基于PLC控制的全自动洗衣机系统设计.docx

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毕业设计（论文）摘要本文介绍了可编程序控制器（PLC）和PLC控制系统的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知识以及PLC控制系统等相关知识，据此设计了一个简单的全自动洗衣机控制系统。全自动洗衣机通过了可编程序控制器来实现洗涤过程，省时省力。可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。现已广泛应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。 PLC的学习比一般编程学习困难在于，要完成一个控制系统不仅需要掌握一定的编程技术，更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合适的PLC型号，然后进行资源配置，设计控制系统。该设计为全自动洗衣机的PLC控制，主要介绍了全自动洗衣机的工作原理，控制系统的PLC的选型和资源的配置，控制系统程序设计与调试，控制系统PLC程序。关键词：PLC；自动化；控制程序目录摘要………………………………………………………...(I) 绪论…………………………………………………………(1) 1 PLC简介…………………………………………………..(1) 1.1 概述……………………………………………………..(1) 1.2 PLC的发展历程………………………………………….(1) 1.3 PLC的特点………………………………………………(2) 1.4 PLC的分类………………………………………………(3) 1.5 PLC的功能………………………………………………(4) 2 PLC的主要技术指标………………………………………(5) 3 PLC的工作原理……………………………………………(6) 3.1 扫描技术…………………………………………….......(6) 4 PLC的结构与设计…………………………………………(7) 4.1 PLC的基本结构…………………………………………..(7) 4.2 设计原则………………………………………………...(9) 4.3 设计步骤…………………………………………….…(10) 5 PLC变成软件的应用……………………………………...(11) 5.1 设程序输入和编辑………………………………………(11) 6 PLC全自动化洗衣机的基本结构………………………….(14) 6.1 全自动洗衣机的工作原理及构造………………………..(14) 6.2 全自动洗衣机系统的配置……………………………….(16) 6.3 全自动洗衣机控制系统的PLC选型………………………(17) 6.4 全自动洗衣机的控制流程………………………………(18) 6.5 全自动洗衣机PLC控制程序设计及分析…………………(19) 6.6 调试……………………………………………………(23) 6.7 设计小结 ………………………………………………(24) 参考文献 ……………………………………………………(25) 致谢…………………………………………………………(26) 27 绪论随着计算机技术、微电子技术以及数字化通信技术的飞快发展，可编程序控制器（PLC）产品结合类计算机产业中最先进的技术手段以及电气自动化控制的重要理论，在其性能指标及功能上进一步完善并丰富，打破了传统的PLC概念，在电气控制领域的发展范围越来越大。可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。本文介绍了可编程控制器（PLC）和PLC控制系统的基本知识，包括PLC的产生和发展、特点、技术指标、基本结构、工作原理PLC控制系统等相关知识。 1 PLC简介 1.1 概述 PLC自问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，国际电工委员会（IEC），并在1987年作了如下的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程控制器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及基有关外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充基其功能的原则设计的。”总之，可编程控制器是一台专为工业环境而设计的计算机，它是将传统的计算机技术、继电器技术和通信技术相融合而发展起来的一种新型的控制装置。在具体的国内工业应用中，由于它不是针对某一具体的工业应用，因此它的硬件应根据实际需要来进行配置，其软件则根据控制要求进行编写。 1.2 PLC的发展历程 PLC的发展也是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，正是这些高新技术的发展推动了可编程控制器的发展。从控制功能来看，可编程控制器的发展大致经历了4个阶段： (一)初级阶段：从第一台PLC问世到20世纪70年代中期由于第一代PLC是为了取代继电器的，因此，主要功能是逻辑运算和计时、计数功能。CPU由中小规模数字集成电路构成。主要产品有：MODICON公司的084，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14，日立公司的SCY-022等。第一阶段就采用了梯形图语言作为编程方式，尽管有些枯燥，但却形成了工厂的编程标准。 (二)扩展阶段：从20世纪70年代中期到70年代末期这一阶段PLC产品的控制功能得到很大扩展。扩展的功能包括数据的传送、数据的比较和运算、模拟量的运算等功能。这一阶段的产品有MODICON的184，284，384，西门子公司的SIMATICS3系列，富士电机公司的SC系列产品。 (三)通信阶段：20世纪70年代末期到80年代中期这一阶段产品与计算机通信的发展有关，形成了分布式通信网络。