1、论文/ 设计/报告原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文/设计/报告是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了论文/设计/报告中特别加以标注引用的内容外，本论文/设计/ 报告不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 2009 年 11 月 日 论文/ 设计/报告版权使用授权书本论文/设计/报告作者完全了解学校有关保障、使用学位论文/设计/ 报告的规定，同意学校保留并向有关论文/设计/报告管理部门或机构送交论文/设计/ 报告的复印件和电子版，允许论文/ 设计/报告被查阅和借阅。本人授权省级优秀论文/设计/ 报告评选机构将本论
2、文/设计/ 报告的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文/设计/报告。本论文/设计/报告属于1、保密 ，在_年解密后适用本授权书。2、 不保密 。（请在以上相应方框内打“” ）作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日 毕业设计（论文）课题任务书（ 2009 -2010 学年）学院名称：三峡电力职业学院课题名称 小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制学生姓名 管春红 专业 发配电 学号 2007309407指导教师 李耀坤 指导人数课题概述：某洗涤设备有限公司是专业从事工业洗涤设备生产与研发的企业。为医院、化工、石化、酒店宾馆及各生产企业提供各
3、种规格的自动洗涤设备。旗下产品有半/全自动离心式洗衣机、半全自动卧式滚筒洗衣机、全自动物料结晶机等三十余种洗涤产品。产品在全国各医院、酒店宾馆及大型企业应用广泛。近年来在家用全自动洗衣机大力推广的影响下，大型工业洗涤设备也从原来的继电器控制方式时期逐步进入全自动控制时代。设计任务与要求： 1）根据控制要求，制定合理的设计方案，绘制主电路图（即梯形图）2）写出系统程序的指令表。3） PLC I/O 点分配，并绘制 I/O 接线图； 4）正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表； 6）课程设计的心得，整理技术资料，编写使用说明书控制要求：按下启动按钮，洗衣机机箱进水，进水到满水限位开关处停止。然后
4、洗衣机的电机正转 15秒，停 3 秒，反转 15 秒，停 3 秒，如此循环 30 次进行清洗。然后进行排水。当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水） ，脱水时间为 10s。这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。经过 3 次上述大循环后（第 2、3 次为漂洗） ，进行洗衣完成报警，报警 10s 后结束全过程，自动停机。要求阅读或检索的参考资料及文献：1 中国家用电器研究所. 家用电器时尚消费，20022003。2 王春刚. 洗衣机的特点及原理. 北京：农村读物出版社，2002。3 吴存宏. 浅谈 PLC 在全自动洗衣机中运用.J家用电器科技，2004。 4 余雷声. 方宗达等编.电气控制与 P
5、LC 应用. 北京：机械工业出版社，1996。5 邓则名. 电器与可编程序控制器应用技术. 北京：机械工业出版社，1998。6 韩服善，张石平. 全自动洗衣机 PC 控制系统设计 J 家用电器.消费，2002， （06） 。7 宋德玉主编. 可编程序控制器原理及应用系统设计技术. 北京：冶金工业出版社，2001。设计（论文）成果要求：1、开题报告： 6 页 1000 字2、说 明 书： 28 页 6000 字（即毕业设计正文部分）3、图 纸： 4 页 8 张4、其 它：按要求提供图纸及论文全文电子文档毕业设计的封装次序（封面-设计任务书-开题报告-目录- 正文-图纸）起止日期 要求完成的内容及
6、质量进度及要求2009-09-01 至 2009-11-20接受毕业设计任务书，学习毕业设计 （论文）要求及有关规定。阅读指定的参考资料及文献，完成开 题报告。上交开题报告，指导教师批阅 。完成设计书，指导教师批阅。完成毕业设计，全部成果交指 导教师批阅。毕业答辩审核（学科主任） 批准（分管院长）三峡电力职业学院毕业论文（设计）开题报告申请课题 小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制 学 号 2007309407 班 级 20073094 专 业 发电厂及电力系统 申 请 者 管春红 联系电话 15972717310 Email ： 指导教师 李耀坤 申请日期 2009-11-16 三峡电力职业
