基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

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江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系2010屆機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文 江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文 學(xué) 生 向 汝 冰 指導(dǎo)教師 聶 衛(wèi) 平（講師） 專 業(yè) 機(jī)電一體化 層 次 大 學(xué) 專 科 班 級(jí) 07大專機(jī)電（2） 學(xué) 號(hào) A0711235 日 期 2 0 10年3 月 江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院科研處制 32 原 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我個(gè)人進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，已在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說明并表示了謝意。 學(xué)生簽名: 時(shí)間： 年 月 日 關(guān)于論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)的說明 本人完全了解《江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院本、?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作條例（暫行規(guī)定）》對(duì)：“成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院將有權(quán)選取部分論文（設(shè)計(jì)）全文匯編成集或者在網(wǎng)上公開發(fā)布。如因著作權(quán)發(fā)生糾紛，由學(xué)生本人負(fù)責(zé)”完全認(rèn)可，并同意江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院可以以不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)有權(quán)保留送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。 [保密的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議] 學(xué)生簽名: 時(shí)間： 年 月 日 密級(jí)： 摘 要 本文介紹了利用三菱FX2N系列PLC對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制,闡述了控制方案。實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)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(jī)、PLC的應(yīng)用不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)的控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新。本文采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N-48MR型PLC 作為核心控制器進(jìn)行全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。同時(shí)根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制要求和特點(diǎn),確定PLC 的輸入輸出分配,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 關(guān)鍵字：PLC 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng) PLC程序設(shè)計(jì) Pick This paper describes the use of PLC FX2N mitsubishi series of automatic washing machine control system, overall control, this paper expounds the control scheme. Realize full-automatic washing machine control system has a variety of overall control, can use the analog and digital early hybrid circuit module circuit or. In recent years, with the rapid development of science and technology, the application of PLC and single-chip constantly to further, while traditional control test technology constantly updated. Based on the production FX2N mitsubishi Japan as the core 48MR - type PLC controller for automatic washing machine control system design, and the system structure and design program instruction, ladder diagram and the input and output terminals of allocation scheme. According to the overall control of automatic washing machine control system, PLC requirements and characteristics of distribution of input and output, and commissioning Key words: PLC automatic washing machine control system, PLC program design 目錄 1 引言 2 2 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案確定 3 2.1 總體控制方案確定 3 2.1.1 控制系統(tǒng)的比較 3 2.2.2 洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)概述 3 3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 5 3.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造 5 3.2 洗滌脫水系統(tǒng) 7 3.3 排水和進(jìn)水系統(tǒng) 7 3.4 電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng) 8 4 電氣控制系統(tǒng) 9 4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 9 4.2 控制系統(tǒng)原理 9 4.3 檢測(cè)電路系統(tǒng) 10 5 主要器件的選擇 11 5.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 11 5.2 傳感器的選擇 11 5.3 可編程控制器外部設(shè)計(jì) 12 6 軟件設(shè)計(jì) 14 6.1 系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì) 14 6.