 表3-1变频器性能参数 序号 变频参数 出厂值 设定值 功能说明 1 P0304 230 380 电动机的额定电压( 380V) 2 P0305 3.25 0.35 电动机的额定电流( 0.35A) 3 P0307 0.75 0.06 电动机的额定功率( 60W ) 4 P0310 50.00 50.00 电动机的额定频率( 50Hz ) 5 P0311 0 1430 电动机的额定转速(1430r/min ) 6 P1000 2 1 用操作面板（BOP）控制频率的升降 7 P1080 0 0 电动机的最小频率( 0Hz ) 8 P1082 50 50.00 电动机的最大频率( 50Hz ) 9 P1120 10 10 斜坡上升时间( 10S ) 10 P1121 10 10 斜坡下降时间( 10S ) 11 P0700 2 2 选择命令源（ 由端子排输入 ） 12 P0701 1 10 正向点动 13 P0702 12 11 反向点动 14 P1058 5.00 20 正向点动频率（30Hz） 15 P1059 5.00 20 反向点动频率（20Hz） 16 P1060 10.00 5 点动斜坡上升时间（10S） 17 P1061 10.00 5 点动斜坡下降时间（5S） 3.11.2 变频器工作原理 变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。目前使用较多的变频器主要采用交-直-交方式（VVVF 变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。在洗衣机变频器中，整流电路将交流电转换为直流电，直流电路对整流电路的输出信号进行平滑滤波，逆变电路将直流电转换为交流电供给电动机，电动机定子绕组供电的频率发生改变，从而实现电机无极变速运行。 3.11.3 洗衣机调速系统设计 工业洗衣机的动力源采用的是三相异步电动机，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。变频器结构如图3-12所示。 图3-12 变频器结构图 工业洗衣机在洗涤过程中，滚筒在低速起动时会引起瞬间的超大负荷，为此要求电机具有低速转矩提升补偿功能。而在高速脱水时，由于水已经排出，负载大为降低，电机应工作在恒功率状态，并且为使衣物在滚筒内均匀分布，电机应保持高惯性。工业洗衣机调速系统结构图如图2-13所示 图3-13 工业洗衣机调速系统结构图 体控制流程如下：先由控制面板选择洗涤方式，并发出起动指令。然后传感器将检测到的布质、布量等信号处理后送入PLC，PLC根据设定的程序确定洗涤各阶段的操作顺序、洗涤时间等。再通过开关量输出信号给变频器发出指令，以控制电动机的正反转、起停、多级速率选择、多级加减速率选择。当检测到电动机过载时，将故障报警信号反馈给PLC，控制指示灯报警或者控制电动机停机。 3.11.4 I/O端口设置 PLC的输入输出量有开关量和模拟量两种。在洗衣机控制系统中，PLC输入和输出端都是经过隔离、转换后的开关信号。输入接口设备包括开关、按钮、继电器触点和传感器等。输出信号控制设备包括接触器、电磁阀、指示装置等。PLC输入输出接口较多，控制功能强大。需要根据实际需要选择合适的I/O端口进行设置，达到控制要求。结合本次设计需要实现的功能，PLC的I/O地址分配如表3-2所示。 表3-2 PLCI/O口分配 序号 符号 地址 注释 1 启动信号 I0.0 SD IN 2 停止信号 I0.2 ST IN 3 排水信号 I0.3 SP IN 4 水位上限位信号 I0.4 SL1 IN 5 水位下限位信号 Q0.1 SL2 IN 6 进水阀输出 Q0.2 YV1 OUT 7 排水阀输出 Q0.3 YV2 OUT 8 正转输出 Q0.4 MZ OUT 9 反转输出 Q0.5 MF OUT 10 脱水输出 Q0.6 TS OUT 11 报警输出 Q0.7 BJ OUT 12 显示编码A Q0.8 A OUT 13 显示编码 B Q0.9 B OUT 14 显示编码 C Q1.0 C OUT 15 显示编码 D Q1.1 D OUT 16 M 启动 M1.0 SD 17 M 停止 M1.1 ST 18 M 排水 M1.2 SP 19 M 水位上限位 M1.3 SL1 20 M 水位下限位 M1.4 SL2 21 M 进水 M2.0 YV1 22 M 排水 M2.1 YV2 23 