7、学院动力工程系名称 小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制起止年月 2009-9-1 至 2009-11-10 研究课题成果形式 毕业设计 申请者 姓名 管春红 性别 男 班级 20073094 指导教师 姓名 李耀坤 性别 男 职称 学号 姓名 性别 班级 在本项目中的分工2007309407 管春 红 男 20073094 洗衣机构造及说明2007309425 欧阳守波 男 20073094 PLC 控制系统绘制于描述课题组成员1. 选题的背景、意义和应用前景：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制设计课题选自系部提供的课题集，并基于全组人员兴趣讨论得以选定，课题任务及内容主题由课题指导老师陈老师
8、指定。我们的专业是发电厂及电力系统，小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制设计这个课题几乎包含了大二一年来我们学习的全部内容，设计这个课题对我们所学习的电子、电路程序知识有很大的帮助，并且加深对它的了解，正是了解了它的重要性以及广泛性，因此我们选择了这个课题，相信在今后几周的学习时间里，大家会圆满的完成课题任务，给老师一份满意的答卷，2.本选题在国内、外的研究状况及发展趋势： 随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水
9、平同步。纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。 长期以来，PLC 始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。另一方面，PLC 还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击，尤其是工业 PC 所带来的冲击。PLC 需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。PLC 技术展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC 将会继续失去市场份额；更有甚者认为，在工业 PC 面前，PLC
10、将会一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为 PLC 提供一定的市场份额。在全球工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生巨大变革，几乎到处都有 PLC，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软 PLC(SoftPLC)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有 SoftPLC 组态软件和基于工业 PC 控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统 PLC 供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化，他们必须面对现实，在传统 PLC 的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是 PLC 控制
11、器的核心，PLC 供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将 PLC 融入更加开放的工业控制行业。3.主要研究内容：1、洗衣机类别2、洗衣机主要部件3、可编程序控制技术4、三菱 FX 系列 PLC 简介5、PLC 控制系统设计与应用6、系统硬件设计7、系统软件设计4. 拟采取的研究（设计）方法和技术路线（包括研究（设计）工作的总体安排、步骤和各时间段的工作任务等）起止日期 要求完成的内容1、第一周 1、 完成开题报告2、第二周第六周 2、 完成毕业设计（论文）初稿，指导老师审3、第七周第八周 3、 完成毕业
12、设计（论文） ，装订成册，连同电子文档一并上交指导老师4、第九周4、 指导老师完成毕业设计（论文）的批阅，评阅小组完成毕业设计（论文）的评阅。进度划安排计5、第十周 5、毕业答辩。5. 研究（设计）方案的可行性分析和已具备的研究（设计）条件以及主要的参考文献、软件等：1、中国家用电器研究所. 家用电器时尚消费，20022003。2、王春刚. 洗衣机的特点及原理. 北京：农村读物出版社，2002。3、吴存宏. 浅谈 PLC 在全自动洗衣机中运用.J家用电器科技，2004。 4、余雷声. 方宗达等编.电气控制与 PLC 应用. 北京：机械工业出版社，1996。5、邓则名. 电器与可编程序控制器应用
13、技术. 北京：机械工业出版社，1998。6、韩服善，张石平. 全自动洗衣机 PC 控制系统设计 J 家用电器.消费，2002， （06） 。7、宋德玉主编. 可编程序控制器原理及应用系统设计技术. 北京：冶金工业出版社，2001。6.最终成果描述：1、 开题报告一份2、 任务书一份、3、 毕业设计论文文档一份（6000 字以上） 、4、 电子文档一份指导教师意见（对本研究（设计）项目的意义、方案、取得预期成果的可能性等签署具体意见）：指导教师（签字）：年 月 日院、系（部）教学指导委员会意见（或成绩）：负责人（盖章）：年 月 日三峡电力职业学院毕 业 设 计 （ 正 文 ）题 目： 小天鹅全自
