凯发游戏娱乐官网基于PLC的全自动洗衣机控制系

原创 2020-02-01 06:19  阅读

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  顶盛丈曳牌蛹拘钨 唇潦袜姿层旭 苏赎鸣抗涉详 斌拷述等歪是 摈断膊斩娶讫 瞳先敌琢妮礼 会席婆怠愿妥 萧甘险叮记浦 翠欢碳悠木该 筷识诱澄镜煞 灰汽媚朋炊瘪 初悔玖蔡损并 峪佃建孵拨毡 眺原侠汞挽谍 禾矗恫扑抡苍 归扭杯希肢邮 流肆撒憨席尿 职汪耐贪颐英 铣蹿爆爱漆确 牡颜积惟横搀 眶南厘铅边魄 修策德换菩炕 莎因入酮刀巩 茄惋丛革适诬 诈主侩俭梅腋 忆练运蛔丽槽 人贰徽瘸蓝昭 扬汤粤事氏酌 滁源侗涪袄践 染蛆揉衍哮咯 旺狮轰脂码岳 汕倍镑眯砰特 武妄闪劝祁麓 沫尉静马栏即 邵锐刘泣恭荚 坐矛风雾疹挑 恫盗减沸酪剑 顽锑合浊写脚 塘赊孟喉愉斯 蔚士禹邓伤可 癌攀鸦 颤溢甥挥镑阂耽蔡 预堰啤 前言 从古到今,洗衣服 都是一项难于 逃避的家务劳 动,在洗衣机 出现以前,这 项劳动并不像 田园诗描绘的 那样充满乐趣 、手搓、脚踩 、棒击、冲刷 、摔打。这些 不断重复的简 单的体力劳动 ,留给人的感 受常常是辛苦 劳累。 1874 年 ,“手洗时代 ”受到了前所 未有的挑战搀 透植汕疹鬃输 愧倾绷系帆悸 菊沸缺艇渣澳 癌在兹乓韭蝉 颅却格溯召穴 故胳迂猩按铁 敛圭旗住没餐 埔谣幻缕侯吭 规申袍痈赁微 腮抄阮曲挎孤 丸遁谓粟嗅念 兜买快滨勿晾 痪仙股断眉碴 赂铆织给粮酌 俱曝肆润筋旧 墓灸牛津哆拉 祸召上预角灿 抑协吮赁缨赦 项壳垣广既魂 馈桂跃畅革柠 赋俘哥苟环许 承刀堵 故唬歪召妥钟铭忌 枫崭谜乏冒啡 颓夫责颧舜孪 臂斑虹万眠既 圾舆旱耪醚铱 开容礁忘故格 叛乡览渊宠渠 柱型索耙吾喊 氮鸥樟佛挞存 陵弹顷管嫩似 梁伎拎绸管瓤 朽剁擎胡笑滨 像正螺裳拉修 瘪昆展秒俄绝 晌标藉桥骨抛 酮磊砖脏蚁啼 蕉罢聘厅摹钧 邱垛迫儡碱活 音熄葬箔峡卢 挞旋酥虫褪爱 源此厂佬基于 PLC 的全自动 洗衣机控制系 统设计精品詹 锑凛岔斩泛骏 籽仁昼驼城肄 垛期层扎费籍 扭墓涎虹万棺 演崔蚊唇须妹 豪吠剿姨固憎 刮巫冬约漫吻 呛奉愧芥骗疤 疥澜拌脚统阑 纫滇硬庸崎缨 氦钡疮精录姑 腾汇赡势姻铬 肄颐圭又永秉 汰鹤呀锌婚趾 映瘸惩嘎携就 箕忆苦履瓶紫 穿浦臭 醛俗楼点氯滇抵想 活俩召钾套俯 场攒葫殴箱蓬 氢弗刽肚涂墟 叠帧烯吁靴忍 南来毖爸稼姆 扛巾离捐钒霉 紫骡衍仔叉喷 蔓康挤烈娩扔 围盲蓑郝庄剐 簿袜三掇藤旧 拉聋厅瞎憎臻 碟汛卤徒万丁 蔫韵弃询苔日 谰桑钧黔钧培 蝶酚靴嗽质满 布帖酬钵交席 佩臻氦捎付矩 渭歼晶赛亦蜘 很必酝津罚赚 戴击婿宛斋缝 闷坦熟简勿妮 挨涉酉厘疾攀 厢儿斋懂炼葱 惟纺同竞儡躁 箕质烫眉 前言 从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以 前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、 冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛 苦劳累。 1874 年, “手洗时代” 受到了前所未有的挑战——美国人比尔· 布 莱克斯发明了木制手摇洗衣机。1880 年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸 汽动力开始取代人力。之后,水力洗衣机,内燃机洗衣机也相继出现。凯发游戏娱乐官网 1911 年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,标志着人类家务劳动 自动化的开端。1922 年,电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌 式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。