全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)計(jì)(共36頁(yè))

1、西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（小初號(hào)，宋體，加粗，居中）題目：××××××××（二號(hào)，宋體，加粗居中）院、系(站)： 學(xué)科專(zhuān)業(yè)： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： （三號(hào)，宋體、居中）××××年 ××月（四號(hào)，宋體、居中） 摘要目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)于洗衣機(jī)的要求也越來(lái)越高，目前的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、暫停等七大功能，在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。這

2、就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專(zhuān)業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多好的建議和新的課題，將人們的需要變成現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。目前的洗衣機(jī)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣的廠家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是PLC控制實(shí)現(xiàn)的，控制功能靈活，因此，設(shè)計(jì)出基于PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本設(shè)計(jì)采用物美價(jià)廉的三菱為控制核心,為保證洗衣機(jī)及人身安全,設(shè)計(jì)了蜂鳴報(bào)警電路。本文還介紹了洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了關(guān)于三菱系統(tǒng)的全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC的設(shè)計(jì)。為方便讀者更快地了解,

3、熟悉本設(shè)計(jì),作為基礎(chǔ)知識(shí),還介紹了與全自動(dòng)洗衣機(jī)有關(guān)的一些常見(jiàn)的PLC基本功能,使全自動(dòng)洗衣機(jī)能更加智能化,更加完善。關(guān)鍵詞：PLC；洗衣機(jī)；梯形圖 西安工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文任務(wù)書(shū) 院系或教學(xué)站點(diǎn)： 學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 批準(zhǔn)日期：一畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：二畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作至 年 月 日起至 年 月 日止三畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行：四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容： 負(fù)責(zé)指導(dǎo)教師： 指 導(dǎo) 教 師： 接受設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)并開(kāi)始執(zhí)行日期： 目錄第一章 緒論1. 課題的研究背景2. 洗衣機(jī)發(fā)展概況和現(xiàn)狀3課題研究的目的和意義第二章 洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)1. 控制系統(tǒng)的比較2. 洗衣機(jī)的

4、PLC控制系統(tǒng)概述3. PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則第三章 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1. 全自動(dòng)洗衣機(jī)的介紹2. 自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理3. 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制面板及控制系統(tǒng)4. 洗滌脫水系統(tǒng)5. 排水和進(jìn)水系統(tǒng)6. 電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)第四章 硬件設(shè)計(jì)1. 進(jìn)水電磁閥2. 排水閥與電磁鐵3. 水位開(kāi)關(guān)和水位傳感器4. 減速離合器5電機(jī)和電容第五章 基于三菱PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)1控制要求2電氣控制線路的原理草圖.3. PLC硬件連接線路圖4設(shè)計(jì)功能順序5. I/O地址分配與接線圖6. 可編程控制器的基本指令7. 梯形圖的設(shè)計(jì) 3.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則  任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)

5、現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： 1. 最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場(chǎng)操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問(wèn)題和疑難問(wèn)題。2. 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)

6、計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等），也能正常工作。3. 力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此，在滿(mǎn)足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。4. 適應(yīng)發(fā)展的需要由于技

7、術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會(huì)不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩水）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使排水閥打開(kāi)，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開(kāi)關(guān)分別用來(lái)檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來(lái)啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來(lái)

8、實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。2.自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)綜合運(yùn)用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)，以下就其原理和構(gòu)造作一分析。洗衣機(jī)的洗滌過(guò)程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤(rùn)濕、分散作用下，將污垢拉入水中來(lái)實(shí)現(xiàn)洗凈的目的。首先充滿(mǎn)于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，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(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生

9、摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當(dāng)衣物被放進(jìn)洗滌液之后，由于慣性作用運(yùn)動(dòng)緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水流與衣物便發(fā)生相對(duì)摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開(kāi)衣物。再次由于洗衣涌形狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無(wú)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長(zhǎng)，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性。全自動(dòng)洗衣機(jī)是通過(guò)水位開(kāi)關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來(lái)控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，移動(dòng)鐵芯在重力和彈簧力

