【正文】 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(guó)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(guó)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)。 7 7 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 總體控制方案確定 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(yǔ)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(yǔ)言或者是 C 語(yǔ)言，這些高級(jí)語(yǔ)言和 PLC 語(yǔ)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。 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 8 8 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(yǔ)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 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(gòu) 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 9 9 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) 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(guó)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)。 10 10 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，