洗衣機的工作原理：全自洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內桶）是以同一心安放的，內桶可以旋轉，作為脫水用。內桶的周圍有許多小孔，使內桶和外桶的水流相通，洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執行。進水時通過控製係統將進水電磁閥打開，經進水管將水注入到外桶。排水時，通過控製係統將排水電磁閥打開，將水由外桶排到機外。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波盤的正、反轉來實現，此時脫水桶並不旋轉。脫水時，控製係統將離合器合上，由洗滌電動機帶動內桶正轉進行甩幹。高、低水位控製開關分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作，停止按鈕用來實現手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現手動排水。
隨著先進科學技術發展.應用於洗衣機上的技術越來越成熟，洗衣機的發展也越來越快，將來的洗衣機主要主要朝以下幾個方麵發展：
（1）高度智能化；
（2）健康化
（3）節水節能；
（4）大容量和微型化；
本次設計主要采用PLC控製技術來設計全自動洗衣機控製係統，跟傳統的洗衣機相比更具有智能，實時監控，人性化的功能。本係統最大的優點集中體現在：實現功能齊全、外圍電路簡單、時間計算精確以及可維護方便等。具有可靠性高、安全性好、開發價值高等一係列優點。
第1章 全自動洗衣機的基本結構
1.1 全自動洗衣機的工作原理及構造
全自動洗衣機綜合運用了大量力學、電學、光學等知識，以下就其原理和構造作一分析。洗衣機的洗滌過程主要是在機械產生的排滲、衝刷等機械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將汙垢拉入水中來實現洗淨的目的。首先充滿於波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，並沿桶壁上升。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區，又使得洗滌液流回波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉，吸入中心後又被甩向桶壁，與桶壁發生摩擦。又由於波輪中心是低壓區，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發生摩擦，如同人工揉搓衣物，汙垢被迫脫離衣物。其次，當衣物被放進洗滌液之後，由於慣性作用運動緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發生相對運動，水流與衣物便發生相對摩擦，這種水流衝刷力同樣有助於汙垢離開衣物。再次由於洗衣湧形狀的不規則，當旋轉著的水流碰到桶壁後，其速度和方向都發生了改變，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無規則地運動並翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效麵積，提高衣物的洗淨的均勻性。全自動洗衣機是通過水位開關與電磁進水閥配合來控製進水、排水以及電機的通斷：從而實現自動控製的。電磁進水閥起著通、斷水源的作用。當電磁線圈斷電時，移動鐵芯在重力和彈簧力的作用下，緊緊頂在橡膠膜片上，並將膜片的中心小孔堵塞，這樣閥門關閉，水流不通。當電磁線圈通電後，移動鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，並使膜片的中心小孔打開，於是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內。由於中心小孔的流通能力大於膜片兩側小孔的流通能力，膜片上方壓強迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導通。
水位開關實際上是一個壓力開關。氣室的入口與洗衣桶中的貯氣室相聯接。當水注入洗衣桶後，貯氣室口很快被封閉，隨水位上升，貯氣室的水位也上升，被封閉的空氣壓強亦增大，水位開關中的波紋膜片受壓而脹起，推動頂杆運動而使觸點改變，從而實現自動通斷。智能型模糊控製的全自動洗衣機還可以自動判斷水溫、水位、衣質衣量、衣物的髒汙情況，決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序。其方法是：在洗衣桶內注入一定量水後使電機低速運轉，平穩後快速斷電，洗衣桶在慣性作用下帶動電機繼續轉動。此時，電機繞組產生反電動勢，對其半波整流並放大整形後獲得一矩形脈衝係列。通過分析脈衝個數和脈衝寬度。就能得到衣質衣量情況。衣物的髒汙程度是通過水的透明度來判斷的。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電傳感器，使紅外光通過水而進入另一側的接收管。若水的透明度低，接收管獲得的光能小，說明衣物較髒。脫水時采用壓電傳感器。當脫水桶高度旋轉時，從脫水桶噴射出來的水作用於壓電傳感器上，根據這個壓力變化，自動停止脫水運轉。