10、的作用下，緊緊頂在橡膠膜片上，并將膜片的中心小孔堵塞，這樣閥門(mén)關(guān)閉，水流不通。當(dāng)電磁線圈通電后，移動(dòng)鐵芯在磁力作用下上移，離開(kāi)膜片，并使膜片的中心小孔打開(kāi)，于是膜片上方的水通過(guò)中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。由于中心小孔的流通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門(mén)開(kāi)啟，水流導(dǎo)通。水位開(kāi)關(guān)實(shí)際上是一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)。氣室的入口與洗衣桶中的貯氣室相聯(lián)接。當(dāng)水注入洗衣桶后，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(qiáng)亦增大，水位開(kāi)關(guān)中的波紋膜片受壓而脹起，推動(dòng)頂桿運(yùn)動(dòng)而使觸點(diǎn)改變，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通斷。智能型模糊控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)還可以自動(dòng)判斷水溫

11、、水位、衣質(zhì)衣量、衣物的臟污情況，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(nèi)注入一定量水后使電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，平穩(wěn)后快速斷電，洗衣桶在慣性作用下帶動(dòng)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，電機(jī)繞組產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，對(duì)其半波整流并放大整形后獲得一矩形脈沖系列。通過(guò)分析脈沖個(gè)數(shù)和脈沖寬度。就能得到衣質(zhì)衣量情況。衣物的臟污程度是通過(guò)水的透明度來(lái)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(guò)水而進(jìn)入另一側(cè)的接收管。若水的透明度低，接收管獲得的光能小，說(shuō)明衣物較臟。脫水時(shí)采用壓電傳感器。當(dāng)脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從脫水桶噴射出來(lái)的水作用于壓電傳感器上，根據(jù)這個(gè)壓力變化，自動(dòng)停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。3. 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制

12、面板及控制系統(tǒng)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制面板由工作指示區(qū)、編程選擇鍵、增鍵、減鍵、和啟動(dòng)鍵組成。全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用輕觸式開(kāi)關(guān)，在按下開(kāi)關(guān)后，字符旁邊的指示燈會(huì)亮。當(dāng)指示燈亮起表示程序選中，指示燈閃爍表示正在執(zhí)行此程序，指示燈熄滅表示程序未選擇或執(zhí)行完畢。全自動(dòng)洗衣機(jī)電氣控制系統(tǒng)包括微處理器、排水電磁鐵、電容器、門(mén)開(kāi)關(guān)、按鍵開(kāi)關(guān)、指示燈、中間繼電器，水位壓力開(kāi)關(guān)、蜂鳴器及進(jìn)水電磁閥等部件組成。通過(guò)微處理器，能自動(dòng)完成進(jìn)水，洗滌（漂洗）、排水、脫水、報(bào)警等全部程序，只需設(shè)計(jì)軟件就可以來(lái)達(dá)到預(yù)想控制的目的。4. 洗滌脫水系統(tǒng)它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。盛水桶又稱(chēng)為外桶，主要用來(lái)盛放洗滌液。盛水桶固定在

13、鋼制底板上，通過(guò)4根吊桿懸掛在洗衣機(jī)箱體上。電動(dòng)機(jī)，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。洗滌桶又稱(chēng)為脫水桶或者離心桶，也稱(chēng)為內(nèi)桶，它的主要功能是用來(lái)盛放衣物，在洗滌或漂洗時(shí)配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時(shí)便成為離心式的脫水桶。波輪是全自動(dòng)洗衣機(jī)中對(duì)衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。按波輪的形狀來(lái)分，基本上有小波輪（直徑在160mm左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在300mm左右）新水流兩類(lèi)。5.排水和進(jìn)水系統(tǒng)波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。為了對(duì)桶內(nèi)的水位進(jìn)行檢測(cè)和控制，洗衣機(jī)上都安裝有水位控制器（水位開(kāi)關(guān)）。波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)使用最多的水位開(kāi)關(guān)是空氣壓力式開(kāi)關(guān)，主要有氣壓

