全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告

1、重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目 全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué) 院電氣信息工程學(xué)院專業(yè)班級 自升本2011-1學(xué)生姓名 黃浩然 學(xué)號2013520066指導(dǎo)教師張躍輝畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告開題報告填寫要求1 .開題報告作為畢業(yè)設(shè)計 （論文） 答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作開始后 2 周內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及系主任審查后生效。2 .開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)址上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3 .學(xué)生查閱資料的參考文

2、獻(xiàn)理工類不得少于10篇， 其它不少于12篇（不包括辭典、手冊）。4 .“ 本課題的目的及意義， 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析” 至少 2000 字， 其余內(nèi)容至少1000字。1 .本課題的目的及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析1）本課題目的及意義隨著科技的迅速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，洗衣機的發(fā)展也變得十分迅 速。人們對洗衣機提出了更高的要求，性能更好，操作更簡單，更節(jié)能，智能化的 實現(xiàn)等。所以現(xiàn)代的洗衣機控制從以前的機械式， 繼電器式，漸漸的向電氣電子式 發(fā)展。以前的洗衣機都存在一些問題，比如：對衣物的磨損和傷害大，噪聲大，耗電 量大，耗水量大，洗凈度較低，操作復(fù)雜和穩(wěn)定性差等問題。為了改善傳統(tǒng)洗衣機 的

3、性能，本次課題將解決這些問題，來提高洗衣機的洗凈率、降低磨損率、噪聲， 做到節(jié)能環(huán)保，使操作更加簡單和穩(wěn)定性更好。目前市場上大多數(shù)洗衣機都是采用單片機作為控制器，因為單片機成本低，體積小巧、功耗低，操作方便；但是單片機對環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差，編寫 程序相對復(fù)雜，且硬件的復(fù)雜性高，增大了維修的難度和成本費用。本次課題采用PLC作為洗衣機控制器，PLC工作的環(huán)境要求低，可靠性高，抗干擾能力強，編程簡單，容易受計算機控制； PLC是整體模塊，集中了驅(qū)動電 路、檢測電路和保護電路及通訊連網(wǎng)功能， 使硬件相對簡單可靠，維護起來更加的 方便。但是PLC的成本相對較高，只適合在工業(yè)中運用而不適合民用

4、。本次設(shè)計采用S7-200PLC作為洗衣機控制器，通過傳感器（水位傳感器，濁 度傳感器）對水位，洗衣濁度進(jìn)行監(jiān)測，編寫PLC程序?qū)﹄妱訖C轉(zhuǎn)向、洗衣機電 磁閥門的開度和開關(guān)進(jìn)行控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)時間，選擇洗滌方式，控制 水位等。本課題主要著重于對全自動洗衣機的控制，要求洗衣機能實現(xiàn)進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、自動停止的循環(huán)過程。讓洗衣機工作更加穩(wěn)定，操作簡單可靠，提高衣 服洗凈度，讓洗衣機更加智能節(jié)能化。2）全自動洗衣機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析近年來，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，洗衣機行業(yè)也得到了迅速的發(fā)展， 各種各樣的 全自動洗衣機進(jìn)入了千家萬戶。洗衣機市場也朝著多元化發(fā)展，高效節(jié)能、省水、 省電、環(huán)保

5、型洗衣機一直在市場上占主導(dǎo)地位。而隨著技術(shù)不斷發(fā)展，全自動洗衣機已經(jīng)出現(xiàn)了很多種類來分類，洗衣機行業(yè)也出現(xiàn)了激烈的競爭。 在2000年以前，日本洗衣機產(chǎn)品主要圍繞著洗凈、 桶/筒清潔、節(jié)水和靜音等性能展開研發(fā)，2000年以后，洗衣烘干一體機銷量全面 啟動后，行業(yè)技術(shù)潮流便集中在“烘干-清潔-節(jié)能”三個關(guān)鍵點上，其中熱泵烘干 技術(shù)已有成熟的應(yīng)用，并表現(xiàn)出優(yōu)于電熱管加熱或者其他傳統(tǒng)加熱烘干技術(shù)的節(jié)能效果，以PanasoniG東芝和日立三家企業(yè)最新推出的節(jié)能型滾筒洗衣烘干一體機 Panasonic NA-VR5500L、東芝TW-4000vF和日立BD-V3100為例，洗滌容量同為 6kg產(chǎn)品的耗電

