plc全自動洗衣機畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　全自動洗衣機其特點是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉換，整個過程不需要人工操作。這類洗衣機均采用套筒式結構，其進水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預先設計好的程序不斷發(fā)出指令，驅動各執(zhí)行器件動作，整個洗衣過程自動完成。所用的程序控制器可分為電動機驅動式和單片機式。從控制方式的發(fā)展階段上分：</p><p&

2、gt;　　全自動洗衣機可分為兩大類：</p><p>　　第一類電動控制洗衣機，它的程序控制器由電動元件組成。</p><p>　　第二類是電腦控制洗衣機，它的程序控制器由微型計算機組成。電動控制全自動洗衣機是較早出現(xiàn)的自動控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品，是自動控制的初級階段。隨著計算機的及微電子技術的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)正在逐步實現(xiàn)硬件化。因此，電動控制洗衣機將逐步退出家電

3、舞臺。</p><p>　　本文介紹了利用三菱FX2N系列PLC對全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制,闡述了控制方案。實現(xiàn)全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制有多種，可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機、PLC的應用不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術的不斷更新。本文采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N-32MR型PLC 作為核心控制器進行全自動洗衣機控制系統(tǒng)的設計，并且設計出了系統(tǒng)

4、結構圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。同時根據(jù)全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制要求和特點,確定PLC 的輸入輸出分配,并進行現(xiàn)場調(diào)試。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p><b>　　目錄II</b></p>

5、<p><b>　　第一章引言1</b></p><p>　　第二章全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制方案確定2</p><p>　　2.1總體控制方案確定2</p><p>　　2.1.1控制系統(tǒng)的比較2</p><p>　　2.2洗衣機的PLC控制系統(tǒng)概述2</p><p>　

6、　2.3PLC控制系統(tǒng)的設計步驟3</p><p>　　第三章全自動洗衣機的基本結構4</p><p>　　3.1全自動洗衣機的原理和構造4</p><p>　　3.2洗滌脫水系統(tǒng)6</p><p>　　3.3排水和進水系統(tǒng)7</p><p>　　3.4電動機及傳動系統(tǒng)7</p><p&

7、gt;　　第四章電氣控制系統(tǒng)9</p><p>　　4.1控制系統(tǒng)結構9</p><p>　　4.2控制系統(tǒng)原理9</p><p>　　4.3檢測電路系統(tǒng)10</p><p>　　第五章主要器件的選擇12</p><p>　　5.1元器件的選擇12</p><p>　　5.1.1PL

8、C的選擇12</p><p>　　5.1.2電動機的選擇12</p><p>　　5.1.3其他元器件參數(shù)12</p><p>　　5.3電路設計13</p><p>　　第六章全自動洗衣機的軟件設計16</p><p>　　6.1輸入輸出接口的分配16</p><p>　　6.2P

9、LC梯形圖設計16</p><p>　　第七章全自動洗衣機的日常使用和維護24</p><p>　　7.1使用前準備24</p><p>　　7.2使用須知24</p><p>　　7.3操作步驟25</p><p>　　7.4使用后的保養(yǎng)25</p><p>　　第八章畢業(yè)設計體會

10、27</p><p><b>　　第九章結束語29</b></p><p><b>　　參考文獻30</b></p><p><b>　　第一章引言</b></p><p>　　1874年，“手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)——美國人比爾·布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗

11、衣機。</p><p>　　1880年，美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機，蒸汽動力開始取代人力。之后，水力洗衣機，內(nèi)燃機洗衣機也相繼出現(xiàn)。</p><p>　　1911年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機，標志著人類家務勞動自動化的開端。</p><p>　　1922年，電動洗衣機迎來一種嶄新的洗衣方式——攪拌式。攪拌式洗衣機由美國瑪依塔格公司研制成功。</p>

12、<p>　　70年代后期，微電腦控制的全自動洗衣機出現(xiàn)引領新的發(fā)展方向，讓人耳目一新。</p><p>　　90年代，由于電動機調(diào)速技術的提高，洗衣機實現(xiàn)了較寬范圍的轉速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機。</p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術水平的提高，家庭電器全自動化成為必然的發(fā)展趨勢。全自動洗衣機的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。洗衣機是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價格戰(zhàn)

13、的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國產(chǎn)洗衣機無論在質量上還是功能上都和世界領先水平同步?？v觀洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導地位。根據(jù)全自動洗衣機的工作原理,利用可編程控制器PLC實現(xiàn)控制,說明了PLC控制的原理方法,特點及控制洗衣機的特色。PLC的優(yōu)點是：可靠性高，耗電少，適應性強，運行速度快，壽命長等，為了進一步提高全自動洗衣機的功能和性能，避免傳統(tǒng)控制的一些弊端，就提出了用PLC來控制全自動洗衣機這個課題