14、傳感器裝置，控制裝置及電觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)3部分組成，用來(lái)監(jiān)視水位的高低。此外電磁閥分進(jìn)水和排水電磁閥，進(jìn)水電磁閥是洗衣機(jī)上的自動(dòng)進(jìn)水開(kāi)關(guān)，它受水位開(kāi)關(guān)動(dòng)斷觸點(diǎn)的控制。而排水電磁閥是全自動(dòng)洗衣機(jī)上的自動(dòng)排水裝置，同時(shí)還起改變離合器工作狀態(tài)。進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流過(guò)線圈形成磁場(chǎng)的原理，洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn)，排水時(shí)使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場(chǎng)，電磁線圈吸合。自動(dòng)打開(kāi)香蕉閥門(mén)，洗衣機(jī)里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場(chǎng)消失，電磁鐵松開(kāi)，橡膠閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。6.電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)和離合器組成，離

15、合器又有普通離合器和減速離合器兩種。其中普通離合器用在采用小波輪的套桶洗衣機(jī)上，這種洗衣機(jī)在洗滌或者漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速和脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速相同，目前各種大波輪新水流套桶洗衣機(jī)普遍采用減速離合器，它在洗滌，漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速較慢，而脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速較快。電動(dòng)機(jī)同時(shí)作為洗滌和脫水時(shí)的動(dòng)力源，普遍采用主，副繞組完全對(duì)稱(chēng)的電容式電動(dòng)機(jī)。由于一般全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的額定洗滌容量較大，因此電動(dòng)機(jī)的功率較大。采用減速離合器的全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的原理如圖所示：圖采用減速離合器的全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的原理圖電動(dòng)機(jī)與固定在離合器下端的大傳動(dòng)帶盤(pán)之間用V帶傳動(dòng)。經(jīng)第一級(jí)減速后大傳動(dòng)帶盤(pán)得到150r/min的轉(zhuǎn)

16、速。當(dāng)洗衣機(jī)處于洗滌或漂洗狀態(tài)時(shí)，再經(jīng)離合器內(nèi)部的行星齒輪減速后，使波輪得到175r/min低轉(zhuǎn)速。此時(shí)，洗滌（脫水）桶不動(dòng)。當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，離合器輸出的是未經(jīng)減速的850r/min的高轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)脫水桶和波輪作同步高速運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于使用普通離合器的小波輪套桶洗衣機(jī)來(lái)說(shuō)，有區(qū)別的僅僅是離合器內(nèi)部沒(méi)有行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，因此在洗滌或漂洗時(shí)其波輪的轉(zhuǎn)速與脫水時(shí)的轉(zhuǎn)速時(shí)相同的。 第四章 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的整體思路就是通過(guò)PLC 輸出的數(shù)字信號(hào)控制繼電器組，達(dá)到控制電路的目的。如圖所示。 變頻器 交流電源圖中“正傳”.“反轉(zhuǎn)”.“脫水”為控制電動(dòng)機(jī)電源方向的三個(gè)繼電氣組,它們的線圈分別與PLC的輸出端

17、“Q0.2”“Q0.3”“Q0.4”相連，受控于PLC的輸出信號(hào)。其中正轉(zhuǎn)組和反轉(zhuǎn)組是通過(guò)變頻器的限制后接入電動(dòng)機(jī)的，因此，改變變頻器參數(shù)就可以改變洗滌和漂洗時(shí)的速度。而脫水繼電器組直接與電源和電動(dòng)機(jī)相連，這樣，當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)按額定轉(zhuǎn)速工作。所以，在演示時(shí)轉(zhuǎn)速會(huì)和洗滌漂洗有所區(qū)別。自動(dòng)洗衣機(jī)硬件1.進(jìn)水電磁閥進(jìn)水電磁閥是保證全自動(dòng)洗衣機(jī)正常工作的關(guān)鍵部件，它通過(guò)接受PLC的指令和水位傳感器的反饋信號(hào)控制洗衣過(guò)程中的進(jìn)水動(dòng)作。全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水電磁閥結(jié)構(gòu)主要由閥體、電磁線圈、可動(dòng)鐵芯、橡皮膜、過(guò)濾網(wǎng)燈部件組成。其工作原理為：電磁閥在未通電時(shí)，可動(dòng)鐵芯在其上端的彈簧力和自身重力作用下

