01、基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计
【内容提要]根据全自动洗衣机的工作原理，
实现了系统的灵活性、高稳定性和可靠性。
〔关键词7 PLC;控制;全自动;灵活性
利用可编程控制器((PLC)对全自动洗衣机控制系统进行设计，
引言
以往以单片机为中心控制系统工作的全自动洗衣机中，
存在着一些本身不能克服的缺点。首先由于单片机的指令系
统相对复杂，编写洗涤、脱水程序也相对复杂;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，这样不但
增加了硬件的复杂性，而且隐含较高的故障率，还无形地增
加了维修成本费用。如果在全自动洗衣机的控制系统中采用
PLC来控制将能克服单片机的这些缺点。因为它是整体模
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。所以在使用中，硬件相对简单，编程语言也相对简单，
并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统的设计的灵
活性及控制系统的可靠性。
1.系统组成
全自动洗衣机的工作过程一般包括启动、进水、洗涤、
排水和脱水等功能。本文所设计的是带有洗涤方式选择(弱
洗和强洗)、水位选择(底水位和高水位)的全自动洗衣机，
这样用PLC控制的全自动洗衣机的洗涤动作控制程序要求
增加洗涤方式选择、洗涤水位选择。
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。PLC在系统中是处于
中心位置，水位开关是PLC的输入信号控制开关，进水阀、
排水阀和电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;电机的工作状
态也由控制中心PLC给定信号来决定的，而电机的正反转
[收稿日期」20##-11-26
状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。
2.硬件设计
控制部分采用可编程序控制器(Programmable Logical
Controller，简称PLC)为主对系统加以控制，PLC是以微处
理器为基础，综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技
术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。用可编程
序控制器(软件编程)来代替传统继电器硬件布线控制，使
控制系统有了极大的柔性和通用性，同时由于PLC功能齐
全，不仅能完成复杂的逻辑控制，并且可靠性高、稳定性好、
抗干扰能力强、性能优越、灵活通用，能在恶劣的工况环境
下长时间连续运行，结构简单、编程简单，维护简单，使得
系统可靠性大大提高:可以模拟全自动洗衣机的工作循环，
也可以按照自己的要求任意设定仪器的工作循环。
根据控制系统的需要，我们采用德国西门子公司生产的
S7-200 CPU226型PLC，该种PLC结构紧凑、可靠性高、
通用性强，功能完善、操作方便，在一个PLC里面集成了
输入端、输出端、操作键盘和显示面板，设计紧凑，所有功
能集成在一起，使用简单，十分灵活方便，编程可以通过在
微机上面提供的STEP7-Micro/WIN32软件创建、测试、仿
真和修改PLC控制程序，然后使用西门子提供的专用电缆
非常简单的将程序载入和载出模块。
02、基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计
引言
以往以单片机为中心控制系统工作的全自动洗衣机中，
存在着一些本身不能克服的缺点。首先由于单片机的指令系
统相对复杂，编写洗涤、脱水程序也相对复杂；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，这样不但
增加了硬件的复杂性，而且隐含较高的故障率，还无形地增
加了维修成本费用。如果在全自动洗衣机的控制系统中采用
PLC来控制将能克服单片机的这些缺点。因为它是整体模
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。所以在使用中，硬件相对简单，编程语言也相对简单，
并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统的设计的灵
活性及控制系统的可靠性。
1．系统组成
全自动洗衣机的工作过程一般包括启动、进水、洗涤、
排水和脱水等功能。本文所设计的是带有洗涤方式选择（弱
洗和强洗）、水位选择（底水位和高水位）的全自动洗衣机，
这样用PLC控制的全自动洗衣机的洗涤动作控制程序要求
增加洗涤方式选择、洗涤水位选择。
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。PLC在系统中是处于
中心位置，水位开关是PLC的输入信号控制开关，进水阀、
排水阀和电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；电机的工作状
态也由控制中心PLC给定信号来决定的，而电机的正反转
状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。
2．硬件设计
控制部分采用可编程序控制器(Programmable Logical
Controller，简称PLC)为主对系统加以控制，PLC是以微处
理器为基础，综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技