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求 14 6.3 控制系統(tǒng)順序功能圖 15 6.4 控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì) 16 6.5 程序語句表 18 設(shè)計(jì)體會(huì)…………………………………………………………………………… 18 7 結(jié)束語 18 致謝 19 參考文獻(xiàn) 20 1 引言 從古到今，洗衣服都是一項(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)并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、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。 1874年，“手洗時(shí)代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)——美國人比爾布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。 1880年，美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī)，蒸汽動(dòng)力開始取代人力。之后，水力洗衣機(jī)，內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。 1911年，美國試制成功世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開端。 1922年，電動(dòng)洗衣機(jī)迎來一種嶄新的洗衣方式——攪拌式。攪拌式洗衣機(jī)由美國瑪依塔格公司研制成功。 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)速變換與調(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)作，整個(gè)洗衣過程自動(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。 第二類是電腦控制洗衣機(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)。 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)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器, 用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令, 并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出, 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程. 可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備, 都應(yīng)按易于與各種控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 2 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案確定 2.1 總體控制方案確定 2.1.1 控制系統(tǒng)的比較 PLC系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）可靠性高，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(duì)工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強(qiáng)，平均無故障時(shí)間長(zhǎng)。 2）使用方便靈活，PLC采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸入/輸出信號(hào)的數(shù)量，形式，驅(qū)動(dòng)能力等都可以根據(jù)實(shí)際控制要求進(jìn)行選擇與確定，而且在需要時(shí)可以隨時(shí)更換，近年來，PLC的特殊模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。 3）編程簡(jiǎn)單，PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨(dú)特的，多種面向廣大工程設(shè)計(jì)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(jiǎn)潔，明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒有計(jì)算機(jī)知識(shí)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果逼真，且與計(jì)算機(jī)控制容易。 單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）要求環(huán)境，單片機(jī)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差。 2）編程和PLC相比難以學(xué)習(xí)，主要是單片機(jī)采用匯編語言或者是C語言，這些高級(jí)語言和PLC語言相比，難以學(xué)習(xí)。 3）功能單一只具有使用中所需要的功能。但是，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理速度快。 2.2.2 洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)概述 全自動(dòng)洗衣機(jī)采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。在全自動(dòng)洗衣機(jī)中，洗衣機(jī)洗滌、脫水程序是由單片機(jī)為中心控制系統(tǒng)工作的。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，編寫洗滌、脫水程序相對(duì)復(fù)雜；其次，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)．要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等 這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率無形地增加了維修成本費(fèi)用，在各種控制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的PLC能克服單片機(jī)的缺點(diǎn)。它是整體模塊，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。因此在運(yùn)用中，硬件也相對(duì)簡(jiǎn)單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對(duì)簡(jiǎn)單。 典型的PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示： 圖1 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖 2.2.3 PLC的設(shè)計(jì)步驟 開發(fā)應(yīng)用PLC 的設(shè)計(jì)任務(wù)分為硬件和軟件設(shè)計(jì)兩部分。硬件設(shè)計(jì)主要包括: 1）確定安排PLC 的輸入、輸出點(diǎn); 2）設(shè)計(jì)外圍電路, 包括主電路; 3）選購PLC 并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝接線等內(nèi)容； 軟件設(shè)計(jì), 大多數(shù)用梯形圖和指令程序, 主要包括: 1）設(shè)計(jì)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(xì)的狀態(tài)流程圖; 2）根據(jù)工作循環(huán)圖, 畫出虛擬的電路圖———繼電器梯形圖;按梯形圖編寫指令程序表; 3系統(tǒng)調(diào)試: 根據(jù)設(shè)計(jì)要求, 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和修改, 必要時(shí)還可對(duì)硬件進(jìn)行修改, 直到滿足要求； 在電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)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(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上都有很大的區(qū)別。