全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄摘 要隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會(huì)飛速發(fā)展，洗衣機(jī)成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器產(chǎn)品。傳統(tǒng)洗衣機(jī)基于電器的控制，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)其自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，使得洗衣機(jī)由最初的半自動(dòng)式發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)式，并正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。洗衣機(jī)的全自動(dòng)化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向?；谌詣?dòng)洗衣機(jī)的使用日益廣泛，本次設(shè)計(jì)利用西門(mén)子公司生產(chǎn)的PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)，和傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，洗衣機(jī)可靠性、節(jié)能性得到了提高。PLC控制不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線也大大

2、減少，和此同時(shí)系統(tǒng)維修簡(jiǎn)單、維修時(shí)間縮短。本文首先介紹了洗衣機(jī)的發(fā)展，然后重點(diǎn)介紹了洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)，對(duì)程序流程圖及編程軟件進(jìn)行了說(shuō)明，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。PLC采樣按鈕及限位開(kāi)關(guān)外部輸入信號(hào)的變化，執(zhí)行相應(yīng)的程序，然后輸出控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)及脫水處理，控制方式靈活多樣。關(guān)鍵詞:全自動(dòng)洗衣機(jī)；PLC；簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)；降低成本引言世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)于1858年誕生，但這臺(tái)洗衣機(jī)使用費(fèi)力，且損傷衣服，因而沒(méi)被廣泛使用，但這卻標(biāo)志了用機(jī)器洗衣的開(kāi)端。1874年,“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國(guó)人發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。1880年，美國(guó)發(fā)明了蒸氣洗衣機(jī)，蒸氣動(dòng)力開(kāi)始取代人力。蒸汽洗衣機(jī)之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)

3、洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。1910年，美國(guó)試制成功世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)，電動(dòng)洗衣機(jī)的問(wèn)世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開(kāi)端。1922年，美國(guó)改造了洗衣機(jī)的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動(dòng)式改為攪拌式，使洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)固定下來(lái)，這也就是第一臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)的誕生。1932年，美國(guó)研制成功第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)。1955年，在引進(jìn)英國(guó)噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上分有波輪式,攪拌式,滾筒式。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的大都是波輪式和滾筒式，供應(yīng)最多的是波輪式洗衣機(jī)。波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)是洗凈率高,但對(duì)衣服的磨損很大,隨著人們生活水平不斷地提高，絲綢,毛料,羊毛等大量走進(jìn)普通

4、家庭,廠商又適時(shí)地推出了滾筒洗衣機(jī),它最大的優(yōu)點(diǎn)是磨損率小,但洗凈率比波輪式低,價(jià)格高。洗衣機(jī)產(chǎn)品可以分三類：普通型、半自動(dòng)型和全自動(dòng)型。普通型和半自動(dòng)型洗衣機(jī)，都需要人為參和操作，才能完成洗衣、甩干、排水全過(guò)程；而全自動(dòng)洗衣機(jī)在整個(gè)洗滌、甩干、排水過(guò)程中，無(wú)需人為操作和監(jiān)控。1緒論1.1設(shè)計(jì)選題背景本論題主要著重于全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，要求洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、報(bào)警，所采用的控制方法操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、維護(hù)和維修方便?？刂品椒ù_定后投入生產(chǎn)要縮短控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的時(shí)間、調(diào)試周期，且要降低成本。傳統(tǒng)的洗衣機(jī)采用繼電器控制的優(yōu)點(diǎn)是裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、抗干擾能力強(qiáng)。但是，這也是隨之帶

5、來(lái)的一些問(wèn)題，如絕大多數(shù)控制繼電器都是長(zhǎng)期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞，而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時(shí)也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡(jiǎn)單的改動(dòng)，也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。這種電路接線多，只適用于小型的控制電路。采用PLC控制比繼電器控制好的多，我們采用PLC來(lái)控制。 （1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很

6、高的可靠性。（2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（5）體積小，重量輕，能耗低，由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。1.2選題的目的和

