【正文】 ，但這卻標(biāo)志了用機器洗衣的開端。1874年,“手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國人發(fā)明了木制手搖洗衣機。1880年，美國發(fā)明了蒸汽洗衣機，蒸汽動力開始取代人力。蒸汽洗衣機之后，水力洗衣機、內(nèi)燃機洗衣機也相繼出現(xiàn)。1910年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機，電動洗衣機的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。1922年，美國改造了洗衣機的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動式改為攪拌式，使洗衣機的結(jié)構(gòu)固定下來，這也就是第一臺攪拌式洗衣機的誕生。1932年，美國研制成功第一臺前裝式滾筒洗衣機。1955年，在引進英國噴流式洗衣機的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機。全自動洗衣機從結(jié)構(gòu)上分有波輪式,攪拌式,滾筒式。目前,國內(nèi)市場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。波輪式洗衣機的特點是洗凈率高,但對衣服的磨損很大,隨著人們生活水平不斷地提高，絲綢,毛料,羊毛等大量走進普通家庭,廠商又適時地推出了滾筒洗衣機,它最大的優(yōu)點是磨損率小,但洗凈率比波輪式低,價格高。洗衣機產(chǎn)品可以分三類：普通型、半自動型和全自動型。普通型和半自動型洗衣機，都需要人為參與操作，才能完成洗衣、甩干、排水全過程；而全自動洗衣機在整個洗滌、甩干、排水過程中，無需人為操作和監(jiān)控。國內(nèi)外洗衣機品牌有海爾、小天鵝、榮事達(dá)、松下、惠而浦水仙、LG熊貓、西門子、日立好用。 國外研究現(xiàn)狀：20世紀(jì)60年代以后，洗衣機在一些發(fā)達(dá)國家的普及率迅速上升。70年代，日本研究出波輪式套桶全自動洗衣機。70年代后期，日本有生產(chǎn)出微電腦控制波輪式套桶全自動洗衣機。80年代后，“模糊控制”開始應(yīng)用于洗衣機，生產(chǎn)出了智能型模糊控制洗衣機，是洗衣機的功能更加完善，其洗衣程序更隨人意，其操作更簡單化。進入90年代，由于電機調(diào)速技術(shù)的提高，實現(xiàn)了洗衣機寬范圍大調(diào)速比的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了各種新水流洗衣機。20世紀(jì)末到21世紀(jì)初，變頻洗衣機問世，使洗衣機的功能更具人性化，實現(xiàn)真正意義上的智能化控制成為目前人們研究的主要方向。國內(nèi)研究現(xiàn)狀：由于我國洗衣機起步晚，在技術(shù)方面存在問題，不可避免的在現(xiàn)有的洗衣機機型中存在噪聲大，漏電等弊病，在質(zhì)量方面與國外存在一定的差距。所以現(xiàn)在的內(nèi)資品牌正立足技術(shù)升級，也開始重視高端產(chǎn)品研發(fā)，洗衣機的技術(shù)革命正在國內(nèi)愈演愈烈。 本課題研究的主要內(nèi)容本課題需研制出可靠性高、易于操作的全自動洗衣機控制方法，該系統(tǒng)采用PLC控制，主要包括電動機正反轉(zhuǎn)控制、離合器控制、進排水電磁閥控制、循環(huán)控制、保護和互鎖。研究的具體內(nèi)容包括：1. 深入了解洗衣機的發(fā)展及國內(nèi)外現(xiàn)狀、論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)。2. 對本課題的幾種方案進行選擇，確定系統(tǒng)的控制要求。3. 控制系統(tǒng)設(shè)計。包括硬件設(shè)計，PLC的選擇，各硬件模塊的介紹及選型。4. 根據(jù)控制要求畫出流程圖，在進行軟件設(shè)計，編程方法。5. 對編寫好的編譯程序進行調(diào)試并軟仿真。6. 利用組態(tài)軟件進行畫面的模擬監(jiān)控。 論文的組織結(jié)構(gòu) 本課題是基于PLC的全自動洗衣機的控制系統(tǒng)為研究對象。簡單的分析了全自動洗衣機的國內(nèi)外現(xiàn)狀，確定了控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的硬件的選型，軟件的設(shè)計、調(diào)試及監(jiān)控。全文分為6章，安排如下：第1章：介紹了研究對象的背景和論文研究的意義，分析了國內(nèi)外全自動洗衣機的發(fā)展現(xiàn)狀，確定了論文研究的內(nèi)容與目標(biāo)，明確了論文的組織結(jié)構(gòu)安排。