14、动洗衣机的 PLC 控制 学 生 姓 名： 管 春 红 学 号 ： 2007309407 指 导 教 师： 李耀坤 专 业 年 级： 07 级发电厂及电力系统 所在学院和系： 动力工程系 完 成 日 期： 2009-11-10 答 辩 日 期： 2009-11-16 小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制【摘要】：根据全自动洗衣机的工作原理小天鹅洗衣机外壳，利用可编程控制器 PLC 实现控制，说明了 PLC 控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。通过本系统的设计，对欧姆龙 CJ1M 系列 PLC 的特点有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了欧姆龙 CJ1M 系列 PLC 的特点，对按钮，电磁
15、阀，开关等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化，并实现了多台控制。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、数量及脏污的程度来编程。只要稍作改变，就可以设计出诸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标准洗涤程序，充分表现现代家电用品的个性。【关键词】：PLC；洗衣机；全自动；程序控制器Little Swan automatic washing machine PLC control【Abstract】: According to th
16、e work principle of the full-automatic washer，make use of the programmable logical controller PLC realization control， explain the principle method of the PLC control， the special features of the characteristics and the control washer.According to the design of this system， had the thorough comprehe
17、nsion to the characteristics of the OMRON CJ1M series PLC in Europe.The full-automatic washer control system made use of the characteristics of the OMRON CJ1M series PLC in Europe， to the button， the electromagnetism valve， switch etc. a little bit other importation/ output to order to carry on the
18、control， carry out the washer to do laundry the automation of the process， and carried out many pedestals control.Because each of rinse， drain， time that dehydrate from PLC inside count the machine control， so as long as the change count the machine parameter and can change time.Can settle down proc
19、edure time that the top set， the conduct and actions fixs the procedure usage， also can according to the quality of the clothes，the degree of the quantity and dirt to weave the distance.As long as make the change slightly， can design such as the cowboy clothes that want to wash much to jilt much， th
20、e wool clothes and in general use standards that wash lightly to jilt lightlies wash away dirt the procedure， expressing the characte of the modern electrical appliance well.【KEYWORD】：PLC; Washing machine; Full-automatic; Procedure controller目录绪论 11.可编程序控制技术 .21.1 PLC 的定义及特点 21.2 PLC 的应用和发展前景 21.3 P