M 正转 M2.1 MZ 24 M 反转 M2.3 MF 25 M 脱水 M2.4 TS 26 M 报警 M3.0 BJ 27 洗涤标志位 M4.0 28 漂洗标志位 M4.1 29 脱水标志位 M4.2 30 报警标志位 M4.3 31 洗涤完成标志位 M4.4 32 漂洗完成标志位 M4.5 33 电机正转定时器 T137 34 电机反转定时器 T138 35 电机脱水定时器 T139 36 报警定时器 T140 37 洗涤计数器 C0 38 漂洗计数器 C1 39 漂洗计数器 C2 第四章 软件系统的设计 4.1 组态软件 组态王开发监控系统软件是一些数据采集与过程控制的专用软件，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件具有较强的专业性，一种组态软件只能适合某种领域的应用。但是，组态软件大都支持各种主流工控设备和标准通信，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。 组态软件是利用图形编辑功能，将监控的画面以动画形式（包括各种曲线和报表等）显示。这样有利于使用者对现场情况进行实时了解。西门子WinCC是一套完备的组态开发环境，包括一个C语言调试环境。“组态王”软件存于一张光盘上。光盘上的安装程序Install.exe程序会自动运行，启动组态王安装过程向导。“组态王”的安装步骤如下：在光盘驱动器中插入“组态王”软件的安装盘，系统自动启动Install.exe安装程序(用户也可通过光盘中的Install.exe启动安装程序)。 4.2 自动控制程序设计 根据硬件电路，分配PLC接口，然后根据控制要求，将全自动洗衣机工作过程分为以下几个部分：进水（使进水电磁阀得电打开）；正转洗涤；暂停；反转洗涤；暂停；排水（使排水电磁阀得电排水）；脱水；报警。然后，将系统中各状态连接成状态转移图，如图4-1所示。 图4-1 全自动洗衣机PLC控制系统顺控流程图 当PLC进入自动程序后，对计数器、寄存器、继电器触点状态进行初始化处理。当按下启动开关后，移位寄存器（用于完成一个按钮控制两种状态的转换）触点动作，常开触点闭合，电路接通，洗衣机各执行设备开始运行。 在启动、暂停控制过程中。使用了两个辅助继电器和一个定时器，当按下电源按钮时，定时器开始计时，计时到5分钟，若未按下启动／暂停按钮，则自动断开电源，若在5分钟内按下启动，暂停按钮则开始运行下面的程序。 选择水位与浸泡、洗涤时间设定需要的标准较多，所以在软件设计时，使用了十个控制水位的继电器开关，三个控制浸泡时间的继电器开关，四个控制洗涤时间的继电器开关。 在时间设定结束后，进入漂洗过程，即注水、电机转动、排水、脱水。其中电机转反正带动波轮转反正。机电转动时间由五个定时器和计数器控制。 4.3 功能程序设计 本次编程软件使用的是STEP_7-MicroWIN_V4_SP3。如图4-6所示，程序中，vw416和vw412是从组态软件中定义的两个具有选择作用的寄存器，当其中任意一个为“1”时，就将预设的参数“5”、“25”或“10”、“50”写入洗涤计数器和电机正反转计时器中。通过这种选择就实现了在不重新下载程序的情况下一键式选择强洗弱洗功能。 图4-2 洗涤程序框图 如图4-3所示，程序段落为正转计时器和洗涤计数器，将由寄存器写入参数。 图4-3 参数输入框图 在洗涤过程中，由T37和T38计算正反转时间，既当这两个计时器其中一个达到预定参数时，T37或T38启动，接通另一个旋转方向。也就是说另一方向输出置位，本旋转方向复位。当达到预定洗涤次数时，洗涤计数器导通，这样，洗涤完成标志位置位，排水阀置位，正转、放转及洗涤标志位复位。其功能框图如图4-4所示。 图4-4 洗涤功能图 如图4-5所示，程序段为洗涤完成时，排水阀及进水阀的设置情况。当洗涤完成时，既正反转计数器达到设定值，洗涤完成标志位启动，只要是水位达到下限，M排水阀马上复位停止排水。又当判断水位没有达到上限时，M 进水阀置位，开始进水。 图4-5 进水功能图 第五章 结论 本次设计，采用了PLC作为全自动洗衣机控制系统控制核心。在设计过程中，硬件电路设计较为容易，而在软件设计过程中，面对大量的控制对象和功能要求，在进行调试时，故障较多，需要逐步解决。 （1）在PLC程序编写过程中，经常出现双线圈，因为编程软件不支持双线圈，所以要用到中间继电器并联的设计。 （2）全自动洗衣机洗涤、排水、脱水时间是由PLC内的计数器和定时器中K参数控制的，设计人员可以根据系统需要，改变它的参数大小就可以改变整个程序时间长短。 （3）PLC型号尽管较多，但是洗衣机功能相近，所以可以通过改变PLC的型号，实现标准洗、强洗、快洗等多种功能。 （4）通过改变洗涤程序可实现进水洗涤、漂水、排水、脱水的顺序控制，PLC程序也可实现或洗涤、或漂水、或脱水等单体控制。 （5）在设计过程中，可以方便的加入相应的配套装置，如指示灯，蜂鸣器。通过分析说明，可知全自动洗衣机的控制系统是有多种性的，各种最优控制系统均可运用，但是必须考虑它的结构和成本。 （6）利用组态控制PLC应在程序中用中间继电器代替真正的输入开关，并且中间继电器的属性设置为读写。 总之，通过本次设计，让自己对PLC有了更深的认识和体会。 结  语 通过本系统的设计，对全自动洗衣机的控制系统有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了西门子PLC的特点，对按钮、电磁阀、开关等其他一些输入输出点设备进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤、排水、脱水的时间由PLC内计数器控制，所以只要改变计数器参数就可以改变时间。可以把上面设定的程序时间定下来，作为固定程序使用，也可以根据衣物的质地，数量及油污的程度来编程。只要稍作改变，就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物，轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序，充分表其实用性。 通过这次设计，对自动控制原理及应用有了进一步认识，在一个多月的设计过程中学到了许多东西，不仅仅是毕业设计中的。也学到了不少其它的东西。设计中，我们遇到不懂或不明白的地方。除了查阅相关资料，易居和李老师也给了我们很多的指导。总之，这次设计为我们打开了以后面向实际应用的大门，为我们以后做各项工作和进一步学习奠定了基础。 致  谢 毕业设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，PLC已经成为当今空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC的开发技术是十分重要的。 论文的完成不仅在于最后一段时间的搜集和整理，更主要是在三年中学习知识的积累，所以我在此首先要重点感谢三年来教授我们每门课程的老师们，正因为他们严谨的作风和朴实的教学，才能最终让我们走向硕果累累的终点。在此特别感谢我们组的企业教师王海明工程师指导老师李晓慧高级工程师，他在我们做毕业论文期间做出了很大的努力，争取让组里的每一位同学精益求精的完成论文，提高答辩质量，这是论文可以顺利完成的最重要的原因。同学们的关心和帮助是我的动力，在我知识的缺憾点上给予我很大的帮助，使得论文从刚开始的问题多多到尽善尽美，最终帮助我完整的写完了整个论文。 这次毕业设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在指导老师的辛勤、指导下，终于迎刃而解。同时，在指导老师的身上我学得到很多实用的知识，在此我表示感谢，对于在学习和生活中帮助我和鼓励我的老师和同学们，我再次表示衷心的感谢，你们对于我的帮助使我无以言表。 参 考 文 献 [1]  伊宏业.PLC可编程控制器教程.航空工业出版社.1997 [2]  蒋金周.全自动洗衣机的PC智能控制.机电一体化 [3]  吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用.家用电器科技.2000 [4]  自动化网论坛.全自动洗衣机PLC控制. [5]  廖常初.可编程序控制器应用技术（第四版）.重庆大学出版社.2002 [6]  刘永华.电气控制与PLC.北京航空航天大学出版社.2007 [7]  何宾.浅议日本松下PLC的应用.2009 [8]  谢克明、夏路易.可编程控制器原理与程序设计.电子工业出版社 [9]  张运波.工厂电气控制技术.2001 [10]  田瑞庭.可编程控制器应用技术.1994 [11]  曲非非.PLC应用技术200例,2003 [12]  常斗南.可编程序控制器「原理⊙应用⊙实验」第2版,2002 附录一 1 程序图： 2 正常运行流程图 附录二 系统指令语句表