2024年5月21日发(作者：莘嫣)
全自动洗衣机说明书
全自动洗衣机设计方案
1.1 控制要求
1.1.1洗衣机的控制流程： 1.2 基于PLC的系统设计方案
1.2.1全自动洗衣机PLC控制系统 1.2.2控制系统构成图
1.2.3全自动洗衣机机程序流程
第二章 全自动洗衣机的基本结构
2.1 全自动洗衣机的工作原理及构造 2.2 全自动洗衣机控制面板及控制系统 2.3 洗
涤与脱水系统 2.4 进水和排水系统
2.5 传动系统、箱体与支承系统
第三章 系统程序的设计及调试
3.1程序梯形图
3.2 PLC控制程序 3.3 调试
3.3.1 调试步骤：
总 结
停止按钮 手动排水开关 P L C 手动脱水开关 水位选择开关（高，中，低） 电磁进水
阀 电磁排水阀 洗涤电动机 水位检测设备（高，中，低） 脱水桶
图2.3全自动洗衣机控制系统图
构架配置图
图2.4 PLC系统构成
主机单元 CPU 224 AC/DC 继电器 1.2.3全自动洗衣机机程序流程
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。由于排水
水位降低，启动排空检测，当水位低于规定下限水位时，低水位开关接通，开始脱水，脱
水30S后，计数器加1，脱水停止。然后再返回到进水动作重复上述过程2次，
5
报警30S并停机。其程序流程如图所示
图2.4程序流程图
6
第二章 全自动洗衣机的基本结构
2.1 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。如图1.1，当电磁线
圈1断电时，移动铁芯2在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片3上，并将膜片的
中心小孔4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5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。
7
水位开关实际上是一个压力开关。如图1.2，气室1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2受压而胀起，推动顶杆3运动而使触点4
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。
2.2 全自动洗衣机控制面板及控制系统
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。如
图1.3所示。
编程选择增减脱水剩余时间启动强洗弱洗洗涤次数脱水定时洗衣剩余时间洗衣定时
图1.3 操作面板图
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。
8
2.3 洗涤与脱水系统
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。
2.4 进水和排水系统
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F1P1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
9
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。
2.5 传动系统、箱体与支承系统
全自动洗衣机的传动系统设在洗衣机脱水桶的底部,主要由波轮、脱水桶、离合器、传
动带、电动机、电磁阀及单相电容式电动机组成。离合器是内外轴复合为一体的结构。离
合器的内轴（洗涤轴），一端固定波轮，另一端固定离合套，离合套上固定大带轮，离合器
外轴（离心轴）的一端固定离心桶（脱水桶），另一端通过抱簧与离合套连接。内外桶的联
动或分动（即实现脱水或洗洗涤），是由拨叉控制抱簧和刹车盘来实现的
离合器轴包括脱水轴合洗涤轴。洗涤或漂洗时，牵引电机处在断电状态，制动杆将制
动带收紧，对脱水轴制动。棘爪将棘轮拔动一定角度使方丝离合簧被拔松，所以电机做正
转或反转转矩都不能传递给脱水轴，而只是经过行星减速器再输出给波轮，实现洗涤运转。
脱水时，牵引电机是通电状态，拉动制动杆使得制动带松开，棘轮和方丝离合器处于
自由状态，大皮带轮顺时针旋转将方丝离合簧旋紧，使输入转矩有效地传递给脱水轴，实
现高速脱水运转。如果大皮带轮逆时针转动，则方丝离合簧被拨松而不能传递转矩给脱水
轴，所以脱水只能顺时针单向转动。
洗衣机外箱体是洗衣机的盔甲， 很多洗衣机采用高分子聚合塑钢材料作为外箱体，不
怕水，不腐烂，永不生锈，耐碰撞，防漏电，机身轻便，易于搬动。特意添加的抗老化剂，
令外箱体历久弥新。有的采用刚柔相济的不锈钢做内桶刚性，在于不锈钢材质表面分子结
构致密，空隙小，故可抗击细菌等物质的侵入和腐蚀，以达到抗菌，抑菌，耐腐蚀的作用。
柔性，超级镜面不锈钢材料光滑柔细，即便是最娇柔的面料也不会受到损伤。很多洗衣机
内桶完全采用世界一流的不锈钢材料制成，拥有顶级的品质保证
10
第三章 系统程序的设计及调试
3.1程序梯形图
开始洗涤
进水阀控制
11
正转及脱水控制
反转控制
12
出水阀控制
脱水计时
洗涤和漂洗计数
13
报警输出
3.2 PLC控制程序
***** 1//开始洗涤
（ M0.1为洗涤状态；M0.2为每次洗涤的状态；M0.3为进水阀控制） LD I0.0 AN
C2 AN I0.1 = M0.1
***** 2//进水阀控制 LD M0.1 EU
LD I0.5 EU OLD
O M0.3 AN M0.3 = M0.3 ***** 3 LD I0.2 AN I0.6 LD I0.3 AN I0.7 OLD LD I0.4 AN
I1.0 OLD A M0.3 = Q0.1
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2024年5月21日发(作者：莘嫣)
全自动洗衣机说明书
全自动洗衣机设计方案
1.1 控制要求
1.1.1洗衣机的控制流程： 1.2 基于PLC的系统设计方案
1.2.1全自动洗衣机PLC控制系统 1.2.2控制系统构成图
1.2.3全自动洗衣机机程序流程
第二章 全自动洗衣机的基本结构
2.1 全自动洗衣机的工作原理及构造 2.2 全自动洗衣机控制面板及控制系统 2.3 洗