6、量分別為960Wh、980Wh和980Wh,相當(dāng)于早先業(yè)內(nèi)推出的一般 熱泵烘干產(chǎn)品耗電量的一半。在美洲以美國為代表，洗衣機以攪拌式和滾筒式為主， 理念是環(huán)保健康，功能強大，惠而浦公司所生產(chǎn)的洗衣機產(chǎn)品性能非常強大，其獨特的防筑波盤、創(chuàng)新分離式水流、獨特加熱技術(shù)、動態(tài)浸泡、個性化洗滌程序、組 合式過濾系統(tǒng)、旋風(fēng)斜筋內(nèi)桶等都是其產(chǎn)品的優(yōu)勢。在歐洲地區(qū)以德國為代表，理 念重在環(huán)保節(jié)能，提高洗衣效率，西門子公司生產(chǎn)的 WD14H468TI洗衣機融入了 先進(jìn)的3D正負(fù)洗技術(shù)。除此之外，西門子WD14H468TI洗衣機采用冷凝技術(shù)，使 用全新的空氣冷凝，走上了環(huán)保路線。在洗滌程序設(shè)計方面，西門子WD14H

7、468TI 順應(yīng)現(xiàn)在的健康洗滌潮流，配備筒清潔程序，可以清理機器內(nèi)桶，可有效避免衣物 受到二次污染。我國的洗衣機在結(jié)構(gòu)上主要有波輪式和滾筒式，產(chǎn)品的類型主要以波輪式為主，其他類型為輔，為了響應(yīng)政府的號召，我國的洗衣機將會向節(jié)能環(huán)保、 新技術(shù)和大容量等技術(shù)方面發(fā)展。隨著市場競爭的激烈，各大制造商更加注重洗衣機性能的制造，許多新技術(shù)在 全自動洗衣機中得以不斷的應(yīng)用。噴流式洗衣機通過噴射水流和翻滾技術(shù)， 實現(xiàn)洗 滌劑的快速滲透，并能對衣物進(jìn)行揉搓和拍打，使快速溶解的洗滌劑將污垢從纖維 深處沖出來。新型靜音洗衣機，它安裝了雙振動感應(yīng)器，筒門安裝了減振框，內(nèi)部 還安裝了耐磨減振裝置和高腳平衡支架。該產(chǎn)品

8、洗滌噪聲約為31dB,脫水噪聲約為39dB,烘干噪聲約為42dB。空氣洗洗衣機是利用臭氧為小件或者不能水洗的衣 物除菌去味，而且洗衣機還可以在臭氧發(fā)生工作后， 利用熱風(fēng)將剩余臭氧轉(zhuǎn)化為氧 氣，避免對環(huán)境造成傷害。熱泵洗衣機，除了節(jié)能，還有一大優(yōu)點就是對衣物傷害 小，而且通過熱泵烘干的衣物也比自然干燥的衣物更柔軟。止匕外，熱泵烘干采用除濕后風(fēng)干的方式，可減少衣物的皺紋，還可減少干燥不均的現(xiàn)象。超聲波洗衣機， 機中裝有超聲波發(fā)生器。當(dāng)超聲波（頻率在20000Hz以上）進(jìn)入水中以后，可使水中 的微小氣泡隨著超聲波的頻率而縮脹， 氣泡在壓縮時破裂，產(chǎn)生很大的壓力；在急 速膨脹時產(chǎn)生部分真空，可將附著在

9、衣物上的污垢分解吸出，同時將衣物中的細(xì)菌 殺滅。這種新穎的洗衣機有較高的洗滌效果?？傊瑥娜詣酉匆聶C的發(fā)展可以總結(jié)為：人性化、節(jié)能化、智能化、選擇性 好、可靠性高、壽命長、價格低等方面發(fā)展，具有廣闊的市場潛力和發(fā)展空間，機 遇和挑戰(zhàn)并存，伴隨我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，也將迎來更大的繁榮。2 .本課題的任務(wù)、重點內(nèi)容、實現(xiàn)途徑1）本課題的任務(wù)要求全自動洗衣機結(jié)構(gòu)，工作原理和控制要求。主要器件的選型。繪制系統(tǒng)框圖、控制原理圖。給出典型電路設(shè)計和電動機的控制及電路 原理圖。設(shè)計主程序模塊、水位控制、定時控制、轉(zhuǎn)速控制等模塊，實現(xiàn)相應(yīng)的 功能，基本實現(xiàn)洗衣自動化。系統(tǒng)的程序能夠模擬運行。2）本課題重點內(nèi)容