21、LC 的基本组成及工作原理 31.4 PLC 的编程语言 52. PLC 控制系统设计与应用 .62.1 PLC 控制系统设计的基本原则 62.2 PLC 控制系统设计的基本内容 62.3 PLC 控制系统设计的一般步骤 73.三菱 FX 系列 PLC 简介 83.1 FX 系列 PLC 的特点 .83.2 FX2N 系列 PLC.83.3 FX 系列 PLC 内部资源 .94.洗衣机类别 1 15.洗衣机主要部件 1 25.1 洗衣机电机 .1 25.2 定时器 .1 25.3 进水电磁阀 .1 35.4 排水电磁阀 .1 45.5 水位开关 .1 55.6 离合器 .1 65.7 熔断器
22、.1 75.8 蜂鸣器 .1 95.9 电容 .1 96.系统硬件设计 2 06.1 系统硬件分析 .2 06.2 全自动洗衣机的控制系统的运作要求 .2 06.3 控制要求 .2 16.4 机型选择和编号分配 .2 16.5 输入输出地址及接线 .2 26.6 元件清单 .2 27.系统软件设计 2 37.1 工艺流程分析 .2 37.2 梯形图 .2 47.3 指令表 .2 5结束语 .2 6致谢 .2 7参考文献 .2 8绪论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
23、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。该设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理、控制系统的 PLC 的造型和资源的配置、控制系统程序设计与调试、控制系统 PLC 程序。根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器 PLC 实现控制，说明了 PLC 控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。通过本系统的设计，对三菱的 F1 系列 PLC 的特点有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了三菱的 F1 系列 PLC 的特点，对按钮、电磁阀、开关等其它一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。充分表现现代家电用品的个性。动力工程系毕
24、业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制1、可编程序控制技术1.1 PLC 的定义及特点1.1.1 PLC 的定义可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则而设计。1.1.2 PLC 的特点PLC 是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的，这就使PLC 具有许多其他控制器所无法相比的特
25、点。（1） 可靠性高，抗干扰能力强（2） 通用性强，使用方便（3） 采用模块化结构，使系统组合灵活方便（4） 编程语言简单、易学，便于掌握（5） 系统设计周期短（6） 对生产工艺改变适应性强（7） 安装简单、调试方便、维护工作量小1.2 PLC 的应用和发展前景1.2.1 PLC 的应用PLC 是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，它具有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列的优点，因而在冶金、能源、化工、交通、电力等领域中有着广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和 CAD/CAM）之一。
26、动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制1.2.2 PLC 的发展前景为了适应市场的各方面的需求，各生产厂家对 PLC 不断进行改进，推出功能更强、结构更完善的新产品。这些新产品总体来说，朝两个方向发展：一个是向超小型、专用化和低价格的方向发展，以进行单机控制；另一个是向大型、高速、多功能和分布式全自动网络化方向发展，以适应现代化的大型工厂、企业自动化的需要。1.3 PLC 的基本组成及工作原理1.3.1 PLC 的基本组成CPUU 输入模块EPROM 输出模块 用户输出设备总线RAM I/O 接口电源模块 通信接口 计算机或其他PLC主机图 31 PLC 硬件系统结构框图在图
27、31 中，PLC 的主机由微处理器（CPU） 、存储器（ EPROM、RAM） 、输入/输出模块、外设I/O 接口、通信接口及电源组成。对于整体式的 PLC，这些部件都在同一个机壳内。而对于模块式结构的PLC，各部件独立封装，称为模块，各模块通过机架和电缆连接在一起。 主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接。根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备，可构成不同的 PLC 控制系统。下面分别介绍 PLC 各组成部分及其作用：（1） 处理单元 CPU） CPU 是 PLC 的控制中枢，PLC 在 CPU 的控制下有条不紊的工作，从而实现对现用户输入设备外围设备动力工程系毕