7、意義這次設(shè)計(jì)是基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制，采用PLC控制開(kāi)發(fā)的周期短，開(kāi)發(fā)成本低，可以直接用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制。PLC控制具有實(shí)時(shí)性、信號(hào)處理時(shí)間短、速度快、更能滿足各個(gè)領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項(xiàng)目，可靠性高，豐富的I/O卡件，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高，安裝簡(jiǎn)單，維修方便，PLC控制能在高粉塵、高噪聲、強(qiáng)電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。因?yàn)樗钦w模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能，所以在使用中，硬件相對(duì)簡(jiǎn)單，編程語(yǔ)言也相對(duì)簡(jiǎn)單，并且測(cè)試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。2全自動(dòng)洗衣機(jī)及PLC概論2.1洗衣機(jī)發(fā)展概述及工作原理從古到今，洗衣

8、服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動(dòng)，在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，這項(xiàng)勞動(dòng)并不像田園詩(shī)描繪的那樣充滿樂(lè)趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是辛苦勞累。世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)于1858年誕生，但這臺(tái)洗衣機(jī)使用費(fèi)力，且損傷衣服，因而沒(méi)被廣泛使用，但這卻標(biāo)志了用機(jī)器洗衣的開(kāi)端。1874年,“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國(guó)人發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。1880年，美國(guó)發(fā)明了蒸氣洗衣機(jī)，蒸氣動(dòng)力開(kāi)始取代人力。蒸汽洗衣機(jī)之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。1910年，美國(guó)試制成功世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)，電動(dòng)洗衣機(jī)的問(wèn)世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開(kāi)端。1922年，美國(guó)改造了洗衣

9、機(jī)的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動(dòng)式改為攪拌式，使洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)固定下來(lái)，這也就是第一臺(tái)攪拌式洗衣機(jī)的誕生。1932年，美國(guó)研制成功第一臺(tái)前裝式滾筒洗衣機(jī)。1955年，在引進(jìn)英國(guó)噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。70年代后期，微電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)出現(xiàn)引領(lǐng)新的發(fā)展方向，讓人耳目一新。90年代，由于電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了較寬范圍的轉(zhuǎn)速變換和調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動(dòng)完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個(gè)過(guò)程不需要人工操作。這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行器件動(dòng)

10、作，整個(gè)洗衣過(guò)程自動(dòng)完成，所用的程序控制器可分為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式和單片機(jī)式。從控制方式的發(fā)展階段上分，全自動(dòng)洗衣機(jī)可分為兩大類：第一類：電動(dòng)控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由電動(dòng)元件組成。第二類：電腦控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由微型計(jì)算機(jī)組成。電動(dòng)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)是較早出現(xiàn)的自動(dòng)控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，是自動(dòng)控制的初級(jí)階段。隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。因此，電動(dòng)控制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺(tái)。全自動(dòng)洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上分有波輪式、攪拌式、滾筒式。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的大都是波輪式和滾筒式，供應(yīng)最多的是波輪式洗衣機(jī)。波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)是洗凈率高,但對(duì)衣服

11、的磨損很大,隨著人們生活水平不斷地提高，絲綢,毛料,羊毛等大量走進(jìn)普通家庭,廠商又適時(shí)地推出了滾筒洗衣機(jī),它最大的優(yōu)點(diǎn)是磨損率小,但洗凈率比波輪式低,價(jià)格高。洗衣機(jī)產(chǎn)品可以分三類：普通型、半自動(dòng)型和全自動(dòng)型。普通型和半自動(dòng)型洗衣機(jī)，都需要人為參和操作，才能完成洗衣、甩干、排水全過(guò)程；而全自動(dòng)洗衣機(jī)在整個(gè)洗滌、甩干、排水過(guò)程中，無(wú)需人為操作和監(jiān)控。全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理簡(jiǎn)介：以日常生活中最常見(jiàn)的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)為例，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)