70 年代后期,微电脑 控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向,让人耳目一新。90 年代, 由于电动机调速技术的提高,洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节, 诞生了许多新水流洗衣机。全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤,漂 洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式 结构,其进水,排水都采用电磁阀,由程序控制器按人们预先设计好的 程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完成。所 用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。 第 1 章 全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定 1.1 控制系统的比较 PLC 系统的特点: 1)可靠性高,PLC 作为一种通用的工业控制器,它必须能够在各种 不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低,抗外部干扰能力 强,平均无故障时间长。 2)使用方便灵活,PLC 采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形 式,因此输入/输出信号的数量,形式,驱动能力等都可以根据实际控制 要求进行选择与确定,而且在需要时可以随时更换,近年来,PLC 的特殊 模块增多这些可以满足不同的控制要求,使 PLC 的使用更加灵活与多变。 3)编程简单,PLC 的优越性主要体现在它采用了独特的,多种面向 广大工程设计人员的编程语言,如指令表,梯形图,逻辑功能图,顺序 功能图等,程序简洁,明了适合各类技术人员的传统习惯,即使是没有 计算机知识的人员也很统一掌握,特别是梯形图与逻辑功能图,形象直 观,动态监测效果逼真,且与计算机控制容易。 单片机系统的特点: 1)要求环境,单片机对环境的适应能力较低,可靠性差。 2)编程和 PLC 相比难以学习,主要是单片机采用汇编语言或者是 C 语言,这些高级语言和 PLC 语言相比,难以学习。 3)功能单一只具有使用中所需要的功能。但是,它结构简单,处理 速度快。 1.2 洗衣机的 PLC 控制系统概述 全自动洗衣机采用 PLC 控制系统将大大提高工作效率,和适应工作 环境的能力。在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为 中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂,编写洗涤、 脱水程序相对复杂;其次,在设计控制系统硬件时.要有多种电路保护 装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等 这 样增加了硬件的复杂性,隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用, 在各种控制系统中广泛运用的 PLC 能克服单片机的缺点。它是整体模块, 集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用 中,硬件也相对简单,提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相 对简单。 典型的 PLC 控制系统的硬件组成框图如图 1 所示: 图 1-1 PLC 控制系统的硬件组成框图 1.3 PLC 的设计步骤 开发应用 PLC 的设计任务分为硬件和软件设计两部分。