但是，由于各制造商各自为政，通信系统也是各有各的规范。由于在很短的时间内，PLC就已经从汽车行业迅速扩展到其它行业，作为继电器的替代品进入了食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。其次，产品功能也得到很大的发展。同时，可靠性进一步提高。这一阶段的产品有西门子公司的SIMATICS6系列，GOULD公司的M84，884等，富士电机的MICRO和TI公司的TI530等。 (四)开放阶段：从20世纪80年代中期开始由于国际标准化组织提出了开放系统互连的参考模型OSI，使PLC在开放功能上有较大发展。主要表现为通信系统的开放，使各制造厂商的产品可以通信，通信协议开始标准化，使用户得益。此外，PLC开始采用标准化软件系统，增加高级语言编程，并完成了编程语言的标准化工作。 1.3 PLC的特点 PLC是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物，所以在工业控制方面，它具有继电器或通用计算机所无法比拟的特点。 (一)体积小、重量轻超小型的PLC底部尺寸＜100mm，重量＜150g，其功耗仅为数瓦。由于其体积小，很容易装入机械中，便于机电一体化的实现。 (二) 实用性普遍 PLC可适用于各种规模的电气控制场合，除了基本的逻辑处理功能之外，当前大多PLC具有数据运算能力，并可应用于数字控制领域中。近年来，PLC的功能日益完善，PLC的应用已经普遍到温度控制、位置控制及CNC等多个控制领域。 (三) 抗干扰能力强由于PLC采用了现代化的大规模集成电路技术，在内部电路、生产工艺等方面均采取先进的抗干扰处理技术，具有较高的可靠性。另外，PLC还自备硬件故障自动检测功能，一旦出现故障即可发出警报。在软件应用中，应用者还可编入外围器件的自诊断故障程序，让系统中出了PLC之外的电路与设备也能获得自我保护功能。 (四) 应用简单、普遍 PLC作为直接面向企业的工控设备，具有接口容易、编程语言易于被工程技术人员接受并理解等特点，尤其图形符号及梯形图语言、表达方式等与继电器电路图基本类似，只需通过PLC的少量开关量逻辑控制指令就能熟练实现在电气控制中的应用。 (五) 维护与改造方便 PLC通过存储逻辑替代了接线逻辑，减少了控制设备外在的接线，极大减少了控制系统设计和建造的时间，为后期维护提供了方便，同时程序较易改变，可极快应用于生产过程的改变。 1.4 PLC的分类（一）小型PLC 连接开关量I/O模块、模拟量I/O模块以及其它各种特殊功能模块，能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运算、数输入/输出点数在128点以下的PLC称为小型PLC。其特点是体积小、结构紧凑，它可以据处理和传送、通信联网以及各种应用指令。（二）中型PLC 输入/输出点数在128-512点之间的 PLC称为中型PLC。它除了具有小型机所能实现在功能外，还具有强在的网络通信功能、更丰富的指令系统、更大的内存容量和更快的扫描速度。（三）大型PLC 输入/输出点数大于512的PLC称为大型PLC。它具有强大的软件硬件功能、自诊断功能、通信联网功能，它可以构成三级通信网，实现工厂生产管理自动化。另外大型PLC还可以采用三CPU构成表决式系统，使机器具有更高的可靠性。 1.5 PLC的功能（一)逻辑控制功能逻辑控制功能实际上就是位处理功能，是可编程控制器的最基本的功能之一。PLC设置有“与”、“或”、“非”等逻辑指令。利用这些指令，根据外部现场(开关、按钮或其他传感器)的状态，按照制定的逻辑进行运算处理后，将结果输出到现场的被控对象(电磁阀、接触器、继电器、指示灯等)。因此PLC可以代替继电器进行开关控制，完成触点的串联、并联等各种连接。另外，在PLC中一个逻辑位的状态可以无限次地使用，逻辑关系的修改变更也十分方便。（二)定时控制功能 PLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类似于继电器线路中的时间继电器。定时器的设定值(定时时间)可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。程序执行时，PLC将根据用户指定的定时器指令对某个操作进行限制或延时控制，以满足生产工艺的要求。（三)计数控制功能 PLC为用户提供了很多计数器。计数器计到某一定值时(设定值)，产生一个状态信号，利用该状态信号实现对某个操作的计数控制。计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改。程序执行时PLc将根据用户用计数器指令指定的计数器对某个控制信号的状态改变次数(如某个开关的闭合次数)进行计数，以完成对某个工作过程的计数控制。（四)步进控制功能 PLC为用户提供了若干个状态器，可以实现由时间、计数或其他指定逻辑信号为转移条件的步进控制，即在一道工序完成以后，在转移条件满足时，自动进行下一道工序。大部分PLc都有专用的步进控制指令，应用步进指令编程十分方便。（五)数据处理功能大部分PLC都有数据处理功能，可实现算术运算、数据比较、数据传送、数据移位、数制转换、译码编码等操作。现在一些新型的PLc数据处理功能更加齐全，可以完成开方、PID运算、浮点运算等操作，还可以和cRT、打印机连接，实现程序、数据的显示和打印。（六)过程控制功能有些PLC具有A／D、D／A转换功能，可以方便地完成对模拟量的控制和调节。（七)通信联网功能。有些PLC采用通信技术，可以多台PLC之间的同位链接、PLC与计算机之间的通信等。利用PLC之间的同位链接，可以把数十台PLC用同级或分级的方式链成网络，使各台PLC的I／O状态相互透明。采用PLC和计算机之间的通信连接，可用计算机为上位机，下面连接数十台PLC作为现场控制。目前PLC的联网和通信技术正趋于完善并迅速发展。（八)监控功能 PLC设置了较强的监控功能。操作人员利用编程器或监视器可对PLC的运行状态进行监视。