14、。全自動洗衣機是傳統(tǒng)洗衣機的一次革新設計。改變了傳統(tǒng)需要手動的缺點，節(jié)省了人們寶貴的時間和精力。全自動洗衣機的出現(xiàn)為人們生活帶來極大方便。</p><p>　　第二章全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制方案確定</p><p>　　2.1總體控制方案確定</p><p>　　2.1.1控制系統(tǒng)的比較</p><p>　　1.PLC系統(tǒng)的特點：<

15、/p><p>　　1）可靠性高、抗干擾能力強。PLC作為一種通用的工業(yè)控制器，它必須能夠在各種不同的工作環(huán)境中正常工作。對工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強，平均無故障時間長。</p><p>　　2）使用方便靈活。PLC采用了基本單元擴展或者是模塊化的結構形式，因此，輸入/輸出信號的數(shù)量，形式，驅動能力等都可以根據(jù)實際控制要求進行選擇與確定，而且在需要時可以隨時更換，近年來，PLC的特殊模

16、塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使PLC的使用更加靈活與多變。</p><p>　　3）編程簡單易學。PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨特的，多種面向廣大工程設計人員的編程語言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序簡潔，明了適合各類技術人員的傳統(tǒng)習慣，即使是沒有計算機知識的人員也很統(tǒng)一掌握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動態(tài)監(jiān)測效果逼真，且與計算機控制容易。</p><p&

17、gt;　　4）體積小、質量輕、功耗低。由于PLC是專門慰工業(yè)控制而設計的，其結構緊湊、堅固，體積小巧，易于裝入機械設備內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。</p><p>　　2.單片機系統(tǒng)的特點：</p><p>　　1）要求環(huán)境，單片機對環(huán)境的適應能力較低，可靠性差。</p><p>　　2）編程和PLC相比難以學習，主要是單片機采用匯編語言或者是C語言，這些

18、高級語言和PLC語言相比，難以學習。</p><p>　　3）功能單一只具有使用中所需要的功能。但是，它結構簡單，處理速度快。</p><p>　　2.2洗衣機的PLC控制系統(tǒng)概述</p><p>　　全自動洗衣機采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應工作環(huán)境的能力。在全自動洗衣機中，洗衣機洗滌、脫水程序是由單片機為中心控制系統(tǒng)工作的。首先由于單片機的指令系統(tǒng)

19、相對復雜，編寫洗滌、脫水程序相對復雜；其次，在設計控制系統(tǒng)硬件時．要有多種電路保護裝置，如電流保護、電壓保護、過載保護、過熱保護及欠壓保護等等 這樣增加了硬件的復雜性，隱含較高的故障率無形地增加了維修成本費用，在各種控制系統(tǒng)中廣泛運用的PLC能克服單片機的缺點。它是整體模塊，集中了驅動電路、檢測電路和保護電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運用中，硬件也相對簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對簡單。</p><

20、p>　　典型的PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖2-2-1所示：</p><p>　　圖2-2-1 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖</p><p>　　2.3PLC控制系統(tǒng)的設計步驟</p><p>　　開發(fā)應用PLC 的設計任務分為硬件和軟件設計兩部分。硬件設計主要包括:</p><p>　　1.確定安排PLC 的輸入、輸出點；</

21、p><p>　　2.設計外圍電路, 包括主電路；</p><p>　　3.選購PLC 并進行現(xiàn)場安裝接等內(nèi)容；</p><p>　　軟件設計, 大多數(shù)用梯形圖和指令程序, 主要包括:</p><p>　　1.設計控制流程, 根據(jù)工藝要求先畫出工作循環(huán),如有必要再畫詳細的狀態(tài)流程圖；</p><p>　　2.根據(jù)工作循環(huán)圖,

22、 畫出虛擬的電路圖———繼電器梯形圖；</p><p>　　3.系統(tǒng)調(diào)試: 根據(jù)設計要求, 對程序進行調(diào)試和修改, 必要時還可對硬件進行修改, 直到滿足要求；</p><p>　　在電腦控制的全自動洗衣機中，又存在著兩種不同的控制方式，即程序控制和模糊控制。由于控制方式的不同，兩種洗衣機在結構和原理上都有很大的區(qū)別。程序控制洗衣機以洗衣機生產(chǎn)廠家設定的數(shù)十種操作程序為基礎，用戶在使用時可根

23、據(jù)洗衣量，布質的輕重以及衣物的臟污程度性質等因素，選擇不同的洗衣程序。程序控制全自動洗衣機的控制按鈕很多，對程序的選擇需要有一定的洗衣經(jīng)驗。</p><p>　　模糊控制洗衣機以其內(nèi)部設置的各種傳感器為信息采集源，對傳感器傳回的洗衣量，衣物布質，臟污程度以及臟污性質信息進行模糊邏輯推理，從而自動設置相應的洗滌參數(shù)，并對洗衣的全過程進行實時的檢測與控制。模糊控制全自動洗衣機的洗衣按鈕只有很少幾個。從控制類型上來說，