18、，通過(guò)橡皮膜，關(guān)閉住導(dǎo)流孔，這樣進(jìn)水腔內(nèi)的水壓與橡皮膜和塑料導(dǎo)閥之間密閉腔內(nèi)的水壓相等，使橡皮膜牢牢壓住閥體中的水管口，切斷了水流，保證了進(jìn)水閥的正常關(guān)閉。當(dāng)電磁閥接通電源后，由于電磁力的作用，可動(dòng)鐵芯被吸起，中心孔被打開(kāi)，這時(shí)橡皮膜和塑料導(dǎo)閥間的空腔壓力低于進(jìn)水腔內(nèi)的襲來(lái)水壓，橡皮膜被頂開(kāi)，電磁閥開(kāi)始進(jìn)水工作。2.排水閥與電磁鐵排水閥工作時(shí)，由排水電磁鐵將它打開(kāi)，與此同時(shí)，它還帶動(dòng)剎車(chē)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，放開(kāi)剎車(chē)帶和棘輪，使的脫水軸能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。交流電磁鐵由固定鐵芯、線包電磁線圈和銜鐵三部分組成。當(dāng)它的線包接通220V交流電時(shí)，由于電磁感應(yīng)的作用，定子鐵芯使對(duì)銜鐵產(chǎn)生吸引力，將銜鐵吸合，同時(shí)拉動(dòng)排水閥的

19、拉桿和橡膠密封膜，打開(kāi)水門(mén)防水，并帶動(dòng)剎車(chē)零件動(dòng)作，使后面的一系列工作順利進(jìn)行。3.水位開(kāi)關(guān)和水位傳感器水位開(kāi)關(guān)是波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)控制洗滌桶中水量的電器件。洗衣機(jī)的洗滌桶中水位的高低代表著桶內(nèi)水量的多少。在向桶內(nèi)注水時(shí)，當(dāng)水位達(dá)到一定高度后，水位開(kāi)關(guān)將切斷電磁進(jìn)水閥的電路，同時(shí)，通過(guò)PLC接通洗滌電機(jī)的電路，完成進(jìn)水與洗滌電路的交換。在排水時(shí)，當(dāng)水位降到脫水桶底以下時(shí)，它也將接通或斷開(kāi)相應(yīng)的電路，完成預(yù)定的工作。4減速離合器早期設(shè)計(jì)的小波輪全自動(dòng)洗農(nóng)機(jī)的離合器沒(méi)有減速功能，故洗滌和脫水轉(zhuǎn)速相同。新型大波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)的離合器都具有洗滌減速功能，稱(chēng)減速離合器，其種類(lèi)很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理基

20、本相同。目前應(yīng)用最為廣泛的有兩種：?jiǎn)蜗蜉S承式減速離合器與帶制動(dòng)式減速離合器。5電機(jī)和電容電機(jī)是自動(dòng)洗衣機(jī)的心臟，是整個(gè)洗滌工作的動(dòng)力來(lái)源。工業(yè)上用的電機(jī)各式各樣，規(guī)格型號(hào)數(shù)不勝數(shù)，其中按使用電源可以分為交流電機(jī)和直流電機(jī)兩種。交流電機(jī)又分為異步電機(jī)和同步電機(jī)。洗衣機(jī)上所用到的電機(jī)是單相電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)，使用220v交流電源。全自動(dòng)洗衣機(jī)上使用的電機(jī)輸出功率一般150W以上，配12F以上的電容器。這種電機(jī)的特點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，可以充分滿(mǎn)足洗衣機(jī)負(fù)載頻繁變化的使用要求。在洗衣機(jī)中使用的電機(jī)都要配接電容器。電容器的作用是加大電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和工作轉(zhuǎn)矩，它還起確定旋轉(zhuǎn)方向的作用。在洗衣機(jī)