程序控制洗衣機(jī)以洗衣機(jī)生產(chǎn)廠家設(shè)定的數(shù)十種操作程序?yàn)榛A(chǔ)，用戶在使用時(shí)可根據(jù)洗衣量，布質(zhì)的輕重以及衣物的臟污程度性質(zhì)等因素，選擇不同的洗衣程序。程序控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制按鈕很多，對(duì)程序的選擇需要有一定的洗衣經(jīng)驗(yàn)。 模糊控制洗衣機(jī)以其內(nèi)部設(shè)置的各種傳感器為信息采集源，對(duì)傳感器傳回的洗衣量，衣物布質(zhì)，臟污程度以及臟污性質(zhì)信息進(jìn)行模糊邏輯推理，從而自動(dòng)設(shè)置相應(yīng)的洗滌參數(shù)，并對(duì)洗衣的全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)與控制。模糊控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣按鈕只有很少幾個(gè)。從控制類型上來說，模糊控制屬于智能控制，是自動(dòng)控制的較高形式，代表著自動(dòng)控制的發(fā)展方向。但是，受自動(dòng)控制水平的限制，目前的模糊控制洗衣機(jī)還不能實(shí)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(jī)的成本遠(yuǎn)高于程序控制洗衣機(jī)。故一般不采用。 3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 3.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造 全自動(dòng)洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)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(jī)在結(jié)構(gòu)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。首先做一下比較： 滾筒式洗衣機(jī)具有如下性能： 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。 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(zhì)與污物的化學(xué)反應(yīng)速度，提高洗衣粉中酶的活性，同時(shí)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(duì)機(jī)械力的需求。 3）溫度高有利于污物在水中的擴(kuò)散。 4）高溫能有效的殺死一些細(xì)菌。 沒有加溫的洗滌的波輪式洗衣機(jī)無論怎樣的水流，要達(dá)到一定的洗凈比，都必須有足夠的機(jī)械力，而機(jī)械力對(duì)衣物是由損傷的，這就決定了波輪式洗衣機(jī)的磨損率大大高于滾筒式洗衣機(jī)。 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(duì)衣物的損傷較小。 滾筒式洗衣機(jī)有如下特點(diǎn)： 1）磨損低，沒有纏繞，機(jī)械傳動(dòng)部分簡(jiǎn)單可靠，壽命長(zhǎng)于波輪式洗衣機(jī)。 2）自動(dòng)化程度高，可以自動(dòng)投放洗衣粉，漂白粉等，為不同質(zhì)地的棉制品，化纖制品，羊毛制品設(shè)計(jì)了不同的洗滌程序和洗滌溫度，使洗滌更為科學(xué)。設(shè)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(shí)取出晾曬而起皺。 1） 省水，省洗衣粉。滾筒式洗衣機(jī)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。 2） 高溫洗滌有一定的滅菌作用。 3） 洗滌過程噪聲小，滾筒式洗衣機(jī)屬封閉式洗滌，可以有效屏蔽內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲和水流聲；而波輪式洗滌的水流聲，脫水內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲是不可避免的且剎車裝置和電磁閥動(dòng)作聲音也很大。 由于滾筒式洗衣機(jī)的價(jià)格大大高于波輪式洗衣機(jī)，所以波輪式洗衣機(jī)仍然受到普遍歡迎。波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)： 1） 水流方面?，F(xiàn)在波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)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(dá)的網(wǎng)絡(luò)水流等都采用了這種水流。 2） 程序控制器。新推出的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)均采用單片機(jī)程序控制器，原來的機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。各廠家生產(chǎn)的各種型號(hào)的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣機(jī)中，單片機(jī)通過采集水位傳感器，布量傳感器，光傳感器的信號(hào)以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷出衣物的質(zhì)地，多少，贓物程度，從而自動(dòng)調(diào)整對(duì)衣物進(jìn)行合理的洗滌。 3） 不銹鋼內(nèi)桶。波輪式洗衣機(jī)采用了不銹鋼內(nèi)桶，減小衣物和內(nèi)桶壁摩擦力，從而減輕衣物的磨損。 4） 同心洗。同心洗是直接把電動(dòng)機(jī)軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅(qū)動(dòng)。使洗滌和脫水時(shí)洗衣桶振動(dòng)減小，噪聲降低。 5） 變頻波輪式洗衣機(jī)可以對(duì)不同質(zhì)地的衣物自動(dòng)選擇不同的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而給不同質(zhì)地的衣物以恰當(dāng)?shù)南礈鞆?qiáng)度，在保證洗得干凈的同時(shí)，也最大限度地降低衣物的磨損。同時(shí)還可以在脫水甩干時(shí)，由慢到快地啟動(dòng)，使衣物在桶內(nèi)分布均勻，脫水效果好，同時(shí)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(dòng)，降低噪聲，但是價(jià)格較貴。 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)通常都采用將洗滌（脫水）桶套裝在盛水桶內(nèi)的同軸套桶式結(jié)構(gòu)，雖然它們各自牌號(hào)和型號(hào)都不同，但其結(jié)構(gòu)都是由洗滌，脫水系統(tǒng)，進(jìn)，排水系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)以及支撐機(jī)構(gòu)5大部分組成的。支撐機(jī)構(gòu)主要有箱體，吊桿及控制臺(tái)組成，它除了安裝和連接洗衣機(jī)的各種零件外，還具有減振及防護(hù)，裝飾的作用。如圖所示：全自動(dòng)套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 圖2 全自動(dòng)套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3.2 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(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(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。 3.3 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（水位開關(guān)）。