24、模糊控制屬于智能控制，是自動控制的較高形式，代表著自動控制的發(fā)展方向。但是，受自動控制水平的限制，目前的模糊控制洗衣機還不能實現(xiàn)全功能上的模糊控制，另外由于使用了各種傳感器和模糊邏輯控制器，使模糊控制洗衣機的成本遠高于程序控制洗衣機。故一般不采用。</p><p>　　第三章全自動洗衣機的基本結構</p><p>　　3.1全自動洗衣機的原理和構造</p><p>

25、　　全自動洗衣機在結構上大致可分為3中類型，即波輪式，滾筒式和攪拌式。我國的洗衣機在結構上主要有波輪式和滾筒式兩類，產(chǎn)品的類型以波輪式為主，其他類型為輔，因此本設計選用波輪式全自動洗衣機。首先做一下比較：</p><p>　　1.滾筒式洗衣機具有如下性能：</p><p>　　1）更好的軟化衣物纖維，減小洗滌過程中衣物的損傷和變形，并且還可以使洗后的衣物柔軟而蓬松。</p>

26、<p>　　2）提高溫度來洗滌可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物質與污物的化學反應速度，提高洗衣粉中酶的活性，同時有利于溶解汗?jié)n，血漬，降低灰塵，油污的粘附作用，從而可在同樣的洗凈比下大幅度降低洗滌過程對機械力的需求。</p><p>　　3）溫度高有利于污物在水中的擴散。</p><p>　　4）高溫能有效的殺死一些細菌。</p><p>　　沒有加

27、溫的洗滌的波輪式洗衣機無論怎樣的水流，要達到一定的洗凈比，都必須有足夠的機械力，而機械力對衣物是由損傷的，這就決定了波輪式洗衣機的磨損率大大高于滾筒式洗衣機。</p><p>　　各種新水流基本原理是一樣的，就是盡量以紊亂的水流減小衣物的纏繞，增大水流的沖刷力以用于洗滌，與以前依靠衣物與桶壁和衣物相互之間的摩擦方式相比，水流沖刷對衣物的損傷較小。</p><p>　　2.滾筒式洗衣機有如下

28、特點：</p><p>　　1）磨損低，沒有纏繞，機械傳動部分簡單可靠，壽命長于波輪式洗衣機。</p><p>　　2）自動化程度高，可以自動投放洗衣粉，漂白粉等，為不同質地的棉制品，化纖制品，羊毛制品設計了不同的洗滌程序和洗滌溫度，使洗滌更為科學。設有防皺浸泡功能，可將洗好的衣物浸泡在清水里，到晾曬前再甩干，避免衣物甩干后不能及時取出晾曬而起皺。</p><p>

29、　　3）省水，省洗衣粉。滾筒式洗衣機不需要水位高過衣物，從而可節(jié)約用水，并可減少洗衣粉的投放量。</p><p>　　4）高溫洗滌有一定的滅菌作用。</p><p>　　5）洗滌過程噪聲小，滾筒式洗衣機屬封閉式洗滌，可以有效屏蔽內(nèi)桶轉動聲和水流聲；而波輪式洗滌的水流聲，脫水內(nèi)桶轉動聲是不可避免的且剎車裝置和電磁閥動作聲音也很大。</p><p>　　由于滾筒式洗衣機

30、的價格大大高于波輪式洗衣機，所以波輪式洗衣機仍然受到普遍歡迎。</p><p>　　3.波輪式洗衣機的特點：</p><p>　　1）水流方面?，F(xiàn)在波輪式全自動洗衣機出現(xiàn)了一種新水流的形式。如LG的拳擊棒，松下的雙瀑布，榮事達的網(wǎng)絡水流等都采用了這種水流。</p><p>　　2）程序控制器。新推出的波輪式全自動洗衣機均采用單片機程序控制器，原來的機械式程序控制器基

31、本上已被淘汰。各廠家生產(chǎn)的各種型號的波輪式全自動洗衣機的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣機中，單片機通過采集水位傳感器，布量傳感器，光傳感器的信號以及電動機的轉速，判斷出衣物的質地多少，贓物程度，從而自動調(diào)整對衣物進行合理的洗滌。</p><p>　　3）不銹鋼內(nèi)桶。波輪式洗衣機采用了不銹鋼內(nèi)桶，減小衣物和內(nèi)桶壁摩擦力，</p><p>　　從而減輕衣物的磨損。</p>

32、<p>　　4）變頻波輪式洗衣機可以對不同質地的衣物自動選擇不同的電動機轉速，從而給不同質地的衣物以恰當?shù)南礈鞆姸?，在保證洗得干凈的同時，也最大限度地降低衣物的磨損。同時還可以在脫水甩干時，由慢到快地啟動，使衣物在桶內(nèi)分布均勻，脫水效果好，同時由于衣物均勻分布在洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在軸心上，可以減小振動，降低噪聲，但是價格較貴。</p><p>　　波輪式全自動洗衣機通常都采用將洗滌（脫水）桶套