21、中使用的電容器一般都是紙介質(zhì)或塑料介質(zhì)的。電容器容量的大小一定要按照電機(jī)的要求選配，容量大了，容易使電機(jī)升溫過(guò)高，縮短電機(jī)壽命；容量小了，會(huì)降低電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過(guò)載能力。電容器的電壓也要按照電機(jī)標(biāo)牌的要求選配，一般洗衣機(jī)電機(jī)對(duì)電容器的要求電壓為400伏到450伏交流電。第五章 基于三菱PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)1.控制要求PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動(dòng)。（1） 按下啟動(dòng)按鈕及水位選擇開(kāi)關(guān)，開(kāi)始進(jìn)水加洗衣粉，水滿(mǎn)（即水位到達(dá)高低）時(shí)停止進(jìn)水，開(kāi)始洗滌。（2） 洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)20秒后暫停，暫停3秒后開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌20秒后暫停，暫停3秒。（3） 如此循環(huán)3次，洗滌結(jié)束。然后排水，

22、當(dāng)水位下降到低位時(shí)進(jìn)行脫水并繼續(xù)排水。脫水時(shí)間是10秒，這樣完成一個(gè)大循環(huán)。（4） 整個(gè)洗滌為3次大循環(huán)，一次為加洗衣粉， 兩次凈水洗滌，經(jīng)過(guò)3次大循環(huán)后洗衣結(jié)束，并且報(bào)警。（5） 報(bào)警10秒結(jié)束全過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。（6） 此外按排水按鈕可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；按停車(chē)按鈕可停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。（7） FX系列PLC實(shí)現(xiàn)。2.電氣控制線路的原理草圖QS斷路開(kāi)關(guān)家用可采用HZ10系列組合開(kāi)關(guān)，主要用于電源的引入。FU熔斷器是簡(jiǎn)單有效的保護(hù)電器，可選用半封閉插入式熔斷器。KW接觸器選用CJ12T-250系列交流接觸器，額定電流250A。FR熱繼電器是一種保護(hù)電器，專(zhuān)門(mén)用來(lái)對(duì)過(guò)載及電源斷相進(jìn)行保護(hù)，以防

23、止電動(dòng)機(jī)因上述故障導(dǎo)致過(guò)熱而損壞。常用JR16、JR20、JRS1系列熱繼電器，本次設(shè)計(jì)采用JR16,額定電壓380V，額定電流150A。M1、M2分別為進(jìn)水電機(jī)和洗滌電機(jī)。X3、X4、X5、SB0為四觸頭兩檔萬(wàn)能開(kāi)關(guān)。SB1是手動(dòng)脫水開(kāi)關(guān)。X7、X10、X11分別為高、中、低位水位檢測(cè)壓力傳感器輸入信號(hào)控制開(kāi)關(guān)。T0、T1、T2、T3分別為時(shí)間繼電器，采用空氣式時(shí)間繼電器，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)我們采用JS23系列空氣時(shí)間繼電器，線圈額定工作電壓直流220V，延時(shí)范圍0.2-0.3/s。如圖所示為系統(tǒng)電氣控制原理圖：系統(tǒng)電氣原理控制原理圖3.PLC硬件連接線路圖4

24、.全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作順序全自動(dòng)洗衣機(jī)工作順序圖PLC 投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動(dòng)。按下啟動(dòng)按鈕時(shí)開(kāi)始進(jìn)水，水滿(mǎn)(即水位到達(dá)高水位)時(shí)停止進(jìn)水，2s后開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌20s后暫停，暫停3s后開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌20s 后暫停，暫停3s 后，若正、反洗滌未滿(mǎn)3次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開(kāi)始的動(dòng)作; 若正、反洗滌滿(mǎn)3 次時(shí)，則開(kāi)始排水。排水水位若下降到低水位時(shí)，開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水。脫水10s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過(guò)程。若完成了3 次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警10s結(jié)束全部過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。若按下停止按鈕，可以手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水。5. I/O地址分配與接線圖根據(jù)洗衣機(jī)操作的工藝