涤与脱水系统 2.4 进水和排水系统
2.5 传动系统、箱体与支承系统
第三章 系统程序的设计及调试
3.1程序梯形图
3.2 PLC控制程序 3.3 调试
3.3.1 调试步骤：
总 结
停止按钮 手动排水开关 P L C 手动脱水开关 水位选择开关（高，中，低） 电磁进水
阀 电磁排水阀 洗涤电动机 水位检测设备（高，中，低） 脱水桶
图2.3全自动洗衣机控制系统图
构架配置图
图2.4 PLC系统构成
主机单元 CPU 224 AC/DC 继电器 1.2.3全自动洗衣机机程序流程
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。由于排水
水位降低，启动排空检测，当水位低于规定下限水位时，低水位开关接通，开始脱水，脱
水30S后，计数器加1，脱水停止。然后再返回到进水动作重复上述过程2次，
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报警30S并停机。其程序流程如图所示
图2.4程序流程图
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第二章 全自动洗衣机的基本结构
2.1 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。如图1.1，当电磁线
圈1断电时，移动铁芯2在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片3上，并将膜片的
中心小孔4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5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。
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水位开关实际上是一个压力开关。如图1.2，气室1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2受压而胀起，推动顶杆3运动而使触点4
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。
2.2 全自动洗衣机控制面板及控制系统
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。如
图1.3所示。
编程选择增减脱水剩余时间启动强洗弱洗洗涤次数脱水定时洗衣剩余时间洗衣定时
图1.3 操作面板图
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。
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2.3 洗涤与脱水系统
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。
2.4 进水和排水系统
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F1P1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
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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。
2.5 传动系统、箱体与支承系统
全自动洗衣机的传动系统设在洗衣机脱水桶的底部,主要由波轮、脱水桶、离合器、传
动带、电动机、电磁阀及单相电容式电动机组成。离合器是内外轴复合为一体的结构。离
合器的内轴（洗涤轴），一端固定波轮，另一端固定离合套，离合套上固定大带轮，离合器
外轴（离心轴）的一端固定离心桶（脱水桶），另一端通过抱簧与离合套连接。内外桶的联
动或分动（即实现脱水或洗洗涤），是由拨叉控制抱簧和刹车盘来实现的
离合器轴包括脱水轴合洗涤轴。洗涤或漂洗时，牵引电机处在断电状态，制动杆将制
动带收紧，对脱水轴制动。棘爪将棘轮拔动一定角度使方丝离合簧被拔松，所以电机做正
转或反转转矩都不能传递给脱水轴，而只是经过行星减速器再输出给波轮，实现洗涤运转。
脱水时，牵引电机是通电状态，拉动制动杆使得制动带松开，棘轮和方丝离合器处于
自由状态，大皮带轮顺时针旋转将方丝离合簧旋紧，使输入转矩有效地传递给脱水轴，实
现高速脱水运转。如果大皮带轮逆时针转动，则方丝离合簧被拨松而不能传递转矩给脱水
轴，所以脱水只能顺时针单向转动。
洗衣机外箱体是洗衣机的盔甲， 很多洗衣机采用高分子聚合塑钢材料作为外箱体，不
怕水，不腐烂，永不生锈，耐碰撞，防漏电，机身轻便，易于搬动。特意添加的抗老化剂，
令外箱体历久弥新。有的采用刚柔相济的不锈钢做内桶刚性，在于不锈钢材质表面分子结
构致密，空隙小，故可抗击细菌等物质的侵入和腐蚀，以达到抗菌，抑菌，耐腐蚀的作用。
柔性，超级镜面不锈钢材料光滑柔细，即便是最娇柔的面料也不会受到损伤。很多洗衣机
内桶完全采用世界一流的不锈钢材料制成，拥有顶级的品质保证
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第三章 系统程序的设计及调试
3.1程序梯形图
开始洗涤
进水阀控制
11
正转及脱水控制
反转控制
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出水阀控制
脱水计时
洗涤和漂洗计数
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报警输出
3.2 PLC控制程序
***** 1//开始洗涤
（ M0.1为洗涤状态；M0.2为每次洗涤的状态；M0.3为进水阀控制） LD I0.0 AN
C2 AN I0.1 = M0.1
***** 2//进水阀控制 LD M0.1 EU
LD I0.5 EU OLD
O M0.3 AN M0.3 = M0.3 ***** 3 LD I0.2 AN I0.6 LD I0.3 AN I0.7 OLD LD I0.4 AN
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