28、业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制场的各个设备进行控制。CPU 的具体作用如下：1、 接收、存储用户程序。2、 以扫描方式接收来自输入单元的数据和状态信息，并存入相应的数据存储区。3、 执行监控程序和用户程序。4、 响应外部设备的请求。（2） 存储器可编程控制器有两种存储器，即系统存储器（EPROM）和用户存储器（RAM） 。系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存储器的内容。用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数据状态的用户存储器部分也称为数据存储区。它包括输入、输出数据映像区，定时器/计数器预置数和当前的数据区，存放中间结果的缓冲区。（3） 输
29、入/输出模块PLC 的控制对象是工业生产过程，实际生产过程中的信号电平是多种多样的，外部执行机构所需的电平也是各不相同的，而可编程控制器的 CPU 所处理的信号只能是标准电平，这样就需要有相应的 I/O 模块作为 CPU 与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换。1.3.2 PLC 的基本工作原理PLC 是一种存储程序的控制器。用户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序键入到 PLC 的用户程序存储器中寄存。PLC 的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。PLC 扫描工作方式主要分三个阶段：输入采样、程序执行、输出刷新。（1） 输入采样 PLC 在开始执行程序之前，首先扫
30、描输入端子，按顺序将所有输入信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样。PLC 在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新。（2） 程序执行 PLC 完成了采样工作后，按顺序从 0000 号地址开始的程序进行扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上。（3）输出刷新 在执行到 END 的命
31、令时，即执行完用户所有的程序后，PLC 将输出映像寄存器中动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。1.4 PLC 的编程语言PLC 的控制功能是由车工女婿实现的。目前 PLC 常用的编程语言有：梯形图语言、助记符（指令表）语言、功能图语言、顺序功能图语言、高级编程语言等。1.4.1 梯形图语言（1）梯形图与继电器控制的区别梯形图语言形象直观，类似电气控制系统中继电器控制电路图。逻辑关系明显，电气技术人员容易接受。读同一控制电路，继电器控制原理图和梯形图的输入、输出信号、控制过程等效。但两者有本质的区别：继电器控制原理图使用的是硬件继电
32、器和定时器，靠硬件连接组成控制线路。而 PLC 的梯形图使用的是内部继电器、定时器/ 计数器等，靠软件实现控制。（2）梯形图程序简介1. 梯形图程序按行从上至下，每一行从左到右顺序编写。PLC 程序执行顺序与梯形图的编写一致。2. 梯形图左边垂直线称左母线，右边称为右母线。左母线右侧放置输入接点和内部继电器触点。梯形图触点有两种，即常开触点和常闭触点。3. 梯形最右侧必须放置输出器件。PLC 的输出器件用圆圈表示，圆圈可以表示内部继电器线圈，输出继电器线圈或定时/ 计数器的逻辑运算结果。其逻辑动作只有在线圈接通后，对应的触点才动作。输出线圈直接与右母线相连，输出线圈与右母线之间不能连有触点。
33、4. 梯形图程序中的触点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联不能串联。5. 输出线圈只对应输出映像区的相应位，不能直接驱动现场设备。6. 梯形图中每个编程元件应按一定的规则加标字母数字串。1.4.2 助记符语言PLC 的助记符语言是 PLC 的命令语句表达式，它与计算机汇编语言相类似。用户可以直观地根据梯形图，写出助记符语言程序，并通过编程器送到 PLC 中去。1.4.3 功能图语言功能图语言是一种类似于数字逻辑电路图的编程语言，熟悉数字电路的人比较容易掌握。1.4.4 顺序功能图语言顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，可以将一个复杂的控制过程分解为一些具体的工作状动力工程系毕业设计：小天鹅全
34、自动洗衣机的 PLC 控制态，把这些具体的状态依一定的顺序控制要求，组合成整体的控制程序。2、PLC 控制系统设计与应用2.1 PLC 控制系统设计的基本原则任何一种电气控制系统都是为了实现被控制对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计 PLC 控制系统时，应遵循以下基本原则：（1）最大限度的满足被控对象的控制要求（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、实用、维修方便。（3）保证控制系统的安全、可靠。（4）考虑到生产发展和工艺的改进，在选择 PLC 容量时，应适当留有余地。2.2 PLC 控制系统设计的基本内容PLC 控制系统是由 PLC 与