波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)使用最多的水位開關(guān)是空氣壓力式開關(guān)，主要有氣壓傳感器裝置，控制裝置及電觸點(diǎn)開關(guān)3部分組成，用來監(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)水開關(guān)，它受水位開關(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)打開香蕉閥門，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，橡膠閥門自動(dòng)關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。 3.4 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3 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)帶盤之間用V帶傳動(dòng)。經(jīng)第一級(jí)減速后大傳動(dòng)帶盤得到150r/min的轉(zhuǎn)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)來說，有區(qū)別的僅僅是離合器內(nèi)部沒有行星齒輪減速機(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。 4 電氣控制系統(tǒng) 4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由于洗衣機(jī)型號(hào)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(dòng)機(jī)，進(jìn)水電磁閥，排水電磁閥，水位開關(guān)，安全開關(guān)及各種功能選擇開關(guān)等組成的，控制的基本原理也都一樣。全自動(dòng)洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)洗衣的自動(dòng)化，整個(gè)洗衣過程都是在程序控制器的“指揮”下進(jìn)行的。如把離合器比作全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的心臟，則程序控制器就是全自動(dòng)洗衣機(jī)的“大腦”。如圖所示以程序控制器為核心的波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理方框圖。 圖4 波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理方框圖 4.2 控制系統(tǒng)原理 程序控制器中存儲(chǔ)著多種程序，一旦通過選擇開關(guān)選好某種程序后，程序控制器便按這種程序自動(dòng)實(shí)施對(duì)電動(dòng)機(jī)，進(jìn)水和排水電磁閥的控制。安全開關(guān)又稱為蓋開關(guān)，在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中起安全保護(hù)作用，它的功能為：在洗衣機(jī)工作時(shí)誤開蓋，安全開關(guān)便會(huì)切斷電動(dòng)機(jī)電源，自動(dòng)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(dòng)時(shí)，安全開關(guān)自動(dòng)中斷脫水過程，啟動(dòng)蜂鳴器。按照采用的程序控制器的不同，波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的電氣控制電路可分為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式程序控制器和單片機(jī)式程序控制器電路。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式程序控制器又稱為機(jī)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(qiáng)，而且能直接控制較大電流等優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)程序控制器具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便，功能齊全，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。目前，機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。用PLC（單片機(jī)）控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)各種動(dòng)作典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5 全自動(dòng)洗衣機(jī)各種動(dòng)作典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 PLC在系統(tǒng)中是處于中心位置，水位開關(guān)的PLC的輸入信號(hào)控制開關(guān)，進(jìn)水閥，排水閥和電動(dòng)機(jī)是洗衣機(jī)各種動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中進(jìn)水閥和排水閥由PLC給定信號(hào)來決定其工作狀態(tài)；電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)也由控制中心PLC給定信號(hào)來決定，而電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。 4.3 檢測(cè)電路系統(tǒng) 檢測(cè)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(zhì)、水位、水溫和渾濁度等,這些物理量都需要有適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽慝@取信息,并轉(zhuǎn)換成PLC能接收的電信號(hào)。 1）水位傳感器 水位檢測(cè)的精度直接影響洗凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù)。 2）渾濁度傳感器 人工洗衣時(shí)可以隨時(shí)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(jìn)行翻滾運(yùn)行，無法直接撿測(cè)衣物的洗凈程度。全自動(dòng)洗衣機(jī)通過采用光傳感器檢測(cè)洗滌液的透光率，從而間接撿測(cè)了洗凈程度。在洗衣機(jī)排水管兩側(cè)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，光電接收管受光導(dǎo)通，以此時(shí)光敏三極管輸出電壓為設(shè)定值。洗滌開始后，衣物上的污垢不斷地?cái)U(kuò)散到洗滌液中， 洗滌液逐漸變渾濁，致使透光率降低．相應(yīng)地，光敏三極管的輸出電壓也隨之下降。經(jīng)過一段時(shí)間后，該輸出電壓趨于穩(wěn)定值，洗滌過程結(jié)束，然岳進(jìn)漂洗階段。 3）衣質(zhì)傳感器 衣質(zhì)傳感器又叫布質(zhì)傳感器，它是為檢測(cè)衣物的質(zhì)地而設(shè)置的。根據(jù)衣物纖維中棉纖維、化學(xué)纖維所占比例的大小，衣物的布質(zhì)分為“柔軟棉”、“較硬棉”、“棉與化纖”以及“化纖”四個(gè)擋 。 4）衣量傳感器 衣量傳感器又稱衣物負(fù)載傳感器，它是用來檢測(cè)洗衣時(shí)衣物量多少的。當(dāng)洗滌桶內(nèi)注入一定量的清水后將衣物放入桶內(nèi)，這時(shí)讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)以斷續(xù)通電運(yùn)轉(zhuǎn)的方式工作一分鐘左右。利用電機(jī)繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)光電隔離及比較整型，產(chǎn)生脈沖信號(hào)。這種矩形脈沖數(shù)目與電機(jī)慣性轉(zhuǎn)過的角度成比例。