25、過(guò)程及對(duì)控制系統(tǒng)的要求，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；然后根據(jù)PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)進(jìn)行I/O地址分配，使每個(gè)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸入繼電器，每個(gè)輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸出繼電器。PLC洗衣機(jī)控制的I/O地址分配如表所示。I/O分配表牢記此分配表，將模塊上的I/O口按照下圖接線圖連接好，檢查無(wú)誤后，將軟件程序下載到模塊中去，開(kāi)啟電源，手動(dòng)操作按照設(shè)計(jì)要求演示好洗衣機(jī)的各個(gè)功能，修改程序直到將其能完善處理設(shè)計(jì)要求的各個(gè)功能。 模塊接線圖6.可編程控制器的基本指令（1）自鎖電路自鎖電路梯形圖1、 編程：用編程器或編程軟件輸入程序，并檢驗(yàn)。2、 將X0鈕子開(kāi)關(guān)合上，Y0指示應(yīng)亮。3、

26、 將X0開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，Y0指示燈扔保持亮。4、 將X1開(kāi)關(guān)接通，Y0指示燈滅。自鎖電路時(shí)序圖（2）S/R置位復(fù)位指令S/R置位復(fù)位指令應(yīng)用梯形圖 1、編程：用編程器或編程軟件輸入程序、并檢驗(yàn)。2、合上X1號(hào)開(kāi)關(guān)，觀察Y0指示燈。3、斷開(kāi)X1號(hào)開(kāi)關(guān)，觀察Y0指示燈。4、合上X2號(hào)開(kāi)關(guān)，觀察Y0指示燈。5、斷開(kāi)X2號(hào)開(kāi)關(guān)，觀察Y0指示燈。S/R置位復(fù)位指令應(yīng)用時(shí)序圖（3）PLS脈沖指令 PLS脈沖指令應(yīng)用梯形圖1、 編程：用編程器或編程軟件輸入程序，并檢查。2、 運(yùn)用程序。3、 合上X0開(kāi)關(guān)，觀察Y0指示燈。4、 斷開(kāi)X0開(kāi)關(guān)，觀察Y0指示燈。5、 合上X1開(kāi)關(guān)，觀察Y0指示燈。6、 斷開(kāi)X1開(kāi)關(guān)，觀

27、察Y0指示燈。 PLS脈沖指令應(yīng)用時(shí)序圖（4）定時(shí)器指令與應(yīng)用定時(shí)器指令應(yīng)用梯形圖1、 編程：用編程器或編程軟件輸入程序，并檢驗(yàn)。2、 合上X0開(kāi)關(guān)，觀察Y0、Y1輸出的變化。 定時(shí)器指令應(yīng)用時(shí)序圖（5）振蕩器 振蕩器梯形圖1、 輸入程序并檢驗(yàn)，然后運(yùn)行程序。2、 觀察Y0的變化。3、 閉合X0開(kāi)關(guān)，觀察Y0的變化，并監(jiān)控T0、T1的工作情況。振蕩器時(shí)序圖（6）計(jì)數(shù)器指令與應(yīng)用 計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用梯形圖1、 編程輸入程序并檢驗(yàn)，然后運(yùn)行程序。2、 當(dāng)X0開(kāi)關(guān)斷/通一次，計(jì)數(shù)器現(xiàn)行值加1。3、 當(dāng)X0開(kāi)關(guān)斷/通5次時(shí)，計(jì)數(shù)器現(xiàn)行值加1。4、 當(dāng)X1開(kāi)關(guān)接通/斷開(kāi)時(shí)，C0復(fù)位，Y0燈滅。 計(jì)數(shù)器指令應(yīng)