利用编程器可以调整定时器、计数器的设定值和当前值，并根据需要改变PLC内部逻辑信号的状态及数据区的数据内容，为调试和维护提供了极大的方便。（九)停电记忆功能 PLC内部的部分存储器所使用的RAM设置了停电保持器件(如备用电池等)，以保证断电后这部分存储器中的信息不会丢失。 PLC可对系统组成、某些硬件状态及指令的合法性等进行自诊断，发现异常情况，发出报警并显示错误类型，如属于严重错误则自动终止运行。它的故障自诊断功能大大提高了PLC控制系统的安全性和可维护性。 2 PLC的主要技术指标 (一)存储容量存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程序。一般来说，小型PLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万字。 (二)I/O点数输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。I/O点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。 (三)扫描速度扫描速度是指PLC执行用户程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标。一般以扫描1K字用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以ms/K字为单位。PLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间，可以通过比较各种PLC执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描速度的快慢。 (四)指令的功能与数量指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强。 (五)内部元件的种类与数量在编制PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。 (六)特殊功能单元特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使PLC的控制功能日益扩大。 (七)可扩展能力 PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时，经常需要考虑PLC的可扩展能力。 3 PLC的工作原理 3.1 扫描技术当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 (一) 输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 (二) 程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 (三) 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。 4 PLC的结构与设计 4.1 PLC的基本结构 PLC的基本结构由中央处理器（CPU）、存储器、输入、输出接口、电源、扩展接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。（一）中央处理器（CPU）它PLC的核心，他按PLC中系统程序赋予功能指挥PLC有条不紊地进行工作，主要作用有：①收并存储从编程器输入的用户程序和数据。②断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误。③扫描的方式通过I/O部件接收现场的状态或数据，并存入输入映像存储器或数据存储器中。④LC进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户指令，解释并按指令规定的任务进行数据传送、逻辑或算术运算；根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象存储器的内容，再经输出部件实现输出控制、制表打印或数据通信功能。（二）存储器 PLC的存储器用来存放系统程序、用户程序和运行数据单元，按其作用分为系统存储器和用户存储器两部分。其中系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，用户不能直接更改。系统存储器在类型上属于只读存储器ROM，其内容只能读出，不能写入，具有非易失性：它的电源消失后，仍能保存存储的内容。系统程序分为系统管理程序、用户指令解释程序、标准程序模块与系统调用。用户存储器包括用户程序存储器和功能存储器两部分。（三）开头量输入、输出接口 PLC的输入和输出接口是PLC与外界的接口。输入接口用来接收和采集两种类型的输入信号，一类是开关量输入信号，另一类是模拟量输入信号。输出接口用来连接被控对象中各种执行元件。输入、输出接口有数字量输入、输出和模拟量输入、输出两种形式。数字量输入、输出接口作用是将外部控制现场的数字信号与PLC内部信号的电平相互转换；模拟量的输入、输出接口作用是将外部的控制现场的模拟信号与PLC内部的数字信号相互转换。输入、输出一般都具有光电隔离和滤波，与外部电路隔离开，提高PLC的抗干扰能力。PLC的开关量输入接口有三种不同类型的电源，输入开关可以是无触点或传感器的集电极开路的晶体管。PLC开关量输出接口按输出开关器件种类不同有三种形式：第一种是继电器输出型，CPU输出时接通或断开继电器线圈；第二种是晶体管输出型，通过光耦合使开关晶体管截止和饱和导通以控制外部电路；第三种是双向晶体管输出型，采用的是光触发型双向晶体管，按照负载使用电源不同，分为直流输出接口，交流输出接口和交直流输出接口。（四）电源 PLC 的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的可靠得电源系统是无法正常工作的，因此PLC 的制造商对电源的设计和制造也十分重视，一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内可以不采取其它措施，而将PLC 直接连接到交流电网上去。 