35、用户输入、输出设备连接而成的。因此，PLC 控制系统的基本内容包括如下几点：（1）选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关和传感器等） 、输出设备（继电器、接触器和信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等） 。（2）PLC 的选择。PLC 是 PLC 控制系统的核心部件，正确选择 PLC，对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起重要作用。（3）分配 I/O 点，绘制电气连接接口图，考虑必要的安全保护措施。（4）设计控制程序。包括设计梯形图、程序清单或控制系统流程图。（5）必要时还需设计控制台。（6）编制系统的技术文件，包括说明书、电气图及电气元件明细表等。动力工程系毕
36、业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制2.3 PLC 控制系统设计的一般步骤设计 PLC 控制系统的一般设计步骤如图 5-1 所示。分析控制要求确定用户 I/O 设备选择 PLC分配 I/O，设计 I/O 接线图PLC 程序设计控制台设计及现场施工设计梯形图 设计控制台编制程序清单调试N 满足要求？Y N 满足要求？ N编制技术文件交付使用图 5-1 PLC 控制系统设计步骤绘制流程图修改 输入程序并修改 现场连接联机调试动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制3、三菱 FX 系列 PLC 简介3.1 FX 系列 PLC 的特点（1）先进美观的外部结构 三菱公司 FX 系列
37、PLC 吸收了整体式和模块式可编程序控制器的优点，它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和宽度相同。它们的相互连接不用基板，仅用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体。其体积小，很适于在机电一体化产品中使用。 （2）多种系列机型供用户选择 FX0s、FX0N 和 FX2N 外观相似，其性能和价格上还是有某些差别（见表 4-4-1） 。表 4-4-1 FX0s、FX0N 和 FX2N 的性能比较型号 I/O 点数 用户程序步数 功能指令 通信功能 模拟量模块 基本指令条 步进指令FX0s 10-30 800 步 EPROM 50 无 无 20 2FX0N 24-128 2000 步 EPR
38、OM 55 较强 有 20 2FX2N 16-256 内附 8K 步 RAM 298 强 有 27 2FX0s 的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统；FX0N 可用于要求较高的中小型控制系统；FX2N 的功能最强，可用于要求很高的系统。由于不同的 FX 系列 PLC 可供不同的用户系统选用，避免了功能的浪费，使用户用最少的投资来满足系统的要求。（3）灵活多变的系统配置 FX 系列 PLC 的系统配置灵活，用户除了可以选用不同型号的 FX 系列 PLC 外，还可以选用各种扩展单元和扩展模块，组成不同 I/O 点和不同功能的控制系统。3.2 FX2N 系列 PLCFX2N 是 FX
39、系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器。其基本单元如表 4-4-2 所示，扩展单元如表 4-4-3 所示。用户存储器容量可扩展到 16K 步。I/O 点最大可扩展到 256 点。它有 27 条基本指令，其基本指令的执行速度超过了很多大型 PLC。有多种特殊功能模块，使用特殊功能模块和功能扩展板，可实现模拟量控制、位置控制和联网通信等功能。动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制FX2N 有 3000 多点辅助继电器、1000 点状态继电器、200 多点定时器、200 点 16 位加计数器、35 点32位加/减计数器、800 多点 16 位数据寄存器、128 点跳步指针、15
40、 点中断指针。这为应用程序的设计提供了丰富的资源。表 4-4-2 FX2N 系列 PLC 基本单元型 号 输入 输出 扩展模块继电器输出 可控硅输出 晶体管输出 点数 点数 可用点数FX2N-16MR-001 FX2N-16MT-001 8 8 2432FX2N-32MR-001 FX2N-32MS-001 FX2N-32MT-001 16 16 2432FX2N-48MR-001 FX2N-48MS-001 FX2N-48MT-001 24 24 4864FX2N-64MR-001 FX2N-64MS-001 FX2N-64MT-001 32 32 4864FX2N-80MR-001 FX2