33、裝在盛水桶內(nèi)的同軸套桶式結構，雖然它們各自牌號和型號都不同，但其結構都是由洗滌，脫水系統(tǒng)，進，排水系統(tǒng)，電動機和傳動系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)以及支撐機構5大部分組成的。支撐機構主要有箱體，吊桿及控制臺組成，它除了安裝和連接洗衣機的各種零件外，還具有減振及防護，裝飾的作用。如圖3-1-1所示：全自動套筒洗衣機內(nèi)部結構圖。</p><p>　　圖3-1-1 全自動套筒洗衣機內(nèi)部結構圖</p><p>

34、;<b>　　3.2洗滌脫水系統(tǒng)</b></p><p>　　它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。盛水桶又稱為外桶，主要用來盛放洗滌液。盛水桶固定在鋼制底板上，通過4根吊桿懸掛在洗衣機箱體上。電動機，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。洗滌桶又稱為脫水桶或者離心桶，也稱為內(nèi)桶，它的主要功能是用來盛放衣物，在洗滌或漂洗時配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時便成為離心式的脫水桶。波輪是全自動洗衣機

35、中對衣物產(chǎn)生機械作用的主要部件。按波輪的形狀來分，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。</p><p>　　3.3排水和進水系統(tǒng)</p><p>　　波輪式全自動洗衣機的進排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。為了對桶內(nèi)的水位進行檢測和控制，洗衣機上都安裝有水位控制器（水位開關）。波輪式全自動套桶洗衣機使用最多的水位開關是空氣壓力式開關，主要

36、有氣壓傳感器裝置，控制裝置及電觸點開關3部分組成，用來監(jiān)視水位的高低。此外電磁閥分進水和排水電磁閥，進水電磁閥是洗衣機上的自動進水開關，它受水位開關動斷觸點的控制。而排水電磁閥是全自動洗衣機上的自動排水裝置，同時還起改變離合器工作狀態(tài)。進水、排水電磁閥是采用電流流過線圈形成磁場的原理，洗衣機電磁閥在進，排水時使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場，電磁線圈吸合。自動打開香蕉閥門，洗衣機里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線

37、圈失去電流，磁場消失，電磁鐵松開，橡膠閥門自動關閉，洗衣機里的水就流不出去了。</p><p>　　3.4電動機及傳動系統(tǒng)</p><p>　　波輪式全自動套桶洗衣機的電動機及傳動系統(tǒng)主要由電動機和離合器組成，離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上，這種洗衣機在洗滌或者漂洗時波輪的轉速和脫水時離心桶的轉速相同，目前各種大波輪新水流套桶洗衣機普遍采用

38、減速離合器，它在洗滌，漂洗時波輪的轉速較慢，而脫水時離心桶的轉速較快。電動機同時作為洗滌和脫水時的動力源，普遍采用主，副繞組完全對稱的電容式電動機。由于一般全自動套桶洗衣機的額定洗滌容量較大，因此電動機的功率較大。采用減速離合器的全自動套桶洗衣機傳動系統(tǒng)的原理如圖3-4-2所示：</p><p>　　圖3-4-2 采用減速離合器的全自動套桶洗衣機傳動系統(tǒng)的原理圖</p><p>　　電動機

39、與固定在離合器下端的大傳動帶盤之間用V帶傳動。經(jīng)第一級減速后大傳動帶盤得到150r/min的轉速。當洗衣機處于洗滌或漂洗狀態(tài)時，再經(jīng)離合器內(nèi)部的行星齒輪減速后，使波輪得到175r/min低轉速。此時，洗滌（脫水）桶不動。當洗衣機處于脫水狀態(tài)時，離合器輸出的是未經(jīng)減速的850r/min的高轉速，驅動脫水桶和波輪作同步高速運轉。對于使用普通離合器的小波輪套桶洗衣機來說，有區(qū)別的僅僅是離合器內(nèi)部沒有行星齒輪減速機構，因此在洗滌或漂洗時其波輪的

40、轉速與脫水時的轉速時相同的。</p><p><b>　　第四章電氣控制系統(tǒng)</b></p><p><b>　　4.1控制系統(tǒng)結構</b></p><p>　　波輪式全自動洗衣機的電氣控制系統(tǒng)由于洗衣機型號的不同而不盡相同，但電氣控制系統(tǒng)主要有程序控制器，電動機，進水電磁閥，排水電磁閥，水位開關，安全開關及各種功能選擇開

41、關等組成的，控制的基本原理也都一樣。全自動洗衣機能實現(xiàn)洗衣的自動化，整個洗衣過程都是在程序控制器的“指揮”下進行的。如把離合器比作全自動套桶洗衣機的心臟，則程序控制器就是全自動洗衣機的“大腦”。如圖4-1-1所示以程序控制器為核心的波輪式全自動套桶洗衣機控制系統(tǒng)的基本原理方框圖。</p><p>　　圖4-1-1 波輪式全自動套桶洗衣機控制系統(tǒng)的基本原理方框圖</p><p><b&