4.2 设计原则（一）限度地满足被控对象的控制要求充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。（二）PLC控制系统安全可靠保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。（三）简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。（四）应发展的需要由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。 4.3 设计步骤详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。（一）选择输入／输出设备根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。（二）选择PLC PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择，（三）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路首先PLC的I/O点与输入／输出设备的连接图或对应关系表，该部分也可在第２步中进行。其次画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。（四）设计程序根据系统的控制要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。除此之外，程序通常还应包括以下内容：（1）初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。（2）检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。（3）保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。（五）程序的模拟调试程序模拟调试的基本思想是，以方便的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。其中硬件模拟法是使用一些硬件设备（如用另一台PLC或一些输入器件等）模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端，其时效性较强。而软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序，模拟提供现场信号，其简单易行，但时效性不易保证。模拟调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。（六）硬件实施硬件实施方面主要是进行控制柜等硬件的设计及现场施工。主要内容有：（1)设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。（2）设计系统各部分之间的电气互连图。（3）根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。（七）联机调试联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。（八）整理和编写技术文件 5 PLC变成软件的应用 5.1 设程序输入和编辑 1．打开程序单击“开始”→“程序”→“MELSOFT应用程序”→“GX-Developer”即打开程序，如图4-1所示 2．创建新工程单击“工程（F）”“创建新工程”，即出现4-1所示的对话框，要求选择“PLC系列”和“PLC类型”以及选择“程序类型”。对话框中默认为“梯形图逻辑”。单击“设置工程名”，在工程名框中输入工程名。选择工程保存路径，点击“确定”新工程建立完毕。如图4-2所示进入编程界面，本软件可用于三菱FX系列的PLC。图4-2选择PLC系列和PLC类型图4-3编程界面 3.输入梯形图输入梯形图有两种方法：一种是利用工具条中快捷键输入，二是直接用键盘输入。输入的梯形图如图4-4所示 4.梯形图编辑在输入梯形图时，常需要对进行编辑，如插入、删除等操作。（一）触点的修改、添加和删除 (1) 修改：把光标移在需要修改的触点上，直接输入新的触点，单击回车键即可，则新的触点覆盖原来的触点。也可以把光标移到需要修改的触点上，双击，则出现一个对话框，在对话框中输入新触点的标号，单击回车键即可。 (2) 添加：把光标移在需要添加触点上，直接输入新的触点，单击回车键。 (3) 删除：把光标点在需要删除的触点上，再按键盘的“Delete”键，即可删除，再点击直线的按钮。单击回车键，用直线覆盖原来的触点。（二）在进行编辑的时候，通常要插入或删除一行或几行程序。（1）行插入：先将光标移到要插入行的地方，点击“编辑（E）”弹出下拉菜单，再点击“行插入（N）”，则在光标处出现一个空行，就可以输入一个程序；用同样的方法，可以继续插入行。（2）行删除：先将光标移到删除行的地方，点击“编辑（E）”弹出下拉菜单。再点击“行删除（E）”，就删除了一行；用同样的方法可以继续删除。注意：“END”是不能删除的。 5．程序的转换程序通过编辑以后，计算机界面的底色是灰色的，要通过转换变成白色才能传给PLC或进行仿真运行。转换方法如下：（1）直接点击功能键“F4” （2）点击菜单条中的：“变换（C）”→弹出下拉菜单→在下拉菜单中的点击“变换（C）”。 6．步进指令输入步进指令的输入方法和FX-PCS/Win-C版本的饿软件有所不同，主要是STL指令的表现格式不同：在FX-PCS/Win-C软件中，是一个触点的形式；而在GX-Developer软件中，是相当于一个线圈形式表示的。 6 PLC全自动化洗衣机的基本结构 6.1 全自动洗衣机的工作原理及构造全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识，以下就其原理和构造作一分析。