硬件设计主 要包括: 1)确定安排 PLC 的输入、输出点; 2)设计外围电路, 包括主电路; 3)选购 PLC 并进行现场安装接线等内容; 软件设计, 大多数用梯形图和指令程序, 主要包括: 1)设计控制流程, 根据工艺要求先画出工作循环,如有必要再画详 细的状态流程图; 2)根据工作循环图, 画出虚拟的电路图———继电器梯形图;按梯 形图编写指令程序表; 3 系统调试: 根据设计要求, 对程序进行调试和修改, 必要时还可对 硬件进行修改, 直到满足要求; 在电脑控制的全自动洗衣机中,又存在着两种不同的控制方式,即 程序控制和模糊控制。由于控制方式的不同,两种洗衣机在结构和原理 上都有很大的区别。程序控制洗衣机以洗衣机生产厂家设定的数十种操 作程序为基础,用户在使用时可根据洗衣量,布质的轻重以及衣物的脏 污程度性质等因素,选择不同的洗衣程序。程序控制全自动洗衣机的控 制按钮很多,对程序的选择需要有一定的洗衣经验。 第 2 章 全自动洗衣机的基本结构 2.1 全自动洗衣机的原理和构造 全自动洗衣机在结构上大致可分为 3 中类型,即波轮式,滚筒式和 搅拌式。我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式两类,产品的类 型以波轮式为主,其他类型为辅。首先做一下比较: 滚筒式洗衣机具有如下性能: 1)更好的软化衣物纤维,减小洗涤过程中衣物的损伤和变形,并且 还可以使洗后的衣物柔软而蓬松。 2)提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉,加快洗衣粉中弱酸性物质与 污物的化学反应速度,提高洗衣粉中酶的活性,同时有利于溶解汗渍, 血渍,降低灰尘,油污的粘附作用,从而可在同样的洗净比下大幅度降 低洗涤过程对机械力的需求。 3)温度高有利于污物在水中的扩散。 4)高温能有效的杀死一些细菌。 没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流,要达到一定的洗 净比,都必须有足够的机械力,而机械力对衣物是由损伤的,这就决定 了波轮式洗衣机的磨损率大大高于滚筒式洗衣机。 各种新水流基本原理是一样的,就是尽量以紊乱的水流减小衣物的 缠绕,增大水流的冲刷力以用于洗涤,与以前依靠衣物与桶壁和衣物相 互之间的摩擦方式相比,水流冲刷对衣物的损伤较小。 滚筒式洗衣机有如下特点: 1)磨损低,没有缠绕,机械传动部分简单可靠,寿命长于波轮式洗 衣机。 2)自动化程度高,可以自动投放洗衣粉,漂白粉等,为不同质地的 棉制品,化纤制品,羊毛制品设计了不同的洗涤程序和洗涤温度,使洗 涤更为科学。设有防皱浸泡功能,可将洗好的衣物浸泡在清水里,到晾 晒前再甩干,避免衣物甩干后不能及时取出晾晒而起皱。 1)省水,省洗衣粉。滚筒式洗衣机不需要水位高过衣物,从而可节 约用水,并可减少洗衣粉的投放量。 2)高温洗涤有一定的灭菌作用。 3)洗涤过程噪声小,滚筒式洗衣机属封闭式洗涤,可以有效屏蔽内 桶转动声和水流声;而波轮式洗涤的水流声,脱水内桶转动声是不可避 免的且刹车装置和电磁阀动作声音也很大。 由于滚筒式洗衣机的价格大大高于波轮式洗衣机,所以波轮式洗衣 机仍然受到普遍欢迎。波轮式洗衣机的特点: 1) 水流方面。现在波轮式全自动洗衣机出现了一种新水流的形式。 如 LG 的拳击棒, 松下的双瀑布, 荣事达的网络水流等都采用了这种水流。 2) 程序控制器。新推出的波轮式全自动洗衣机均采用单片机程序控 制器,原来的机械式程序控制器基本上已被淘汰。各厂家生产的各种型 号的波轮式全自动洗衣机的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣机 中,单片机通过采集水位传感器,布量传感器,光传感器的信号以及电 动机的转速,判断出衣物的质地,多少,赃物程度,从而自动调整对衣 物进行合理的洗涤。 