1.2 全自動洗衣機控製麵板及控製係統
全自動洗衣機控製麵板由工作指示區、編程選擇鍵、增鍵、減鍵、和啟動鍵組成。如圖1.1所示：
圖1.1操作麵板圖
全自動洗衣機一般采用輕觸式開關，在按下開關後，字符旁邊的指示燈會亮。當指示燈亮起表示程序選中，指示燈閃爍表示正在執行此程序，指示燈熄滅表示程序未選擇或執行完畢。
全自動洗衣機電氣控製係統包括微處理器、排水電磁鐵、電容器、門開關、按鍵開關、指示燈、中間繼電器，水位壓力開關、蜂鳴器及進水電磁閥等部件組成。通過微處理器，能自動完成進水，洗滌（漂洗）、排水、脫水、報警等全部程序，隻需設計軟件就可以來達到預想控製的目的。
1.3 洗滌與脫水係統
全自動洗衣機主要是通過波輪對衣物的翻滾達到洗滌目的。波輪安裝在洗滌桶的正中，托盤連接著盛水桶。套桶式全自動洗衣機的脫水桶（甩幹籃）既要保證能離心脫水，又要能容納洗滌的衣物，全自動洗衣機的洗滌桶其上部略大，下部略小，呈圓錐形。為了保證洗滌效果，洗滌桶的內壁上必需設計成凸形來增大摩擦力，達到滿意的洗滌效果，當衣物與洗滌桶接觸時，桶壁就產生像搓板那樣的洗滌作用，而且能增強渦旋作用，提高洗滌率。
洗滌係統的傳動部分由風葉、皮帶、皮帶輪、和洗衣軸體組成。脫水係統由脫水桶、脫水定時器、安全開關、電動機、製動機構等組成。洗衣機具有蓋的帶鎖裝置，該鎖定裝置，包括洗衣機蓋板、洗衣機箱體，還包括控製開關，與控製脫水的開關聯動；電磁鐵，與控製開關連接；洗衣機蓋板翻口端內麵在對應洗衣機箱體內壁處設有凹緣，凹緣上設有鎖孔，洗衣機箱體上端設有所述電磁鐵，電磁鐵銜鐵的伸縮口位於洗衣機箱體內壁，而且電磁鐵通電後其銜鐵伸出端正好位於蓋好的洗衣機蓋板凹緣的鎖孔內。由於電磁鐵的控製開關與洗衣機控製脫水的開關聯動，使洗衣機在脫水時電磁鐵的銜鐵能伸出，而且正好鎖住洗衣機蓋板凹緣的鎖孔，使用戶在脫水時不能打開洗衣機蓋板，從而確保了洗衣機脫水時的操作安全。
1.4 進水和排水係統
全自動洗衣機的進水係統采用水位壓力開關和進水閥，由程序控製器調節。設有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時，它能讓洗滌液中的泡沫和汙水溢出，有利於漂清。
全自動洗衣機水位開關一般有三檔水位控製,並都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當進水閥注水，內桶水位增高到預選水位時，導通橡皮氣膜受到內部空氣的壓縮而被頂出，中觸片上跳，與上觸片閉合。此時主電機導通，進水閥斷開（原來中觸片與下閉合），並開始洗衣。當旋鈕旋至低水位時，凸輪轉動，但曲率半徑較小。通過一定的機構，橡皮氣膜壓簧被壓縮而產生壓力P1，壓迫氣膜。當桶內水量達到30L時，軟管內的空氣被壓縮，產生空氣壓力F1，當F1>P1時,中觸片上跳,與上觸片閉合,主電動機動作,進水閥關閉.
全自動洗衣機的排水係統由程序來控製排水電磁閥，牽引排水閥。排水閥主要同閥蓋、閥芯彈簧、閥芯拉簧，橡皮閥和閥體組成。
排水電磁鐵主要用來控製自動型洗衣機排水閥的開閉,在套桶式自動型洗衣機中同起到改變減速離合大的洗滌、脫水狀態、排水電磁鐵主要由線圈、磁軛、靜鐵芯、銜鐵和短路銅環等組成。
1.5 傳動係統、箱體與支承係統
全自動洗衣機的傳動係統設在洗衣機脫水桶的底部,主要由波輪、脫水桶、離合器、傳動帶、電動機、電磁閥及單相電容式電動機組成。離合器是內外軸複合為一體的結構。離合器的內軸（洗滌軸），一端固定波輪，另一端固定離合套，離合套上固定大帶輪，離合器外軸（離心軸）的一端固定離心桶（脫水桶），另一端通過抱簧與離合套連接。內外桶的聯動或分動（即實現脫水或洗洗滌），是由撥叉控製抱簧和刹車盤來實現的
離合器軸包括脫水軸合洗滌軸。洗滌或漂洗時，牽引電機處在斷電狀態，製動杆將製動帶收緊，對脫水軸製動。棘爪將棘輪拔動一定角度使方絲離合簧被拔鬆，所以電機做正轉或反轉轉矩都不能傳遞給脫水軸，而隻是經過行星減速器再輸出給波輪，實現洗滌運轉。
脫水時，牽引電機是通電狀態，拉動製動杆使得製動帶鬆開，棘輪和方絲離合器處於自由狀態，大皮帶輪順時針旋轉將方絲離合簧旋緊，使輸入轉矩有效地傳遞給脫水軸，實現高速脫水運轉。如果大皮帶輪逆時針轉動，則方絲離合簧被撥鬆而不能傳遞轉矩給脫水軸，所以脫水隻能順時針單向轉動。
洗衣機外箱體是洗衣機的盔甲， 很多洗衣機采用高分子聚合塑鋼材料作為外箱體，不怕水，不腐爛，永不生鏽，耐碰撞，防漏電，機身輕便，易於搬動。特意添加的抗老化劑，令外箱體曆久彌新。有的采用剛柔相濟的不鏽鋼做內桶剛性，在於不鏽鋼材質表麵分子結構致密，空隙小，故可抗擊細菌等物質的侵入和腐蝕，以達到抗菌，抑菌，耐腐蝕的作用。柔性，超級鏡麵不鏽鋼材料光滑柔細，即便是最嬌柔的麵料也不會受到損傷。很多洗衣機內桶完全采用世界一流的不鏽鋼材料製成，擁有頂級的品質保證。