42、gt;　　4.2控制系統(tǒng)原理</b></p><p>　　程序控制器中存儲著多種程序，一旦通過選擇開關選好某種程序后，程序控制器便按這種程序自動實施對電動機，進水和排水電磁閥的控制。安全開關又稱為蓋開關，在洗衣機運行過程中起安全保護作用，它的功能為：在洗衣機工作時誤開蓋，安全開關便會切斷電動機電源，自動中斷程序；在脫水過程中如桶內(nèi)衣物擺放不均勻而產(chǎn)生大幅度振動時，安全開關自動中斷脫水過程，啟動蜂鳴器。

43、按照采用的程序控制器的不同，波輪式全自動套桶洗衣機的電氣控制電路可分為電動機驅動式程序控制器和單片機式程序控制器電路。電動機驅動式程序控制器又稱為機械式程序控制器，它具有程序組合量大，工作可靠，抗干擾能力強，而且能直接控制較大電流等優(yōu)點，單片機程序控制器具有結構緊湊，操作簡便，功能齊全，運行可靠等優(yōu)點。目前，機械式程序控制器基本上已被淘汰。用PLC（單片機）控制的全自動洗衣機各種動作典型的系統(tǒng)結構如圖4-2-1所示：</p>

44、<p>　　圖4-2-1全自動洗衣機各種動作典型的系統(tǒng)結構圖</p><p>　　PLC在系統(tǒng)中是處于中心位置，水位開關的PLC的輸入信號控制開關，進水閥，排水閥和電動機是洗衣機各種動作的執(zhí)行機構。其中進水閥和排水閥由PLC給定信號來決定其工作狀態(tài)；電動機的工作狀態(tài)也由控制中心PLC給定信號來決定，而電動機的正反轉狀態(tài)直接決定了洗衣機的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。</p><p>&

45、lt;b>　　4.3檢測電路系統(tǒng)</b></p><p>　　檢測電路主要由各類傳感器組成。在洗衣過程中起決定作用的物理量有衣量、衣質、水位、水溫和渾濁度等,這些物理量都需要有適當?shù)膫鞲衅鱽慝@取信息,并轉換成PLC能接收的電信號。</p><p><b>　　1.水位傳感器</b></p><p>　　水位檢測的精度直接影響洗

46、凈度、水流強度、洗滌時間等參數(shù)。</p><p><b>　　2.渾濁度傳感器</b></p><p>　　人工洗衣時可以隨時用眼睛檢查衣物是否洗凈，但在洗滌桶內(nèi)的衣物不斷地進行翻滾運行，無法直接撿測衣物的洗凈程度。全自動洗衣機通過采用光傳感器檢測洗滌液的透光率，從而間接撿測了洗凈程度。在洗衣機排水管兩側分別安裝紅外發(fā)光管和光電接收管。洗滌前，排水管中充滿清水，光電接

47、收管受光導通，以此時光敏三極管輸出電壓為設定值。洗滌開始后，衣物上的污垢不斷地擴散到洗滌液中， 洗滌液逐漸變渾濁，致使透光率降低．相應地，光敏三極管的輸出電壓也隨之下降。經(jīng)過一段時間后，該輸出電壓趨于穩(wěn)定值，洗滌過程結束，然岳進漂洗階段。</p><p><b>　　3.衣質傳感器</b></p><p>　　衣質傳感器又叫布質傳感器，它是為檢測衣物的質地而設置的。根

48、據(jù)衣物纖維中棉纖維、化學纖維所占比例的大小，衣物的布質分為“柔軟棉”、“較硬棉”、“棉與化纖”以及“化纖”四個擋 。 </p><p><b>　　4.衣量傳感器</b></p><p>　　衣量傳感器又稱衣物負載傳感器，它是用來檢測洗衣時衣物量多少的。當洗滌桶內(nèi)注入一定量的清水后將衣物放入桶內(nèi)，這時讓驅動電機以斷續(xù)通電運轉的方式工作一分鐘左右。利用電機繞組上產(chǎn)生的感

49、應電動勢，經(jīng)光電隔離及比較整型，產(chǎn)生脈沖信號。這種矩形脈沖數(shù)目與電機慣性轉過的角度成比例。若衣物多，則電機受到的阻力大，電機慣性轉過的角度就小，相應地，傳感器產(chǎn)生的脈沖就少，這樣就間接地“測量 出了衣物量的多少。下一步需要做的就是，根據(jù)衣物量來設定水位。</p><p>　　衣質傳感器和衣量傳感器是同一個裝置，只是檢測的方法不同。在進行衣質檢測時。首先使洗滌桶內(nèi)的水位比設定水位低一個擋級，然后仍按照測衣物量的方法

50、讓驅動電機以通斷電的方式工作一段時間。檢測每次斷電期間衣量傳感器發(fā)出的脈沖數(shù)并求其平均值。用測衣量時得到的脈沖數(shù)減去測衣質時得到的脈沖數(shù)，二者之差即可以判別衣質。若桶內(nèi)的衣物棉纖維所占比例大，脈沖數(shù)差就大，若化學纖維所占比例大脈沖數(shù)差就小。</p><p><b>　　5.水溫傳感器</b></p><p>　　適當?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅淖兓??？梢蕴岣呦礈煨Ч?。水溫?/p>