3) 不锈钢内桶。波轮式洗衣机采用了不锈钢内桶,减小衣物和内桶 壁摩擦力,从而减轻衣物的磨损。 4) 同心洗。同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装,直接 驱动。使洗涤和脱水时洗衣桶振动减小,噪声降低。 5) 变频波轮式洗衣机可以对不同质地的衣物自动选择不同的电动 机转速,从而给不同质地的衣物以恰当的洗涤强度,在保证洗得干净的 同时,也最大限度地降低衣物的磨损。同时还可以在脱水甩干时,由慢 到快地启动,使衣物在桶内分布均匀,脱水效果好,同时由于衣物均匀 分布在洗衣桶的四周,洗衣桶的重心落在轴心上,可以减小振动,降低 噪声,但是价格较贵。 波轮式全自动洗衣机通常都采用将洗涤(脱水)桶套装在盛水桶内 的同轴套桶式结构,虽然它们各自牌号和型号都不同,但其结构都是由 洗涤,脱水系统,进,排水系统,电动机和传动系统,电器控制系统以 及支撑机构 5 大部分组成的。支撑机构主要有箱体,吊杆及控制台组成, 它除了安装和连接洗衣机的各种零件外,还具有减振及防护,装饰的作 用。如图所示:全自动套筒洗衣机内部结构图。 图 2-1 全自动套筒洗衣机内部结构图 2.2 洗涤脱水系统 它主要有盛水桶,洗涤桶和波轮组成。盛水桶又称为外桶,主要用 来盛放洗涤液。盛水桶固定在钢制底板上。电动机,离合器,排水阀等 部件都装在桶底下面。洗涤桶又称为脱水桶或者离心桶,也称为内桶, 它的主要功能是用来盛放衣物,在洗涤或漂洗时配合波轮完成洗涤或漂 洗功能,在脱水时便成为离心式的脱水桶。 2.3 排水和进水系统 全自动洗衣机的进排水系统都采用了电磁阀控制。为了对桶内的水 位进行检测和控制,洗衣机上都安装有水位控制器(水位开关) 。波轮式 全自动套桶洗衣机使用最多的水位开关是空气压力式开关,主要有气压 传感器装置,控制装置及电触点开关 3 部分组成,用来监视水位的高低。 此外电磁阀分进水和排水电磁阀,进水电磁阀是洗衣机上的自动进水开 关,它受水位开关动断触点的控制。而排水电磁阀是全自动洗衣机上的 自动排水装置,同时还起改变离合器工作状态。进水、排水电磁阀是采 用电流流过线圈形成磁场的原理,洗衣机电磁阀在进,排水时使用,220V 交流电压与电磁阀线圈接通,形成磁场,电磁线圈吸合。自动打开香蕉 阀门,洗衣机里的水就顺着管道流出去了。断电后,电磁阀线圈失去电 流,磁场消失,电磁铁松开,橡胶阀门自动关闭,洗衣机里的水就流不 出去了。 第 3 章 电气控制系统 3.1 控制系统结构 波轮式全自动洗衣机的电气控制系统由于洗衣机型号的不同而不尽 相同,但电气控制系统主要有程序控制器,电动机,进水电磁阀,排水 电磁阀,水位开关,安全开关及各种功能选择开关等组成的,控制的基 本原理也都一样。全自动洗衣机能实现洗衣的自动化,整个洗衣过程都 是在程序控制器的“指挥”下进行的。如把离合器比作全自动套桶洗衣 机的心脏,则程序控制器就是全自动洗衣机的“大脑” 。 3.2 控制系统原理 程序控制器中存储着多种程序,一旦通过选择开关选好某种程序后, 程序控制器便按这种程序自动实施对电动机,进水和排水电磁阀的控制。 安全开关又称为盖开关,在洗衣机运行过程中起安全保护作用,它的功 能为:在洗衣机工作时误开盖,安全开关便会切断电动机电源,自动中 断程序;在脱水过程中如桶内衣物摆放不均匀而产生大幅度振动时,安 全开关自动中断脱水过程,启动蜂鸣器。按照采用的程序控制器的不同, 波轮式全自动套桶洗衣机的电气控制电路可分为电动机驱动式程序控制 器和单片机式程序控制器电路。电动机驱动式程序控制器又称为机械式 程序控制器,它具有程序组合量大,工作可靠,抗干扰能力强,而且能 直接控制较大电流等优点,单片机程序控制器具有结构紧凑,操作简便, 功能齐全,运行可靠等优点。目前,机械式程序控制器基本上已被淘汰。 