术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。用可编程
序控制器（软件编程）来代替传统继电器硬件布线控制，使
控制系统有了极大的柔性和通用性，同时由于PLC功能齐
全，不仅能完成复杂的逻辑控制，并且可靠性高、稳定性好、
抗干扰能力强、性能优越、灵活通用，能在恶劣的工况环境
下长时间连续运行，结构简单、编程简单，维护简单，使得
系统可靠性大大提高：可以模拟全自动洗衣机的工作循环，
也可以按照自己的要求任意设定仪器的工作循环。
根据控制系统的需要，我们采用德国西门子公司生产的
S7-200 CPU226型PLC，该种PLC结构紧凑、可靠性高、
通用性强，功能完善、操作方便，在一个PLC里面集成了
输入端、输出端、操作键盘和显示面板，设计紧凑，所有功
能集成在一起，使用简单，十分灵活方便，编程可以通过在
微机上面提供的STEP7-Micro/WIN32软件创建、测试、仿
真和修改PLC控制程序，然后使用西门子提供的专用电缆
非常简单的将程序载入和载出模块。
3．软件设计
3.1 I/O分配表
该系统的I/O分配表如表1所示。洗衣机通过零水位检
测开关ST1、底水位检测开关ST2、高水位检测开关ST3
来检测水位的高度位置（检测开关遇水就通：ON；离水就
[收稿日期]20##-11-26湖北广播电视大学学报第1期
断：OFF）。水位选择有一个选择按钮来完成，水位传感器
用来采样水位信息，由于水位传感器输出的信号是模拟信
号，通过模数转换器，再输入PLC，由PLC来控制进水阀
和排水阀动作；电动机驱动波盘来实现正、反转，电机在快
速转换过程中，电势能够快速转换，但电机内部磁场和电势
不是同步换向的，因此在设计控制过程中要考虑电机有一个
暂停过程，以便电机可靠地转换电势方向下，否则直接影响
洗衣机的洗涤和脱水程序。利用该PLC设计的全自动洗衣
机可根据衣物的洁净程度实现强洗或弱洗，洗涤方式选择有
有另一个按钮SB2来完成。洗涤水位选择用SB3来实现，
并且用4个LED发光二极管来指示当前的工作状况。
输入输出
启动按钮SA I0.1高水位选定指示LED1 Q0.1
停止按钮SB1 I0.2底水位选定指示LED2 Q0.2
零水位限位检测开关ST1 I0.3强洗选定指示LED3 Q0.3
低水位限位检测开关ST2 I0.4弱洗选定指示LED4 Q0.4
高水位限位检测开关ST3 I0.5进水电磁阀YV1 Q0.5
洗涤方式选择按钮SB2 I0.6排水电磁阀YV2 Q0.6
洗涤水位选择按钮SB3 I0.7电机正转继电器KM1 Q0.7
电机反转继电器KM2 Q1.0
蜂鸣器HA Q1.1
脱水电磁阀YC Q1.2
3.2工艺流程分析
根据前面的I/O分配表和系统结构分析可得全自动洗衣
机的PLC控制系统程序工艺流程图，其如图1所示。
3.3 I/O硬件连线
根据工艺流程图可以得出其硬件连线图，如图2所示。
洗涤、排水、脱水时间是由PLC内的计数器和定时器中的
参数控制的，只要改变参数大小就可以改变程序的时间长
短，也可以根据衣物的质地、数量及脏污程度来实现强洗、
弱洗。
4．结束语
该系统采用PLC为控制核心结构合理、测试方法可靠，
它具有较强的灵活性，提高了设备运行的可靠性，缩短产品
开发周期，保证新产品各项技术开发的同步性，提高了劳动
效率，达到了良好的经济效果。此外，PLC可以重复使用，
降低了测试经费。它的灵活性、操作方便性也方便测试者随
时输入、调试和修改控制程序。PLC又设有串行接口，方便
地与计算机进行连接，组成测控系统，给系统的维护和使用
带来了很大方便。
进水达到规定水位，开始洗
电机正转10s
强洗?
电机反转10s
暂停2s
暂停2s
满5次？满3次？
甩干10s
报警5s
排水
启动
电机正转4s
电机反转4s
暂停2s
暂停2s
停止
Y
Y Y
N
N N
图1全自动洗衣机PLC控制系统的工艺流程图
PLC
SA
SB1
ST1
ST2
ST3
SB2
SB3
COM
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
Q1.0
Q1.1
Q1.2
COM
LED1
LED2
LED3
LED4
YV1
YV2
KM1
KM2
HA
YC
图2全自动洗衣机PLC控制系统的硬件连线图
[参考文献]
[1]魏志精.可编程控制器应用基础[M].电子工业出版社.
[2]周恩涛.可编程控制器原理及其在液压系统中的应用[M].机械
工业出版社.
[3]潘月琴.全自动洗衣机的维修[M].北京科学技术出版社.
The Design of the Control System of Automatic Washing Machine Based on PLC
LI Xiao-guang，DUAN Chun-xia
[Abstract]According to the working principle of automatic washing machine,the use of programmable
logic controller(PLC)on the automatic washing machine control system design,realization of the system's
flexibility,high stability and reliability.
[Key words]PLC;Automatic control;Flexibility
03、利用PLC实现对全自动洗衣机的控制
程立新
(山西综合职业技术学院轻工分院,
第二篇：基于PLC的全自动洗衣机控制开题报告
xxxxx大学本科毕业设计（论文）开题报告