若衣物多，則電機(jī)受到的阻力大，電機(jī)慣性轉(zhuǎn)過的角度就小，相應(yīng)地，傳感器產(chǎn)生的脈沖就少，這樣就間接地“測(cè)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(shè)定水位。 衣質(zhì)傳感器和衣量傳感器是同一個(gè)裝置，只是檢測(cè)的方法不同。在進(jìn)行衣質(zhì)檢測(cè)時(shí)。首先使洗滌桶內(nèi)的水位比設(shè)定水位低一個(gè)擋級(jí)，然后仍按照測(cè)衣物量的方法讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)以通斷電的方式工作一段時(shí)間。檢測(cè)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(cè)衣量時(shí)得到的脈沖數(shù)減去測(cè)衣質(zhì)時(shí)得到的脈沖數(shù)，二者之差即可以判別衣質(zhì)。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(xué)纖維所占比例大脈沖數(shù)差就小。 5）水溫傳感器 適當(dāng)?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅淖兓??？梢蕴岣呦礈煨Ч?。水溫傳感器裝在洗滌桶的下部。以熱敏電阻為檢測(cè)元件。測(cè)定打開洗衣機(jī)開關(guān)時(shí)的溫度為環(huán)境溫度，注水結(jié)束時(shí)的溫度為水溫，將所測(cè)溫度信號(hào)輸給PLC。 5 主要器件的選擇 5.1 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)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等沒考慮，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120W～250W。 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。 5.2 傳感器的選擇 5.2.1 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。 5.2.2 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。 5.2.3 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。 5.2.4 衣質(zhì)傳感器的選擇 衣質(zhì)的檢測(cè)一般在洗滌之前，且主要用來測(cè)定所洗衣物屬于棉類還是化纖類。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。由于衰減速率與布阻抗有一定的線性關(guān)系,通過對(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)過幾次測(cè)量就可以判斷出布阻抗,通過推理得出衣質(zhì)。故選擇電阻傳感器。 5.3 可編程控制器外部設(shè)計(jì) 5.3.1 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)。 5.3.2 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 X0 X1 X2 X3 X4 X5 輸出 Y0 Y1 Y2 Y6 Y3 Y7 Y4 Y5 PLC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 5.3.3 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，就要通過上述動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)，而這些動(dòng)作可以通過PLC控制來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)加上開關(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)。通過軟件編程達(dá)到對(duì)整個(gè)洗衣過程進(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)電路的電源開關(guān)，由PLC控制繼電器觸點(diǎn)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。 6 軟件設(shè)計(jì) 6.1 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執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過電動(dòng)控制系統(tǒng)，使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，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)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(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、低水位開關(guān)分別用來檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。 6.2 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)開始進(jìn)水； 3）水滿(上限位)時(shí)停止進(jìn)水并開始洗滌正轉(zhuǎn)； 4）正轉(zhuǎn)30s后暫停； 5）暫停2s后開始洗滌反轉(zhuǎn)； 6）反轉(zhuǎn)30s后暫停； 7）暫停2s后，若正、反轉(zhuǎn)未滿5次時(shí)，返回從正洗開始的動(dòng)作； 8）暫停5s后，若正、反洗滌滿5次時(shí)則開始排水； 9）水位下降到低水位時(shí)開始脫水井繼續(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； 6.3 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(dòng)作; 若正、反洗滌滿5 次時(shí)，則開始排水。排水水位若下降到低水位時(shí)，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(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。 6.4 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 得電為“1”，進(jìn)水閥打開，開始注水。到高水位檢測(cè)傳感器，K1 閉合，使其動(dòng)斷觸點(diǎn)X1 斷開，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，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，計(jì)時(shí)器T0、T1、T2、T3、T4 失電復(fù)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”，排水閥打開排水，待排水至低水位檢測(cè)開關(guān)K2時(shí)，輸入繼電器X2動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，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，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)水閥打開注水，開始第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)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，Y0 失電為“0”，報(bào)警停止，自動(dòng)洗衣過程完成。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。 