12、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)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。波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖如圖所示。2.2 PLC的定義及特點(diǎn)PLC自問(wèn)世以來(lái)，盡管時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)

13、的草案第一、二、三稿，并在1987年作了如下的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境使用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程控制器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷盎嘘P(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于和工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充基其功能的原則設(shè)計(jì)的?！笨傊删幊炭刂破魇且慌_(tái)專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它是將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電器技術(shù)和通信技術(shù)相融合而發(fā)展起來(lái)的一種新型的控制裝置。在具體的國(guó)內(nèi)工業(yè)使用中，由于它不是針對(duì)某一具體的工業(yè)使用，因此它的硬件應(yīng)根據(jù)實(shí)

14、際需要來(lái)進(jìn)行配置，其軟件則根據(jù)控制要求進(jìn)行編寫(xiě)。2.3PLC的分類小型PLC連接開(kāi)關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊以及其它各種特殊功能模塊，能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù) 輸入/輸出點(diǎn)數(shù)在128點(diǎn)以下的PLC稱為小型PLC。其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，它可以據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)以及各種使用指令。中型PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)在128-512點(diǎn)之間的PLC稱為中型PLC。它除了具有小型機(jī)所能實(shí)現(xiàn)在功能外，還具有強(qiáng)在的網(wǎng)絡(luò)通信功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。大型PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)大于512的PLC稱為大型PLC。它具有強(qiáng)大的軟件硬件功能、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能，

15、它可以構(gòu)成三級(jí)通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。另外大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器具有更高的可靠性。3電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1電動(dòng)機(jī)的控制線路設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)控制電氣元件的選擇電動(dòng)機(jī)M 額定電壓 380V 額定電流 0.38V熔斷器FU型號(hào) RL1-15熱繼電器FR型號(hào) JR0-20/3電動(dòng)機(jī)控制線路圖3.2 PLC控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)筆墨論文代寫(xiě)團(tuán) 本團(tuán)隊(duì)有數(shù)十所名校在讀博士、研究生作為論文寫(xiě)手，竭誠(chéng)為廣大畢業(yè)學(xué)子解決畢業(yè)論文之難題。保證質(zhì)量和速度，價(jià)格優(yōu)惠，性價(jià)比高，包修改、包通過(guò)，直到滿意為止。論文價(jià)格碩士論文：需要面議本科論文：400-1200一篇（統(tǒng)招）；200-80

16、0一篇（自考）專科論文：200-800一篇（統(tǒng)招）；160-300一篇（自考）以上價(jià)格僅作參考，詳細(xì)價(jià)格需根據(jù)你的具體要求確定。唯一客服聯(lián)系QQ：；QQ：本信息長(zhǎng)期有效！3.2.1 PLC輸入元件選擇基于控制系統(tǒng)的要求，需要選定工作方式:控制按鈕SB1SB3、限位開(kāi)關(guān)SQ1SQ2。元件名稱元件符號(hào)元件功能元件參數(shù)限位開(kāi)關(guān)SQ1SQ2檢測(cè)高、低水位使用溫度：-20+60最大絕緣電壓為：AC-2500V、50Hz1min觸點(diǎn)接觸電阻50毫歐按鈕SB1SB3實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止、停止排水工作溫度：-25+55最大絕緣電壓為：AC-2500V、50Hz1min觸點(diǎn)接觸電阻50毫歐3.2.2 PLC輸入元件選

17、擇系統(tǒng)輸出量為Y0Y5，一一對(duì)應(yīng)于進(jìn)水、電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)、排水、脫水和報(bào)警，其中排水和脫水通過(guò)電磁閥YV1YV2實(shí)現(xiàn)最終控制，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈KM1KM2實(shí)現(xiàn)最終控制，脫水則通過(guò)離合器CL實(shí)現(xiàn)最終控制，BE控制報(bào)警。元件名稱元件符號(hào)元件功能元件參數(shù)電磁閥YV1YV2分別實(shí)現(xiàn)排水和脫水工作溫度：-3070最大絕緣電壓為：AC-3000V、50Hz1min工作方式：100%ED交流接觸器KM1KM2控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)交流50Hz或60Hz額定電壓380V額定電流995A3.2.3PLCI/O元件分配表輸出元件分配表 元件名稱 元件符號(hào) 輸入點(diǎn)編號(hào)進(jìn)水YV1Y0排水YV2Y3電機(jī)正轉(zhuǎn)KM1