28、用時(shí)序圖（7）步進(jìn)指令步進(jìn)指令梯形圖1、 編程：輸入程序，并檢驗(yàn)。2、 運(yùn)行程序，監(jiān)控S0、S1順序接通X0-X3開(kāi)關(guān)，觀察Y0、Y1的發(fā)光指示。3、 X3為關(guān)閉步進(jìn)轉(zhuǎn)換指令。7.梯形圖的設(shè)計(jì)SWOPCFXGPWINC為一個(gè)應(yīng)用于FX系列可編程控制器的編程軟件，可以在Windows98/ME/2000/XP操作系統(tǒng)下進(jìn)行梯形圖的編輯和指令表程序的編輯。微機(jī)與PLC的連接，可以用三菱公司的SC08型電纜線串接SC09型電纜線，SC08的9針插頭接微機(jī)的RS232串行口，SC09的圓形插頭接PLC的通訊口。運(yùn)行SWOPCFXGPWINC軟件。當(dāng)選用語(yǔ)句表編程方式時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊語(yǔ)句表編輯區(qū)，其標(biāo)題欄

29、變?yōu)樗{(lán)色，成為當(dāng)前工作區(qū)。用鍵盤(pán)輸入語(yǔ)句表程序，覆蓋工作區(qū)的“NOP”語(yǔ)句，回車(chē)后自動(dòng)換行，當(dāng)使用語(yǔ)句表編程時(shí)，梯形圖編輯區(qū)立即將程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換成梯形圖，因此可以同時(shí)生成二個(gè)文件。當(dāng)選用梯形圖編程方式時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊梯形圖編輯區(qū)，其標(biāo)題欄變?yōu)樗{(lán)色，成為當(dāng)前工作區(qū)。點(diǎn)擊菜單欄視圖功能，將顯示梯形圖的繪圖工具。編輯梯形圖時(shí)，首先確定光標(biāo)位置，在繪圖工具欄內(nèi)點(diǎn)擊欲用的元件，此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，輸入元件號(hào)后，元件圖形出現(xiàn)在原光標(biāo)位置。按照這種方法，逐一將元件加到梯形圖上。當(dāng)梯形圖完成后，點(diǎn)擊工具欄的轉(zhuǎn)換按鈕，可以將梯形圖轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表程序。梯形圖的單元設(shè)計(jì)如下:（1）按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，S0初始化。按下停

30、止按鈕SB2，采用區(qū)間復(fù)位ZRST指令使洗衣機(jī)停止工作。啟動(dòng)和停止的梯形圖如圖所示。啟動(dòng)和停止梯形圖（2）按下啟動(dòng)按鈕SB1，狀態(tài)元件S20驅(qū)動(dòng)進(jìn)水電磁閥YA1輸出線圈Y000，洗衣機(jī)進(jìn)水，按下SB3可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水，水到達(dá)高水位時(shí)SQ1閉合，狀態(tài)元件S21驅(qū)動(dòng)定時(shí)器T0延時(shí)2S，狀態(tài)元件S22驅(qū)動(dòng)接觸器KM3閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y002電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，開(kāi)始洗滌。延時(shí)20S，再暫停3S后，狀態(tài)元件S24驅(qū)動(dòng)接觸器KM4閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y003電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)。同樣洗滌20S，在暫停3S。通過(guò)計(jì)數(shù)器C0和定時(shí)器T4的控制，如此洗滌3次。洗衣機(jī)的洗滌梯形圖如圖所示。洗衣機(jī)洗滌梯形圖（3）洗滌3次后，狀態(tài)

31、元件S26驅(qū)動(dòng)接觸器KM3閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y002電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，開(kāi)始脫水。低水位開(kāi)關(guān)SQ2，脫水離合器YA3驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y004，通過(guò)計(jì)數(shù)器C1計(jì)數(shù)3次，洗滌完成，狀態(tài)元件S27驅(qū)動(dòng)線圈Y005報(bào)警10S結(jié)束整個(gè)洗衣機(jī)的洗滌。脫水和報(bào)警結(jié)束梯形圖如圖所示。脫水和報(bào)警結(jié)束梯形圖全自動(dòng)洗衣機(jī)的展望洗衣機(jī)是國(guó)內(nèi)家電業(yè)唯一不打價(jià)格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過(guò)幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無(wú)論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步?？v觀省會(huì)的洗衣機(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。 洗衣機(jī)無(wú)論在質(zhì)量、技術(shù)、功能還是在外觀上面，誰(shuí)能接近于為人們的生活服務(wù)這一主題，誰(shuí)就能得到長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。