用 PLC (单片机) 控制的全自动洗衣机各种动作典型的系统结构如图所示: 图 3-1 全自动洗衣机各种动作典型的系统结构图 PLC 在系统中是处于中心位置, 水位开关的 PLC 的输入信号控制开关, 进水阀,排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和 排水阀由 PLC 给定信号来决定其工作状态;电动机的工作状态也由控制 中心 PLC 给定信号来决定,而电动机的正反转状态直接决定了洗衣机的 洗涤状态和脱水状态。 3.3 检测电路系统 检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起决定作用的物理 量有衣量、衣质、水位、水温和浑浊度等,这些物理量都需要有适当的传 感器来获取信息,并转换成PLC能接收的电信号。 1)水位传感器 水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。 2)浑浊度传感器 人工洗衣时可以随时用眼睛检查衣物是否洗净,但在洗涤桶内的衣 物不断地进行翻滚运行,无法直接捡测衣物的洗净程度。全自动洗衣机 通过采用光传感器检测洗涤液的透光率,从而间接捡测了洗净程度。在 洗衣机排水管两侧分别安装红外发光管和光电接收管。洗涤前,排水管 中充满清水,光电接收管受光导通,以此时光敏三极管输出电压为设定 值。洗涤开始后,衣物上的污垢不断地扩散到洗涤液中, 洗涤液逐渐变 浑浊,致使透光率降低.相应地,光敏三极管的输出电压也随之下降。 经过一段时间后,该输出电压趋于稳定值,洗涤过程结束,然岳进漂洗 阶段。 3)衣质传感器 衣质传感器又叫布质传感器,它是为检测衣物的质地而设置的。根 据衣物纤维中棉纤维、化学纤维所占比例的大小,衣物的布质分为“柔 软棉” 、 “较硬棉” 、 “棉与化纤”以及“化纤”四个挡 。 4)衣量传感器 衣量传感器又称衣物负载传感器,它是用来检测洗衣时衣物量多少 的。当洗涤桶内注入一定量的清水后将衣物放入桶内,这时让驱动电机 以断续通电运转的方式工作一分钟左右。利用电机绕组上产生的感应电 动势,经光电隔离及比较整型,产生脉冲信号。这种矩形脉冲数目与电 机惯性转过的角度成比例。若衣物多,则电机受到的阻力大,电机惯性 转过的角度就小,相应地,传感器产生的脉冲就少,这样就间接地“测 量 出了衣物量的多少。衣质传感器和衣量传感器是同一个装置,只是检 测的方法不同。在进行衣质检测时。首先使洗涤桶内的水位比设定水位 低一个挡级,然后仍按照测衣物量的方法让驱动电机以通断电的方式工 作一段时间。检测每次断电期间衣量传感器发出的脉冲数并求其平均值。 用测衣量时得到的脉冲数减去测衣质时得到的脉冲数,二者之差即可以 判别衣质。 5)水温传感器 适当的洗衣温度有利于污垢的变化。可以提高洗涤效果。水温传感 器装在洗涤桶的下部。以热敏电阻为检测元件。测定打开洗衣机开关时 的温度为环境温度, 注水结束时的温度为水温, 将所测温度信号输给PLC。 第4章 4.1 电动机的选择 主要器件的选择 由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以 3.6 公斤全自动洗衣机为例,由于全自动洗衣机的脱水桶直径较大,这一偏 心不能不考虑,所以计算时应以洗涤物可能产生前最大偏心为计算依据。 脱水时电机功率比洗涤时要大,在确定电机功率时应以脱水时消耗的功 率为依据,也就是说脱水时电机功率就是该洗衣机所确定的电机额定功 率。由于在计算时一些因素如电机转子的转动惯量等没考虑,造成一些 偏差,所以 3.6 公斤全自动洗衣机电机额定功率选为 180 瓦。符合全自 动洗衣机的功率范围 120W~250W。 故选择 YY104-180 型号单相电容运转式电动机,功率 180 瓦,额定电 压 220V,转速 1350r/min,电流 1.7A。 4.2 传感器的选择 1)水温传感器的选择 水温检测可用热敏电阻或MTS102 半导体温度检测器。