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。全自动洗衣机构造图全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入一定量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时，电机绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣量情况。衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。脱水时采用压电传感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转。 6.2 全自动洗衣机系统的配置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。全自动洗衣机一般采用轻触式开关，在按下开关后，字符旁边的指示灯会亮。当指示灯亮起表示程序选中，指示灯闪烁表示正在执行此程序，指示灯熄灭表示程序未选择或执行完毕。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。全自动洗衣机主要是通过波轮对衣物的翻滚达到洗涤目的。波轮安装在洗涤桶的正中，托盘连接着盛水桶。套桶式全自动洗衣机的脱水桶（甩干篮）既要保证能离心脱水，又要能容纳洗涤的衣物，全自动洗衣机的洗涤桶其上部略大，下部略小，呈圆锥形。为了保证洗涤效果，洗涤桶的内壁上必需设计成凸形来增大摩擦力，达到满意的洗涤效果，当衣物与洗涤桶接触时，桶壁就产生像搓板那样的洗涤作用，而且能增强涡旋作用，提高洗涤率。洗涤系统的传动部分由风叶、皮带、皮带轮、和洗衣轴体组成。脱水系统由脱水桶、脱水定时器、安全开关、电动机、制动机构等组成。洗衣机具有盖的带锁装置，该锁定装置，包括洗衣机盖板、洗衣机箱体，还包括控制开关，与控制脱水的开关联动；电磁铁，与控制开关连接；洗衣机盖板翻口端内面在对应洗衣机箱体内壁处设有凹缘，凹缘上设有锁孔，洗衣机箱体上端设有所述电磁铁，电磁铁衔铁的伸缩口位于洗衣机箱体内壁，而且电磁铁通电后其衔铁伸出端正好位于盖好的洗衣机盖板凹缘的锁孔内。由于电磁铁的控制开关与洗衣机控制脱水的开关联动，使洗衣机在脱水时电磁铁的衔铁能伸出，而且正好锁住洗衣机盖板凹缘的锁孔，使用户在脱水时不能打开洗衣机盖板，从而确保了洗衣机脱水时的操作安全。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。 6.3 全自动洗衣机控制系统的PLC选型（一）统计I/O点数输入：系统启动按钮一个，系统停止按钮一个，高、中、低水位控制开关三个，高、中、低液位传感器三个，以及排水液位传感器一个。输出：进出水显示灯一盏，高、中、低水位显示灯各一盏，电机正、反转显示灯各一盏，排水、脱水显示灯灯各一盏。（二）PLC的型号：输入一共有9个，考虑到留有15％～20％的余量即9×（1＋15％）＝10.35，取整数10，所以共需10个输入点。输出共有8个，8×（1＋15％）＝9.2，取整数9，所以共需9个输出点。可以选OMRON公司的CPM1A/CPM2A型PLC就能满足此例的要求。（三）I/O分配全自动洗衣机控制I/O分配表输入输出地址名称地址名称 00000 启动系统按钮 01000 排水显示灯 00001 高水位选择按钮 01001 脱水显示灯 00002 中水位选择按钮 01002 进、出水显示灯 00003 低水位选择按钮 01003 高水位显示灯 00004 排水液位传感器 01004 中水位显示灯 00005 停止系统按钮 01005 低水位显示灯 00006 高水位液位传感器 01006 电机正转显示灯 00007 中水位液位传感器 01007 电机反转显示灯 00008 低水位液位传感器 6.4 全自动洗衣机的控制流程（1）按下启动按扭及水位选择开关；（2）开始进水直到高（中、低）水位，关水；（3）2秒后开始洗涤；（4）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s；（5）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s；（6）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍；（7）清洗完成，报警3秒并自动停机；（8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）；说明：（1）在洗涤过程中，若外部电源与供水中断，洗衣机暂时停止工作，当电源或供电恢复后，洗衣机在原来基础上继续工作，知道洗涤完成。（2）若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）。全自动洗衣机要能够通过控制面板设定洗衣机的洗涤时间、洗涤次数、脱水时间，选择洗衣模式；能够检测水位，自动完成进、出水；按下启动按键洗衣机能够按照设定的洗衣程序，从进水、洗涤、漂洗、排水到脱水，整个过程全自动进行；完毕后，能够自动报警，停止工作。自动洗衣机PLC控制系统，该系统由PLC控制器、继电器、按钮开关、选择开关、限位开关等组成。洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现。脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。洗涤完成由蜂鸣器报警。洗衣机按下启动按扭和水位选择开关，开始进水，进水到规定高度，使水位开关接通，停止进水，2S后实现洗涤正转；洗涤正转30S后，停止洗涤，2S后开始洗涤反转；洗涤反转30S后，2S后计数器加1，累计洗涤次数；若未满5次则重复进行洗涤，直至洗涤达到5次（共320 s），开始排水。由于

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