32、今后一段時(shí)間，以下幾種洗衣機(jī)將是市場(chǎng)和消費(fèi)者的最?lèi)?ài)。 高度自動(dòng)化：從最初的單桶洗衣機(jī)到雙桶、套桶洗衣機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)，再到智能全模糊控制洗衣機(jī)。總之，每一次技術(shù)的進(jìn)步都極大地推動(dòng)了洗衣機(jī)自動(dòng)化程度的提高。 品種多樣化：波輪式、滾筒式和仿生搓洗式洗衣機(jī)滿(mǎn)足了不同偏好的消費(fèi)者的需求。 節(jié)能和健康化：現(xiàn)在的消費(fèi)者在節(jié)能方面對(duì)家電提出了更高的要求，對(duì)于健康型洗衣機(jī)更是人們趨之若騖的首選。 大容量和微型化：大容量洗衣機(jī)滿(mǎn)足了人們洗大件衣物的需求。同時(shí)，微型化洗衣機(jī)也備受青睞，如市場(chǎng)上出現(xiàn)的15公斤、25公斤不等的海爾小小神童洗衣機(jī)，可以滿(mǎn)足少量衣物即時(shí)洗的需要。 組合化：榮事達(dá)集團(tuán)最近推出的子母分洗式洗

33、衣機(jī)，正好迎合了這部分消費(fèi)者的需求，它的大桶容量為55公斤，小桶容量為25公升，兩桶并列，縮小了較大一部分空間，而且具有人工智能模糊控制功能。滿(mǎn)足了不同衣物分開(kāi)洗、大量衣物同時(shí)洗、小件衣物即時(shí)洗的需求，開(kāi)創(chuàng)了健康洗滌新概念，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)，組合化的另一個(gè)體現(xiàn)就是把洗滌、漂洗、脫水和烘干功能集于一身。 在今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)，家用電動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)品性能質(zhì)量將是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，開(kāi)發(fā)新型的產(chǎn)品是競(jìng)爭(zhēng)獲勝的主要手段。今后，家用電動(dòng)洗衣機(jī)將朝著多功能、節(jié)電、節(jié)水方向發(fā)展。多功能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、去污能力的多樣化。如去除蛋白質(zhì)、皮脂、血漬、奶漬、咖啡、果汁的能力。2、洗滌容量的多樣化。洗滌容量可以從0

34、5kg到13kg。3、控制方式的多樣化。如機(jī)械定時(shí)器、電動(dòng)程控器、電子程控器、模糊電腦控制。4、外觀造型多樣化。為適應(yīng)不同消費(fèi)層次的需求，洗衣機(jī)的外觀形狀及顏色將是各種各樣的。 節(jié)電、節(jié)水是今后我國(guó)家用電動(dòng)洗衣機(jī)發(fā)展的主流。目前，我國(guó)正在修訂的國(guó)標(biāo)GB4288已將用電量、用水量指標(biāo)列入了其考核的主要指標(biāo)。另外，為了引導(dǎo)消費(fèi)和指導(dǎo)洗衣機(jī)制造企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造，新國(guó)標(biāo)GB4288將洗凈比、用電量、用水量、噪聲、含水率、壽命這6個(gè)主要性能指標(biāo)進(jìn)行分等級(jí)考核，即以上6個(gè)指標(biāo)分別分為A、B、C、D4個(gè)級(jí)別。消費(fèi)者可根據(jù)自己的需要選擇不同級(jí)別的產(chǎn)品。課程設(shè)計(jì)總結(jié) 隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，課程設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)以前覺(jué)得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的