51、感器裝在洗滌桶的下部。以熱敏電阻為檢測元件。測定打開洗衣機開關時的溫度為環(huán)境溫度，注水結束時的溫度為水溫，將所測溫度信號輸給PLC。</p><p>　　第五章主要器件的選擇</p><p><b>　　5.1元器件的選擇</b></p><p>　　5.1.1PLC的選擇</p><p>　　本設計所用PLC采用日本三

52、菱公司生產(chǎn)的FX2N系列機型中的FX2N-32MR型，此PLC有16個輸入接口和16個輸出接口，輸出接口為繼電器型。FX2N系列是FX系列PLC家族中最先進的系列，由于FX2N系列具備如下特點：最大范圍的包容了標準特點，程式執(zhí)行更快，全面補充了通信功能，適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，擁有強大的靈活性和控制能力。</p><p>　　5.1.2電動機的選擇</p><

53、p>　　本洗衣機的電動機選用了家用電器常用的單相電容運轉式異步電動機。洗衣機設計容量為3.6公斤，故電機額定功率選為180W；洗衣轉速175r/min，脫水轉速1200r/min。綜上，選擇YY104-180型單相電容運轉式異步電動機，額定功率180W，額定電壓220V，額定轉速1350r/min，額定電流1.7A。</p><p>　　5.1.3其他元器件參數(shù)</p><p>　　

54、表5-1-1 元器件目錄表</p><p>　　由于家庭提供的電源限制故選單相電容運轉式異步電動機。以3.6公斤全自動洗衣機為例，由于全自動洗衣機的脫水桶直徑較大，這一偏心不能不考慮，所以計算時應以洗滌物可能產(chǎn)生前最大偏心為計算依據(jù)。脫水時電機功率比洗滌時要大，在確定電機功率時應以脫水時消耗的功率為依據(jù)，也就是說脫水時電機功率就是該洗衣機所確定的電機額定功率。由于在計算時一些因素如電機轉子的轉動慣量等沒考慮，造成

55、一些偏差，所以3.6公斤全自動洗衣機電機額定功率選為180瓦。符合全自動洗衣機的功率范圍120W～250W。</p><p>　　故選擇YY104-180型號單相電容運轉式電動機，功率180瓦,額定電壓220V，轉速1350r/min，電流1.7A。</p><p><b>　　5.3電路設計</b></p><p><b>　　主電

56、路圖設計如下：</b></p><p>　　圖5-3-1主電路圖</p><p>　　圖中FU為熔斷器，用于主電路的短路保護，F(xiàn)R為熱繼電器，用于電動機的過載保護。通過FM3和FM4的開閉使電位器串聯(lián)到電動機繞組上，從而得到兩種轉速。當FM1和FM3閉合時，電機低速正轉洗衣，當FM2和FM3閉合時，電機低速反轉洗衣，當FM1和FM4閉合時，電機高速正轉脫水</p>

57、<p>　　PLC控制電路如下圖：</p><p>　　圖5-3-2 PLC控制電路圖</p><p>　　PLC供電回路采用隔離變壓器TC，以防止電源干擾。</p><p>　　第六章全自動洗衣機的軟件設計</p><p>　　6.1輸入輸出接口的分配</p><p>　　PLC輸入輸出接口的分配使用情況

58、如下表：</p><p>　　表6-1-1 輸入輸出接口功能表</p><p>　　6.2PLC梯形圖設計</p><p><b>　?。?）初始狀態(tài)</b></p><p><b>　?。?）加水狀態(tài)</b></p><p><b>　?。?）正轉洗滌狀態(tài)<

59、/b></p><p><b>　　（4）反轉洗滌狀態(tài)</b></p><p><b>　?。?）排水系統(tǒng)</b></p><p><b>　?。?）脫水系統(tǒng)</b></p><p>　?。?）安全蓋保護狀態(tài)</p><p>　?。?）洗滌次數(shù)計數(shù)

60、狀態(tài)</p><p>　?。?）蜂鳴器報警狀態(tài)</p><p>　　第七章全自動洗衣機的日常使用和維護</p><p><b>　　7.1使用前準備</b></p><p>　　1.將洗衣機置于水平而牢固的地面上，若地面稍有不平，可用扳手調(diào)節(jié)機腳螺母至水平位置。機體與墻壁至少應保持50mm以上的距離。切勿將洗衣機置于浴室

61、等過于潮濕的場所，也不要靠近火源、熱流，以保證安全使用。</p><p>　　2.裝好進水管，先將進水管與連接頭分開，再將連接頭固定在水龍頭上，然后再把進水管裝入連接頭，便可使用。</p><p>　　3.裝好排水管，機箱兩側均設有排水孔，可根據(jù)出水方向選擇其中一孔，將排水管從所需一側排水孔的保護圈中抽出(不可硬抽硬拉，以免損傷)。機內(nèi)的排水管切勿與轉動部件相接觸。排水管跨越門檻的高度不得