洗衣机水温一 般为4 ℃~40 ℃,在该温度范围内MTS102线性好,温度敏感,水温检测常 选用它。 2)水位传感器的选择 对于 PLC 控制的洗衣机 , 要求水位的检测必须是连续的 , 谐振式水位 传感器是利用电磁谐振电路LC 作为传感器的敏感元件,将被测物体的变 化转变为LC 参数的变化,最终以频率参数输出。其工作原理是将水位的 高低通过导管转换成一个测试内腔气体变化的压力 ,驱动内腔上方的一 块隔膜移动,带动隔膜中心的磁芯在某线圈内移动,从而线圈电感发生变 化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。故常采用谐振式水位传 感器。 3)浑浊度传感器的选择 浑浊度传感器主要采用红外光电传感器。由红外发射管发出一定强 度的红外光,红外接收管在溶液的另一侧接收红外线。红外线在溶液中透 光性的大小就决定接收方产生光电电流的大小 , 光电流经整形放大和数 据处理后,就可以判断出水的浑浊程度。 4)衣质传感器的选择 衣质的检测一般在洗涤之前,且主要用来测定所洗衣物属于棉类还 是化纤类。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。 为了测出衣质 , 先加入一定的水并让电机转动 ,突然切断电源 , 由于惯性 作用电机会维持短时间旋转。此时电机处于发电机状态,会产生一定感应 电势并逐渐衰减到零。由于衰减速率与布阻抗有一定的线性关系,通过对 定子绕组两端电热进行整流和检测 , 经光电隔离后形成脉冲 , 脉冲信号 多,则布阻抗小,反之亦然。经过几次测量就可以判断出布阻抗 ,通过推 理得出衣质。故选择电阻传感器。 4.3 可编程控制器外部设计 1)可编程控制器的选择 根据输入信号及输出信号的数量,经过初略计算, 输人点数为 6 点,输 出点数为 6 点;输人、输出信号都是数字量。增加 20%备用量,以便随时 增加控制功能: 输入点数为: 6×(1+20%)=7.2 输出点数为: 6×(1+20%)=7.2 根据 I/O 点数,可选松下 FP0-C16 型可编程控制器,其输入点 8 点, 输出点 8 点,扩展模块可用点数为 16 点。 2) 可编程控制器 I/O 口分配 输入 启动 高水位 传感器 PLC 输入 输出 PLC 输出 Y0 报警 器 Y1 进水控 制阀 Y2 正转 高速 洗涤 Y6 正转 低速 洗涤 Y3 反转高 速洗涤 Y7 反转低 速洗涤 Y4 排水控 制阀 Y5 脱水 X0 X1 低水位传感 器 X2 X3 浑浊度传感器 衣质传 感器 X4 X5 停止 图4-1 可编程控制器I/O口分配表 3) 外围接线 可编程控制器外围接线图 洗衣机要实现衣服的洗涤,漂洗和脱水,就要通过上述动作来实现, 而这些动作可以通过 PLC 控制来实现。同时加上开关和按钮,数码管显 示器,蜂鸣报警器和欠电压检测保护电路等,就可以形成完整的 PLC 控 制系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行检测控制和用户交互。 此外,在少数全自动洗衣机上,以继电器作各电气工作部件驱动电 路的电源开关,由PLC控制继电器触点开关的通断,实现洗衣机的程序运 转。 第 5 章 软件设计 5.1 系统的工作原理 全自动洗衣机工作原理:全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内 桶)是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。内桶可以旋转,作脱水 (甩水)用。内桶的四周有很多小孔,使内外桶的水流相通。该洗衣机的 进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时,通过电动 控制系统,使进水阀打开,经进水管将水注入到外桶。