18、Y1電機(jī)反轉(zhuǎn)KM2Y2脫水CLY3報(bào)警BEY5輸入元件分配表 元件名稱 元件符號(hào) 輸入點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1X0手動(dòng)按鈕SB2X3高水位開(kāi)關(guān)SQ1X1低水位開(kāi)關(guān)SQ2X2手動(dòng)排水SB3X33.2.4 PLC I/O接線圖4 主要器件的選擇4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇由于家庭提供的電源限制故選單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)。以3.6公斤全自動(dòng)洗衣機(jī)為例，由于全自動(dòng)洗衣機(jī)的脫水桶直徑較大，這一偏心不能不考慮，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)以洗滌物可能產(chǎn)生前最大偏心為計(jì)算依據(jù)。脫水時(shí)電機(jī)功率比洗滌時(shí)要大，在確定電機(jī)功率時(shí)應(yīng)以脫水時(shí)消耗的功率為依據(jù)，也就是說(shuō)脫水時(shí)電機(jī)功率就是該洗衣機(jī)所確定的電機(jī)額定功率。由于在計(jì)算時(shí)一些因素如電機(jī)轉(zhuǎn)子

19、的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等沒(méi)考慮，造成一些偏差，所以3.6公斤全自動(dòng)洗衣機(jī)電機(jī)額定功率選為180瓦。符合全自動(dòng)洗衣機(jī)的功率范圍120W250W。故選擇YY104-180型號(hào)單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，功率180瓦,額定電壓220V，轉(zhuǎn)速1350r/min，電流1.7A。4.2 傳感器的選擇 4.2.1 水溫傳感器的選擇水溫檢測(cè)可用熱敏電阻或MTS102 半導(dǎo)體溫度檢測(cè)器。洗衣機(jī)水溫一般為4 40 ,在該溫度范圍內(nèi)MTS102線性好,溫度敏感,水溫檢測(cè)常選用它。4.2.2 水位傳感器的選擇對(duì)于PLC控制的洗衣機(jī),要求水位的檢測(cè)必須是連續(xù)的,諧振式水位傳感器是利用電磁諧振電路LC 作為傳感器的敏感元件,將被測(cè)物體的變

20、化轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)C 參數(shù)的變化,最終以頻率參數(shù)輸出。其工作原理是將水位的高低通過(guò)導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個(gè)測(cè)試內(nèi)腔氣體變化的壓力,驅(qū)動(dòng)內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動(dòng),帶動(dòng)隔膜中心的磁芯在某線圈內(nèi)移動(dòng),從而線圈電感發(fā)生變化。由此引起諧振電路的固有頻率隨水位變化。故常采用諧振式水位傳感器。4.2.3 渾濁度傳感器的選擇渾濁度傳感器主要采用紅外光電傳感器。由紅外發(fā)射管發(fā)出一定強(qiáng)度的紅外光,紅外接收管在溶液的另一側(cè)接收紅外線。紅外線在溶液中透光性的大小就決定接收方產(chǎn)生光電電流的大小,光電流經(jīng)整形放大和數(shù)據(jù)處理后,就可以判斷出水的渾濁程度。4.2.4 衣質(zhì)傳感器的選擇衣質(zhì)的檢測(cè)一般在洗滌之前，且主要用來(lái)測(cè)定所洗衣物屬于棉類還是化