62、超過150mm；若要延長排水管時，其接長部分應小于3m。排水管頭部不要放進污水中。</p><p>　　4.接地必須可靠，將黃綠標志的接地線一端接在可靠的接地裝置上。絕對不允許將接地線接在煤氣管道上。</p><p>　　5.檢查電源線，勿使其受重壓(例如被壓在洗衣機的腳輪下)，以免電源線損傷而引起漏電或短路，燒毀部件等事故。當拔出電源線時，應握住電源插頭，切勿手拉電線，以防人為故障。&l

63、t;/p><p>　　6.選用的洗滌劑，以低泡型高效洗衣粉或液體皂為宜。用溫水洗滌，效果更佳。</p><p><b>　　7.2使用須知</b></p><p>　　1.對含有揮發(fā)性液體(汽油、煤油、酒精、稀釋劑等)的衣物不允許在機內(nèi)洗滌或脫水，以防萬一引起爆炸或火災。</p><p>　　2.洗滌前，應先清除衣袋中的雜物

64、，如火柴、發(fā)夾、硬幣，鑰匙等。</p><p>　　3.根據(jù)衣物的種類、臟污程度和顏色，先作分類，而后進洗滌。</p><p>　　4.毛線、絲綢等織物，宜放入網(wǎng)袋后洗滌，把帶有鈕扣或被勾去纖維的衣服翻向里面，以防損傷。</p><p>　　5.不要用高于50℃的熱水洗滌，以免桶內(nèi)塑料部件變形受損。</p><p>　　6.衣服領口、袖口等嚴

65、重臟污處，預先用洗滌劑揉搓，務使洗滌均勻。</p><p>　　7.使用漂白劑時，不要把漂白劑直接倒在待洗織物上，以免織物褪色。液體型漂白劑應在注水時從漂白粉注入口處倒入。其他型漂白劑，應事先用水溶解稀釋后在洗滌時倒入。</p><p>　　8.脫水桶在轉動時，切勿將手伸入桶內(nèi)，即使旋轉很慢，依然可能造成事故。</p><p>　　9.洗衣機工作時，若出現(xiàn)劇烈振動或

66、異常噪聲，應立即停機檢查，待排除故障后再開機。</p><p>　　10.加入軟化劑時，應將“軟化劑自動投入裝置”的蓋開啟約90º左右。若蓋的開啟角度過小，或者倒入軟化劑的量過多，軟化劑將會立即進入洗滌轉桶而失效。并且不要把軟化劑長時間地留在自動投入裝置的注入口盒子內(nèi)，否則會凝固。</p><p>　　11.關于水的重復利用。當洗滌水或漂洗水比較干凈而且洗滌量比較大，需要分兩次洗

67、時，可取出第一次洗滌的衣物，并補充進水，選定程序，再洗第二次衣物，然后，再漂洗第一次衣物，以節(jié)約用水。</p><p><b>　　7.3操作步驟</b></p><p>　　1.打開面框蓋板，加入適量洗滌劑。</p><p>　　2.放入要洗的衣物，蓋上面框蓋板。</p><p>　　3.轉動“水位選擇”旋鈕至所需水位

68、。</p><p>　　4.選定漂洗方式，使“漂洗選擇”按健置于所需要的狀態(tài)。</p><p>　　5.按下“電源開關”按鍵。</p><p>　　6.按下“標準”(或“節(jié)約”)程序的起動按鈕。</p><p><b>　　7.4使用后的保養(yǎng)</b></p><p>　　1.使用結束后，應關閉“電

69、源開關”，關閉水龍頭；拆下進水管；排凈桶內(nèi)和排水管中積水，將排水管掛在掛鉤上；拆除接地線(若洗衣機固定安裝，可不拆除，但應適時檢查，使其保持良好的接地狀態(tài))；從插座上拔下電源插頭。</p><p>　　2.用畢后，宜用軟布揩擦機體，但切忌使用溶劑、酒精等，以免損傷表面保護層。</p><p>　　3.每次洗滌后，應清理線屑過濾器。進水閥過濾網(wǎng)、進水管連接頭過濾網(wǎng)也應定期清理，以保持水流暢通

70、。</p><p>　　4.洗衣機蓋板上勿放置重物或發(fā)熱器具等，以免造成蓋板等塑料部件受壓而變形。</p><p>　　5.控制面板的各部位，切勿用水沖洗，以免水份滲入電器元件，發(fā)生故障或觸電事故。</p><p>　　6.對于經(jīng)常處在潮濕環(huán)境下工作的電動機、電容器、線路、開關和定時器等，要保持干燥，勿使受潮。電動機軸承等傳動部分應定期加油。</p>

71、<p>　　7.不可在零度及以下的環(huán)境中使用，也不可在洗衣捅內(nèi)貯水。</p><p><b>　　第八章畢業(yè)設計體會</b></p><p>　　經(jīng)過一個多月的努力我的畢業(yè)設計終于完成了,但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，艱辛同時又充滿樂趣,不過樂趣盡在其中！通過本次畢業(yè)設計，沒有接受任務以前覺得畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的