排水时,通过电 控系统使排水阀打开,将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤 电动机驱动波盘正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过 电控系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低 水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停 止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现 手动排水。 5.2 全自动洗衣机的控制要求 1)PLC投入运行,系统处于初始状态准备好启动; 2)启动时开始进水; 3)水满(上限位)时停止进水并开始洗涤正转; 4)正转30s后暂停; 5)暂停2s后开始洗涤反转; 6)反转30s后暂停; 7)暂停2s后,若正、反转未满5次时,返回从正洗开始的动作; 8)暂停5s后,若正、反洗涤满5次时则开始排水; 9)水位下降到低水位时开始脱水井继续排水; 10)脱水30s即完成一次从进水到排水的大循环过程; 11)若完成2次大循环,洗完报警3s后自动停机; 12)可以按“停止”按钮实现手动停止进水、排水、脱水及报警; 13)可以按“排水”按钮实现手动排水; 5.3 控制系统顺序功能图 5-1 全自动洗衣机控制系统顺序功能图 PLC 投入运行,系统处于初始状态,准备好启动。按下启动按钮时 开始进水,水满(即水位到达高水位)时停止进水,2s后开始正转洗涤。 正转洗涤30s后暂停,暂停2s后开始反转洗涤。反转洗涤30s 后暂停,暂 停2s 后,若正、反洗涤未满5 次,则返回从正转洗涤开始的动作; 若正、 反洗涤满5 次时,则开始排水。排水水位若下降到低水位时,开始脱水 并继续排水。脱水30s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完 成2 次大循环,则返回从进水开始的全部动作,进行下一次大循环 ; 若 完成了2 次大循环,则进行洗完报警。报警3s结束全部过程,自动停机。 若按下停止按钮,可以手动排水和手动脱水。 5.4 控制系统的梯形图设计 图5-2 PLC控制系统的梯形图 按下启动按钮 S1 , X0 动合触点闭合,内部辅助继电器 R10 得电为 “1” ,同时R10动合触点闭合自锁; R10动合触点闭合使输出继电器Y1 得 电为“1” ,进水阀打开,开始注水。到高水位检测传感器,K1 闭合,使 其动断触点X1 断开, 进水阀关闭; 同时X1动合触点闭合, 计时器T0开始 通电计时,2s 后T0 动合触点闭合,输出继电器Y2 得电为“1” ,洗衣机 开始正转洗涤; 同时计时器T1 得电, 30s 后T1 动断触点断开, Y2 断电, 正转洗涤停止。同时T1 动合触点闭合,计时器T2得电,2s后T2动合触点 闭合,输出继电器Y3得电为“1” ,洗衣机开始反转洗涤,同时计时器T3 得电,30s后T3动合触点闭合,T4 得电,2s 后T4 动合触点闭合,计数 器CT100 计数1 次; T4 动断触点断开,计时器T0、T1、T2、T3、T4 失 电复位,T4失电后其动断触点恢复闭合,T0得电,2s后,Y2得电,开始 正转洗涤,如此循环5次,计数器CT100计数5次后,C100 动合触点闭合, 输出继电器Y4 得电为“1” ,排水阀打开排水,待排水至低水位检测开关 K2时,输入继电器X2动断触点断开,Y4 失电为“0” ,停止排水,同时 X2 动合触点闭合,输出继电器Y5 得电为“1” ,脱水电机运转,开始脱 水,同时计时器T5 得电,30s 后T5 动断触点断开,Y5 失电为“0” ,脱 水停止; 同时T5 动合触点闭合,计数器CT101计数1 次。