10、洗衣機的結(jié)構(gòu)：先查找有關(guān)全自動洗衣機的資料，對洗衣機的工作原理 和不同方式工作的洗衣機進(jìn)行優(yōu)缺點分析，對攪拌式洗衣機，滾筒式洗衣機， 波輪式洗衣機這三種主流工作方式的洗衣機進(jìn)行比較，根據(jù)對這些工作原理 的比較，分析及選取合適的洗衣機結(jié)構(gòu)。全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計：選取西門子公司的S7-200的可編程控制器 PLC,然后根據(jù)需要控制的物理量來計算輸入輸出點數(shù)，設(shè)置輸入輸出點，查 找相關(guān)的技術(shù)手冊，對控制系統(tǒng)的各個部分進(jìn)行設(shè)計，包括進(jìn)水排水，洗滌， 脫水，報警裝置中的水位控制，時間控制，轉(zhuǎn)速控制等模塊，實現(xiàn)相應(yīng)的功 能。軟件設(shè)計和編程方法：查找相關(guān)的技術(shù)資料，深入學(xué)習(xí)S7-200的可編程 控制器的

11、編程語言，選取梯形圖的編程方式，對控制系統(tǒng)的各個部分進(jìn)行編 程。變頻器的選?。翰捎梦鏖T子 M440變頻器。M440變頻器具有默認(rèn)的工 廠設(shè)置參數(shù)，它是眾多簡單的電動機控制系統(tǒng)選擇的理想變頻驅(qū)動裝置，由 于M440變頻器具有較為全面的控制功能，包括 U/F控制、二次方U/F控制、 可編程多點設(shè)定U/F控制、磁通電流控制、無測速矢量控制，且具有過電壓M440排水電:PLC 投水滿（即保護，欠電壓保護，過熱保護，短路保護，接地故障保護等，將變頻器 與S7-200可編程控制器結(jié)合運用到全自動洗衣機會有節(jié)能省電的效果。 3）本課題實現(xiàn)途徑全自動洗衣機的結(jié)構(gòu)：主要有程序控制器、電動機、進(jìn)水電磁閥、 磁閥、

12、水位檢測計、啟停開關(guān)及各種功能選擇開關(guān)等組成。工作原理 入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。按下啟動按鈕時開始進(jìn)水, 水位到達(dá)高水位）時停止進(jìn)水，2s后開始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌30s后暫停，暫停2s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌30s后暫停，暫停2s后，若正、反洗滌未 滿5次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作；若正、反洗滌滿5次時，則開始排 水。排水水位若下降到低水位時，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水30s即完成一次 從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。若未完成 2次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的 全部動作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了 2次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報警。報 警3s結(jié)束全部過程，自動停機。若按下停止按鈕，可以手動排

13、水和手動脫水。主要器件選型：電機選擇異步電動機，水位監(jiān)測選擇諧振式水位計；對 渾濁度進(jìn)行檢測時，選用紅外光電傳感器；對水溫進(jìn)行檢測時，選用熱敏電 阻。運行PLC程序的編寫：根據(jù)洗衣機的工作流程和設(shè)計要求選擇可編程控制器 類型，確定I/O點數(shù)，對可編程控制器的I/O端口進(jìn)行分配，繪制外部接線圖， 繪制系統(tǒng)流程圖，編寫系統(tǒng)梯形圖，再對編寫的程序進(jìn)行調(diào)試和修改。正反洗共3次1 有水位洗滌正轄 ids初始才戈士畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告3.完成本課題所需工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等）及解決辦法: KB0 : KB0 : :an : :an : :an : :an : :an : 1）工作條件

14、工具書S7-200可編程控制器等相關(guān)編程資料、書籍。變頻器M440的相關(guān)資料、書籍。各個硬件的相關(guān)資料。軟件S7-200編程軟件。CAD繪圖軟件。硬件計算機S7-200可編程控制器西門子變頻器M440相關(guān)硬件設(shè)備及元器件2）解決辦法工具書可以通過學(xué)校圖書館和網(wǎng)上資源獲得。計算機和相關(guān)硬件設(shè)備由老師提供或購買。3）參考文獻(xiàn)1榮俊昌.全自動洗衣機原理與維修（第 2版）.J高等教育出版社,20122劉祖其.全自動洗衣機的PLC程序設(shè)計與研究J機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2010.3廖興展.工業(yè)洗衣機的PLC控制J廣西輕工業(yè)，2010.4楊潔霞.運用MCGS組態(tài)構(gòu)建全自動洗衣機PLC仿真實驗教學(xué)的研究J 知識經(jīng)濟，2010.5潘月琴.全自動洗衣機的維修.北京科學(xué)技術(shù)出版社，20046張明