21、纖類。在一定水位的前提下不同的衣物成分不同,其布阻抗就不同。為了測(cè)出衣質(zhì),先加入一定的水并讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),突然切斷電源,由于慣性作用電機(jī)會(huì)維持短時(shí)間旋轉(zhuǎn)。此時(shí)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),會(huì)產(chǎn)生一定感應(yīng)電勢(shì)并逐漸衰減到零。由于衰減速率和布阻抗有一定的線性關(guān)系,通過(guò)對(duì)定子繞組兩端電熱進(jìn)行整流和檢測(cè),經(jīng)光電隔離后形成脈沖,脈沖信號(hào)多，則布阻抗小,反之亦然。經(jīng)過(guò)幾次測(cè)量就可以判斷出布阻抗,通過(guò)推理得出衣質(zhì)。故選擇電阻傳感器。4.3 可編程控制器外部設(shè)計(jì)4.3.1 可編程控制器的選擇根據(jù)輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，經(jīng)過(guò)初略計(jì)算， 輸人點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn)；輸人、輸出信號(hào)都是數(shù)字量。增加20%備用量，以便隨時(shí)增加

22、控制功能：輸入點(diǎn)數(shù)為： 6×(1+20%)=7.2輸出點(diǎn)數(shù)為： 6×(1+20%)=7.2根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)，可選松下FP0-C16型可編程控制器，其輸入點(diǎn)8點(diǎn)，輸出點(diǎn)8點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)。4.3.2 可編程控制器I/O口分配輸入啟動(dòng)高水位傳感器低水位傳感器渾濁度傳感器衣質(zhì)傳感器停止PLC輸入X0X1X2X3X4X5輸出Y0Y1Y2Y6Y3Y7Y4Y5PLC輸出報(bào)警器進(jìn)水控制閥正轉(zhuǎn)高速洗滌正轉(zhuǎn)低速洗滌反轉(zhuǎn)高速洗滌反轉(zhuǎn)低速洗滌排水控制閥脫水圖6 可編程控制器I/O口分配表4.3.3 外圍接線圖圖7 可編程控制器外圍接線圖洗衣機(jī)要實(shí)現(xiàn)衣服的洗滌，漂洗和脫水，就要通過(guò)上述動(dòng)

23、作來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這些動(dòng)作可以通過(guò)PLC控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)加上開(kāi)關(guān)和按鈕，數(shù)碼管顯示器，蜂鳴報(bào)警器和欠電壓檢測(cè)保護(hù)電路等，就可以形成完整的PLC控制系統(tǒng)。通過(guò)軟件編程達(dá)到對(duì)整個(gè)洗衣過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)控制和用戶交互。此外，在少數(shù)全自動(dòng)洗衣機(jī)上，以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動(dòng)電路的電源開(kāi)關(guān)，由PLC控制繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。5 軟件設(shè)計(jì)5.1 系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)工作原理：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)

24、行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電動(dòng)控制系統(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)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。5.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求1）PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準(zhǔn)備好啟動(dòng)；2）啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始進(jìn)水；3）水滿(上限位)時(shí)停止進(jìn)水并開(kāi)始洗滌正轉(zhuǎn)；4）正轉(zhuǎn)30s后暫停；5）暫停2s后開(kāi)始洗滌反轉(zhuǎn)；6）反

25、轉(zhuǎn)30s后暫停；7）暫停2s后，若正、反轉(zhuǎn)未滿5次時(shí)，返回從正洗開(kāi)始的動(dòng)作；8）暫停5s后，若正、反洗滌滿5次時(shí)則開(kāi)始排水；9）水位下降到低水位時(shí)開(kāi)始脫水井繼續(xù)排水；10）脫水30s即完成一次從進(jìn)水到排水的大循環(huán)過(guò)程；11）若完成2次大循環(huán)，洗完報(bào)警3s后自動(dòng)停機(jī)；12）可以按“停止”按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警；13）可以按“排水”按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；5.3 控制系統(tǒng)順序功能圖圖 9 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)順序功能圖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(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30s后暫停，暫停2s后開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌

26、。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(kāi)始的動(dòng)作; 若正、反洗滌滿5 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30s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過(guò)程。若未完成2 次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開(kāi)始的全部動(dòng)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(bào)警。報(bào)警3s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。5.4 控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)圖10 PLC控制系統(tǒng)的梯形圖按下啟動(dòng)按鈕S1，X0 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，內(nèi)部輔助繼電器R10得電為“1”，同時(shí)R10動(dòng)合觸點(diǎn)閉合自鎖; R10動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使輸出繼電器Y1

27、得電為“1”，進(jìn)水閥打開(kāi)，開(kāi)始注水。到高水位檢測(cè)傳感器，K1 閉合，使其動(dòng)斷觸點(diǎn)X1 斷開(kāi)，進(jìn)水閥關(guān)閉; 同時(shí)X1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)時(shí)器T0開(kāi)始通電計(jì)時(shí)，2s 后T0 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y2 得電為“1”，洗衣機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌；同時(shí)計(jì)時(shí)器T1 得電，30s 后T1 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y2 斷電，正轉(zhuǎn)洗滌停止。同時(shí)T1 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)時(shí)器T2得電，2s后T2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y3得電為“1”，洗衣機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌，同時(shí)計(jì)時(shí)器T3得電，30s后T3動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，T4 得電，2s 后T4 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)數(shù)器CT100 計(jì)數(shù)1 次; T4 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，計(jì)時(shí)器T0、T1、T2、T3、T4 失電復(fù)

28、位，T4失電后其動(dòng)斷觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，T0得電，2s后，Y2得電，開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌，如此循環(huán)5次，計(jì)數(shù)器CT100計(jì)數(shù)5次后，C100 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y4 得電為“1”，排水閥打開(kāi)排水，待排水至低水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2時(shí)，輸入繼電器X2動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y4 失電為“0”，停止排水，同時(shí)X2 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y5 得電為“1”，脫水電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，開(kāi)始脫水，同時(shí)計(jì)時(shí)器T5 得電，30s 后T5 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y5 失電為“0”，脫水停止; 同時(shí)T5 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)數(shù)器CT101計(jì)數(shù)1 次。同時(shí)T5 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使高水位進(jìn)水閥打開(kāi)注水，開(kāi)始第2 次大循環(huán)，第2 次大循環(huán)結(jié)束后，計(jì)數(shù)器CT101 動(dòng)

29、合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y0 得電為“1”，報(bào)警器報(bào)警，同時(shí)計(jì)時(shí)器T6 得電，3s 后T6 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y0 失電為“0”，報(bào)警停止，自動(dòng)洗衣過(guò)程完成。其中S2為手動(dòng)排水按鈕，S3為手動(dòng)脫水按鈕，S4 為手動(dòng)停止按鈕。6 結(jié) 論通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)有了深入的理解。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了PLC的特點(diǎn)，對(duì)按鈕、電磁閥、開(kāi)關(guān)等其他一些輸入輸出點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化。由于每遍的洗滌,排水,脫水的時(shí)間由PLC內(nèi)計(jì)數(shù)器控制,所以只要改變計(jì)數(shù)器參數(shù)就可以改變時(shí)間?？梢园焉厦嬖O(shè)定的程序時(shí)間定下來(lái),作為固定程序使用,也可以根據(jù)衣物的質(zhì)地,數(shù)量及油污的程度來(lái)編程。只要稍作改變,就可以設(shè)計(jì)出諸如要多洗多甩的牛仔類衣物,輕洗輕甩的羊毛類衣物以及通用的標(biāo)準(zhǔn)洗滌程序,充分表其實(shí)用性。致 謝謹(jǐn)以此文紀(jì)念我即將結(jié)束的學(xué)生時(shí)代。時(shí)光荏苒，三年前的這個(gè)季節(jié)，我懷著忐忑心情初次邁入我的母校，聆聽(tīng)老師教誨，度過(guò)了這段讓人終生難忘的時(shí)光。由于筆者的水平有限，對(duì)論文中的論點(diǎn)的論述或