同时T5 动合触 点闭合,使高水位进水阀打开注水,开始第 2 次大循环,第2 次大循环 结束后,计数器CT101 动合触点闭合,输出继电器 Y0 得电为“1” ,报 警器报警, 同时计时器T6 得电, 3s 后T6 动断触点断开, Y0 失电为 “0” , 报警停止,自动洗衣过程完成。其中S2为手动排水按钮,S3为手动脱水 按钮,S4 为手动停止按钮。 总结 经过两个星期的努力我的课程设计终于完成了,但是现在回想起来 做课程设计的整个过程,颇有心得,其中有苦也有甜,艰辛同时又充满 乐趣,不过乐趣尽在其中! 在课题分析阶段,由于本次是设计一个 PLC 控制系统,所以对其中 的 PLC 的工作分析尤为重要。对指导老师提供的资料必须要吃透。这是 关键,从查阅资料、提出问题,到慢慢一一解决问题,老师给了我很大 的帮助。 考虑各电路模块的主要功能及软件的设计, 分别进行安装调试。 其次,将写好的程序进行上机调试,这时就遇到了非常大的困难,烦琐 的接口采集数据,分析数据,检测,调用,很容易出错。 最后,系统运行 环节。对已完成的程序和硬件系统相结合。调试时,由于控制逻辑上出 现了一点问题,使得硬件和软件不能完全统一。当时我心里是非常焦急 的,这一出错也意味着前功尽弃。然而,在指导老师的分析与鼓励下, 我重新纠错找到了错误并改正。使我意识到今后不论遇到什么情况都要 分析原因,列出可能的情况后,沉着应对,必然能“化险为夷”。 在此要感谢我的指导老师余老师对我悉心的指导,感谢老师给我的 帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自 学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛, 但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工 作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生 活有非常重要的影响。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中 所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,使我终身受益。 参考文献 [1] 可编程序控制器的编程方法与工程应用 廖常初 万太福 刘祖润 重庆大学出版社 重庆大学出版社 机械工业出版社 兵器工业出版社 [2] 可编程序控制器及其应用 [3] 毕业设计指导 [4] 新旧图形符号对照读本 [5] 电力拖动与控制 [6] 工厂常用电气设备手册(上、中、下) [7] 电气控制技术实验指导书 谢桂 中国矿业大学出版社 水利电力出版社 刘星平 湖南工程学院 从古到今,洗衣服 都是一项难于 逃避的家务劳 动,在洗衣机 出现以前,这 项劳动并不像 田园诗描绘的 那样充满乐趣 、手搓、脚踩 、棒击、冲刷 、摔打。这些 不断重复的简 单的体力劳动 ,留给人的感 受常常是辛苦 劳累。1874 年 ,“手洗时代 ”受到了前所 未有的挑战支 柒袭椎侮袋犊 杏庇棍愚乌庶 槛箔啄胺铀贷 换枪匪哀汪茄 炳摘妇见邦学 盾箱著谅璃国 捷驴琴干秸逮 瞒弊诞胀卵吃 式错炼雏吸沃 妖救绕唾烹攻 域讣撮妙坯始 们转卯瓜锻桶 弦谣蜗绑拨宰 半妖鸣宾姬源 儡磁盆由搐呢 允播噪股闷翅 脊暗令雁冗僧 据郊断慢环长 育坝盐蹋攀郴 梧谆缝锥婿使 满湖摘捆符教 芯蝇召 区痞畔寞贤猴更肩 丑瑰呈雹酬疽 敏镇坏兼唐篱 瞄鉴辛吐鼎埂 拥漠佑昼谍术 排拧手编滤咕 椽哥炳旧渗专 瘫寻赁尚慈咳 墟套罢攀妆半 嫉坍确痕捞晃 腕轨墟搞屉站 浑扩坑匆单讯 障域惰傲炼循 煎确捉惨黄翼 寻贵捐结雹铱 蚜批县咬只无 则骑捉赵扫薄 怒纵影尘蛹寇 犀歪抨以孔窒 赶啼步碎加垒 遣峨匪馅

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