6.5 程序語句表 圖11程序語句表 畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì) 經(jīng)過一個(gè)多月的努力我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了,但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，頗有心得，其中有苦也有甜，艱辛同時(shí)又充滿樂趣,不過樂趣盡在其中！通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，沒有接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)畢業(yè)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。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制，自行設(shè)計(jì)這對(duì)我將來踏上工作崗位是非常有幫助的。盡管上一屆的同學(xué)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(shè)計(jì)并希望有所突破。這也是我對(duì)自己的考驗(yàn)。于是本次設(shè)計(jì)過程中我完全按照軟件設(shè)計(jì)步驟的要求來進(jìn)行，從課題分析開始，再進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì),最后到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。每一步都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。也使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計(jì)操作流程。 在課題分析階段，由于本次是設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制系統(tǒng)，所以對(duì)其中的PLC的工作分析尤為重要。對(duì)指導(dǎo)老師提供的資料必須要吃透。這是關(guān)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。 在總體設(shè)計(jì)階段，由于課題分析做的比較全面，很快就對(duì)系統(tǒng)的功能，控制機(jī)制有了充分的認(rèn)識(shí)，形成了裝備流水線的控制 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，首先考慮各電路模塊的主要功能及軟件的設(shè)計(jì)，分別進(jìn)行安裝調(diào)試。其次，將寫好的程序進(jìn)行上機(jī)調(diào)試，這時(shí)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(cè)，調(diào)用，很容易出錯(cuò)。 最后，系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)。對(duì)已完成的程序和硬件系統(tǒng)相結(jié)合。調(diào)試時(shí)，由于控制邏輯上出現(xiàn)了一點(diǎn)問題，使得硬件和軟件不能完全統(tǒng)一。當(dāng)時(shí)我心里是非常焦急的，這一出錯(cuò)也意味著前功盡棄。然而，在指導(dǎo)老師的分析與鼓勵(lì)下，我重新糾錯(cuò)找到了錯(cuò)誤并改正。使我意識(shí)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(yīng)對(duì)，必然能“化險(xiǎn)為夷”。 下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。 第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目. 第二，題目確定后就是找資料了。查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)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?？傊?，不管通過哪種方式查的資料都是有利用價(jià)值的，要一一記錄下來以備后用。 第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對(duì)所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。 第四，有了研究方向，就要?jiǎng)邮謱?shí)現(xiàn)。編寫源代碼的時(shí)候最好是編寫一個(gè)小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計(jì)的最后出現(xiàn)太多的錯(cuò)誤而亂成一團(tuán)糟。一步步地做下去之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)要做出來并不難，只不過每每做一會(huì)兒會(huì)發(fā)現(xiàn)一處錯(cuò)誤要修改，就這樣在不斷的修改調(diào)試，再修改再調(diào)試。 第五, 寫論文能提升以下幾個(gè)方面的能力: 1、文字表述:論文里的語言非常講究，這方面需要繼續(xù)加強(qiáng)。 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(xué)多交流，讓他們多提點(diǎn)建議。一些計(jì)量軟件使用方法，可以向?qū)W長(zhǎng)們請(qǐng)教。 3、細(xì)心:模型公式編輯、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、文章各段格式等，都需要細(xì)心。 4、搜索:需要搜索很多資料，如何在短時(shí)間找到你想要得資料，得在搜索關(guān)鍵詞上有所設(shè)置才行。一些好的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)網(wǎng)站，需要隨時(shí)記錄下來，以便日后繼續(xù)使用。 我的心得也就這么多了，總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)到很多。雖然結(jié)束了，但這只能是一個(gè)開始。今后作為技術(shù)員，要學(xué)習(xí)的規(guī)范，程序設(shè)計(jì)語言還有很多。怎樣使自己從普通的PG升為SE，在微型計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，要學(xué)的實(shí)在太多，僅大學(xué)生涯所學(xué)實(shí)在有限。我們只有對(duì)自己有了更高的要求，才能作為動(dòng)力不斷取得新的成績(jī)! 不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師聶老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 7 結(jié)束語 該系統(tǒng)采用PLC 為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測(cè)試方法可靠，它具有較強(qiáng)的靈活性，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，保證新產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)開發(fā)的同步性，提高了勞動(dòng)效率，達(dá)到了良好的經(jīng)濟(jì)效果。 此外，PLC 可以重復(fù)使用，降低了測(cè)試經(jīng)費(fèi)。它的靈活性、操作方便性也方便測(cè)試者隨時(shí)輸入、調(diào)試和修改控制程序。PLC 又設(shè)有串行接口，方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，組成測(cè)控系統(tǒng)，給系統(tǒng)的維護(hù)和使用帶來了很大方便。 參考文獻(xiàn) [1] 魏志精.可編程控制器應(yīng)用基礎(chǔ)【M】．電子工業(yè)出版社,2003 [2] 周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用【M】．機(jī)械工業(yè)出版社． [3] 潘月琴.全自動(dòng)洗衣機(jī)的維修【M】．北京科學(xué)技術(shù)出版社,2004 [4] 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