全自动洗衣机控制系统设计
从而实现自动控制的。电磁阀起着通、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。
脱水时采用压电传感器。当脱水桶高速旋转时，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。
5.6波轮式全自动洗衣机的电气控制原理
波轮式全自动洗衣机是利用电动机的正反转控制水流方向以形成涡流，涡流的力作用在衣物上使污渍脱离而实现“洗净”目的的。
利用电动机正反转带动波轮是水流形成涡流“揉搓”衣物，洗衣机为家用电器，其可靠性、安全性因素要求较高，故洗衣机中各种起保护作用的电器元件也较多。因为有各种程序的执行，所以各传感器等元件应用也较多。因为该洗衣机采用PLC实现自动控制，故其控制电路电路图中被控制原件的接线原理图见PLC外部接线图，电动机主电路继电器控制,利用交流接触器的关闭状态，改变电动机三相电源相序，进而改变电动机的转向。
图5.8 洗衣机电气控制主电路图
6 硬件设计
6.1 I/O点数统计
I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满足控制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应根据被控对象所需控制的模拟量、开关量、输入输出设备情况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充，一般应在估计的总点数上再加上20%—30%的备用量。[该系统有11个数字输入点6个数字输出点，具体的输入输出见表6-1.
表6-1 I/O点数统计表
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输入点 启动按扭 停止按扭 水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位） 手动排水开关 手动脱水开关 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 水排空传感器 输出点 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器 脱水桶 报警器 6.2 I/O储存器容量的估算
PLC常用的内存有EPROM、EEPROM和带锂电池供电的RAM。一般微型和小型PLC的存储容量是固定的，介于1—2KB之间。用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略地估算。根据经验，每个I/O点及有关功能元件占用的内存量大致如下：
开关量输入元件：10—20B/点 开关量输出元件：5—10B/点 定时器/计数器：2B/个 模拟量：100—150B/个
通信接口：一个接口一般需要300B以上
根据上面算出的总字节数再考虑增加25%左右的备用量，就可估算出用户程序所需的内存容量，从而选择合适的PLC内存。该系统有11个数字输入点6个数字输出点，需内存280B，有定时器6个，计时器2个，需内存16B，考虑余量后需要内存370B。
6.3.CPU功能与结构的选择
PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特殊功能模块，如通信模块、位置控制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满足实时控制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。全自动洗衣机控制所要求的控制功能简单，小型PLC就能满足要求了。
该控制系统CPU模块可采用CPU-224（AC/DC/继电器）模块，它可控制整个系统按照控制要求有条不紊地进行。同时由于该模块采用交流220V供电，并且自带14个数
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字量输入点和10个数字量输出点，完全能满足全自动洗衣机控制系统的要求，所以不再需要另外的电源模块、数字量和输出模块。
综上所述此次设计选用西门子S7-200型PLC。
6.4.PLC外部接线图
根据全自动洗衣机的控制要求，对系统控制的I/O点数进行了统计和PLC型号进行了选择，现根据以上的统计和选择对控制系统PLC的外部接线设计如下图6.2。
图6.2 PLC外部接线图
7．软件设计
7.1 I/O分配表
7.1.1输入、输出地址分配表
列出全自动洗衣机的输入分配表，见表7-1。
表7-1输入地址分配表
输入地址 I0.0 对应的外部设备 启动按扭 26
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I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 列出全自动洗衣机的输出分配表，见表7-2。 表7-2输出地址分配表
停止按扭 水位选择开关（高水位） 水位选择开关（中水位） 水位选择开关（低水位） 手动排水开关 手动脱水开关 高水位传感器 中水位传感器 低水位传感器 水排空传感器 输出地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 对应的输出设备 进水电磁阀 排水电磁阀 洗涤电动机正转继电器 洗涤电动机反转继电器 脱水 报警器 7.1.2内部元件地址分配表
全制动洗衣机控制时，需用到PLC内部的计时器和计数器对其进行过程控制，现对控制中要用到的内部位元件地址分配表归纳如表7-3。
表7-3内部地址分配表
定时器/计时器 T37 T38 T39 T40 T41 T42 T43 C50 C51 对应的作用 进水暂停计时 正洗计时 正洗暂停计时 反转计时 反转暂停计时 脱水计时 报警计时 正反洗循环计数 大循环计数 27