第2章：根據(jù)控制及設(shè)計要求確定了總體方案。第3章：對對洗衣機的控制系統(tǒng)的要求進行了分析，選擇了符合系統(tǒng)要求的硬件，其中包括對PLC選型、電動機的選型、電磁閥的選型等。第4章：根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，寫出了符合控制要求的梯形圖。第5章：利用軟件對寫出的程序進行系統(tǒng)及人機界面設(shè)計調(diào)試。 第6章：利用組態(tài)軟件進行系統(tǒng)及人機界面設(shè)計。2 洗衣機控制系統(tǒng)方案的設(shè)計本課題主要著重于全自動洗衣機的控制，要求洗衣機能實現(xiàn)進水、洗滌、排水、脫水、報警，所采用的控制方法操作簡單、穩(wěn)定可靠、維護與維修方便?？刂品椒ù_定后投入生產(chǎn)要縮短控制系統(tǒng)的設(shè)計的時間、調(diào)試周期，且要降低成本。從滿足全自動洗衣機控制系統(tǒng)的安全性、擴展性和可靠性方面考慮，目前常見的全自動洗衣機自動控制系統(tǒng)，主要有單片機控制、PLC控制、繼電器控制等類型。 控制系統(tǒng)的選型隨著集成芯片技術(shù)的不斷提高，特別是高檔8位單片機的普及，單片機全自動洗衣機系統(tǒng)由單片計算機及其外圍芯片構(gòu)成控制系統(tǒng)。雖然單片機本身小巧、功耗低，實時控制功能強，但是其軟、硬件的開發(fā)必須借助于開發(fā)工具，系統(tǒng)調(diào)試?yán)щy，不具有自開發(fā)能力，且編寫洗滌、脫水等程序相對復(fù)雜；在設(shè)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(fù)雜性，隱含較高的故障率，無形地增加了維修成本費用。傳統(tǒng)的洗衣機采用繼電器控制的優(yōu)點是裝置結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、抗干擾能力強。但是，這也是隨之帶來的一些問題，如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進行的，容易損壞，而且繼電器的觸點容易產(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)荷運載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時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，如果有簡單的改動，也需要花費大量時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。用PLC控制有如下優(yōu)點:可靠性高，抗干擾能力強，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)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性；配套齊全，功能完善，適用性強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)控制場合。易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備；系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造，PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合；體積小，重量輕，能耗低，由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。通過以上分析、說明可知全自動洗衣機的控制系統(tǒng)是有多樣性的，雖然各種控制系統(tǒng)均可運用，但是必須考慮它的結(jié)構(gòu)和成本。鑒于PLC的諸多優(yōu)勢，結(jié)合全自動洗衣機自動控制系統(tǒng)的需要，選擇日本三菱公司生產(chǎn)的具有高性能價格比的FX系列可編程序控制器。PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。1. 根據(jù)用戶的需求和衣服的種類設(shè)計了標(biāo)準(zhǔn)洗和柔和洗兩種選擇；根據(jù)衣服的數(shù)量設(shè)計了水位選擇按鈕，分高、中、低三種。2. 按下啟動按扭，開始進水，水滿（即水位到達(dá)設(shè)定位）時停止進水；2秒后開始