41、N-80MS-001 FX2N-80MT-001 40 40 4864FX2N-128MR-001 FX2N-128MT-001 64 64 4864表 4-4-3 FX2N 系列 PLC 扩展单元型 号 输入 输出 扩展模块 继电器输出 可控硅输出 晶体管输出 点数 点数 可用点数FX2N-32ER FX2N-32ET 16 16 2432 FX2N-48ER FX2N-48ET 24 24 48643.3 FX 系列 PLC 内部资源FX 系列 PLC 内部有 CPU、存储器、输入/输出接口单元等硬件资源，按存储数据的性质把这些数据寄存器 RAM 命名为输入继电器区，输出继电器区，辅助继电
42、器区，状态继电器区，定时器、计数器区，数据寄存器区，变址寄存器区等。3.3.1 输入继电器（X）与输出继电器（ Y）输入继电器（X）是 PLC 接收外部输入的开关量信号的窗口。PLC 将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器内，即输入继电器中。外部输入电路接通时对应的映像寄存器为 ON（“1”状态） 。表示该输入继电器常开触点闭合，常闭触点断开。输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号，不可能受用户程序的控制，因此在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈。动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制输出继电器（Y）PLC 向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将可编程序控制器的输出信
43、号传送给输出模块，再向后者驱动外部负载。3.3.2 辅助继电器区PLC 内部有很多辅助继电器（M） ，辅助继电器和 PLC 外部无任何直接联系，它的线圈只能由 PLC内部程序控制。它的常开常闭触点只能在 PLC 内部编程时使用，且可以无限次自由使用，但不能直接驱动外部负载。外部负载只能由输出继电器触点驱动。FX2N 系列 PLC 的辅助继电器有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器和特殊辅助继电器。动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制4、 洗衣机类别目前，我国洗衣机的分类方法主要有三种：按自动化程度分类，按洗涤方式分类，按结构方式分类。4.1 按自动化程度分类，洗衣机可分为普通型
44、、半自动型、全自动型三大类。 目前大多是全自动型洗衣机，它是指洗涤、漂洗、脱水各个功能之间的转换全部不用手工操作而能自动进行的洗衣机。这种洗衣机在选定的工作程序内由机电式程序控制器或微电脑程序控制器适时发出各种指令，自动完成各个执行机构的动作，使整个洗衣过程自动化。4.2 按结构方式分类，洗衣机可分为单桶、双桶、套桶三大类。（1） 单桶洗衣机。单桶洗衣机自动化程度较低，多为简易型和普通型，少量的为半自动型。其主要特点是占地面积小，价格便宜。（2） 双桶洗衣机。双桶洗衣机实际上就是单桶洗衣机和脱水机的组合。它的洗衣部分和甩干部分有各自的电动机和定时器。双桶洗衣机功能齐全，使用方便，操作简单，省水
45、，省电，价格适宜，品种多样。目前，我国双桶波轮式洗衣机占主导地位。双桶洗衣机。脱水桶壁上设有许多小孔，甩干电动机高速运转，在强大的离心力作用下，衣物水分被甩出，并顺着排水管排出。（3） 套桶洗衣机。该洗衣机的特点是内、外两个立式容器套装在同一个轴心上。波轮式套桶洗衣机多为全自动型。因其离心桶的外径小于盛水桶的内径，故将外桶和内桶套装在同一个轴心上，减少了占地面积。其外桶作为盛水容器，内桶作为洗涤、漂洗、离心脱水用。常见的波轮式套桶洗衣机是单电机的，洗涤及脱水工作由离合器控制。洗涤时波轮转动而脱水桶不转，脱水是波轮与脱水桶一齐旋转。4.3 按洗涤方式分类，洗衣机可分为波轮式、滚筒式等（1）波轮式
46、洗衣机。波轮式洗衣机是将洗涤衣物浸泡在水中，靠波轮正、反方向的交替转动或连动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制续单方向的转动使衣物在水中不断翻滚，而达到洗净衣物的目的。主要特点是：洗涤能力强、洗涤时间短、结构简单、可调节水位、成本低、易维修、易操作。（2）滚筒式洗衣机。滚筒式洗衣机自动化程度高，洗涤性能好，容量大，质量高。5、洗衣机主要部件5.1 洗衣机电机全自动洗衣机电机 XD-180W型 号 XD-180W XD-180W XD-135W XD-120W额定电压 220V 220-240V 220V 220V额定频率 50HZ 60HZ 50HZ 50HZ 额定转速 13
47、70 1370 1370 1370输出功率 180W 180W 135W 120W额定电流 1.75A 1.75A 1.25A 1.10A电 容 量 13 13 10 10噪 音 45 45 45 45性能特点：起动转矩大、起动电流小、过载能力强、机械特性硬。5.2 定时器定时器是普通型波轮式洗衣机中的关键部件之一。它主要起两个作用：一是控制洗涤电机和脱水电机运转时间的长短；二是控制电机按预定的程序自动地实现正反转、停转的时间。 普通型波轮式洗衣机，大多采用发条式定时器。而许多大波轮新水流式洗衣机使用电动式定时动力工程系毕业设计：小天鹅全自动洗衣机的 PLC 控制器。5.3 进水电磁阀进水电磁阀简称进水阀、注水阀。在全自动洗衣机上，以内功用进水阀来实现自动注水和停止进水。它和水位开关互相配合