72、單純總結，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。</p><p>　　這次畢業(yè)設計要求設計一個全自動洗衣機控制，自行設計這對我將來踏上工作崗位是非常有幫助的。盡管上一屆的同學已經(jīng)完成的非常出色，但是我仍然希望通過自己的努力完成設計并希望有所突破。這也是我對自己的考驗。于是本次設計過程中我完全按照軟件設計步驟的要求來進行，從課題分析開始，再進行總體設計、詳細

73、設計,最后到系統(tǒng)實現(xiàn)。每一步都讓我將理論學習的知識應用到實踐中去。也使我掌握了一整套規(guī)范的設計操作流程。 </p><p>　　在課題分析階段，由于本次是設計一個PLC控制系統(tǒng)，所以對其中的PLC的工作分析尤為重要。對指導老師提供的資料必須要吃透。這是關鍵，從查閱資料、提出問題，到慢慢一一解決問題，老師給了我很大的幫助。 </p><p>　　在總體設計階段，由于課題分析做的比較全面，很快

74、就對系統(tǒng)的功能，控制機制有了充分的認識，形成了裝備流水線的控制。</p><p>　　詳細設計階段，首先考慮各電路模塊的主要功能及軟件的設計，分別進行安裝調(diào)試。其次，將寫好的程序進行上機調(diào)試，這時就遇到了非常大的困難，煩瑣的接口采集數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù),檢測，調(diào)用，很容易出錯。 </p><p>　　最后，系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)。對已完成的程序和硬件系統(tǒng)相結合。調(diào)試時，由于控制邏輯上出現(xiàn)了一點問題，使得硬

75、件和軟件不能完全統(tǒng)一。當時我心里是非常焦急的，這一出錯也意味著前功盡棄。然而，在指導老師的分析與鼓勵下，我重新糾錯找到了錯誤并改正。使我意識到今后不論遇到什么情況都要分析原因，列出可能的情況后，沉著應對，必然能“化險為夷”。 </p><p>　　下面我對整個畢業(yè)設計的過程做一下簡單的總結。</p><p>　　第一，接到任務以后進行選題。選題是畢業(yè)設計的開端，選擇恰當?shù)摹⒏信d趣的題目.&

76、lt;/p><p>　　第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設計的前期準備工作，到圖書館、書店、資料室去雖說是比較原始的方式，但也有可取之處的。總之，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價值的，要一一記錄下來以備后用。 </p><p>　　第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個基礎上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。 </

77、p><p>　　第四，有了研究方向，就要動手實現(xiàn)。編寫源代碼的時候最好是編寫一個小模塊就進行調(diào)試，這樣可以避免設計的最后出現(xiàn)太多的錯誤而亂成一團糟。一步步地做下去之后，你會發(fā)現(xiàn)要做出來并不難，只不過每每做一會兒會發(fā)現(xiàn)一處錯誤要修改，就這樣在不斷的修改調(diào)試，再修改再調(diào)試。 </p><p>　　第五, 寫論文能提升以下幾個方面的能力:</p><p>　　1、文字表述:論

78、文里的語言非常講究，這方面需要繼續(xù)加強。</p><p>　　2、交流、討論:文章的大致內(nèi)容寫完后，一定要和老師、其他同學多交流，讓他們多提點建議。一些計量軟件使用方法，可以向學長們請教。</p><p>　　3、細心:模型公式編輯、標點符號、文章各段格式等，都需要細心。</p><p>　　4、搜索:需要搜索很多資料，如何在短時間找到你想要得資料，得在搜索關鍵詞上

79、有所設置才行。一些好的統(tǒng)計數(shù)據(jù)網(wǎng)站，需要隨時記錄下來，以便日后繼續(xù)使用。</p><p>　　我的心得也就這么多了，總之，這次畢業(yè)設計讓我學習到很多。雖然結束了，但這只能是一個開始。今后作為技術員，要學習的規(guī)范，程序設計語言還有很多。怎樣使自己從普通的PG升為SE，在微型計算機控制領域，要學的實在太多，僅大學生涯所學實在有限。我們只有對自己有了更高的要求，才能作為動力不斷取得新的成績! 不管學會的還是學不會的的確

80、覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。 </p><p>　　在此要感謝我的指導老師聶老師對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動

81、手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。</p><p><b>　　第九章結束語</b></p><p>　　該系統(tǒng)采用PLC 為控制核心結構合理、測試方法可靠，它具有較強的靈活性，提高了設備運行的可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，保證新產(chǎn)品各項技術開

82、發(fā)的同步性，提高了勞動效率，達到了良好的經(jīng)濟效果。</p><p>　　此外，PLC 可以重復使用，降低了測試經(jīng)費。它的靈活性、操作方便性也方便測試者隨時輸入、調(diào)試和修改控制程序。PLC 又設有串行接口，方便地與計算機進行連接，組成測控系統(tǒng)，給系統(tǒng)的維護和使用帶來了很大方便。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[

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