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基于plc的全自動(dòng)工業(yè)洗衣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(已修改)

2025-09-06 15:17 本頁(yè)面
 

【正文】 1 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)汽車(chē)與電氣工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 作 者 : 學(xué) 號(hào): 教研室 : 專(zhuān) 業(yè) : 電氣自動(dòng)化 題 目 : 基于 PLC的全自動(dòng)工業(yè)洗衣機(jī)系統(tǒng)控制 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果,也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使 用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體,均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名: 日 期: 指導(dǎo)教師簽名: 日 期: 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)??梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手 段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)??梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名: 日 期: 3 摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高,工業(yè)電器全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。 經(jīng)過(guò)幾年的平穩(wěn)發(fā)展,國(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無(wú)論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步??v觀洗衣機(jī)市場(chǎng),高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。 根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理 ,利用可編程控制器 PLC實(shí)現(xiàn)控制 ,說(shuō) 明了 PLC控制的原理方法 ,特點(diǎn)及控制洗衣機(jī)的特色 。 PLC 的優(yōu)點(diǎn)是:可靠性高,耗電少,適應(yīng)性強(qiáng),運(yùn)行速度快,壽命長(zhǎng)等,為了進(jìn)一步提高全自動(dòng)洗衣機(jī)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(lái)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)這個(gè)課題。 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了西門(mén)子 S7200系列 PLC的特點(diǎn) ,對(duì) 按鈕 ,電磁閥 ,開(kāi)關(guān)等其他一些輸入 /輸出點(diǎn)進(jìn)行控制 ,實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化 。 由于每遍的洗滌 ,排水 ,脫水的時(shí)間由 PLC 內(nèi)計(jì)數(shù)器控制 ,所以只要改變計(jì)數(shù)器參數(shù)就可以改變時(shí)間 。 可以把上面設(shè)定的程序時(shí)間定下來(lái) ,作為固定程序使用 ,也 可以根據(jù)衣物的質(zhì)地 ,數(shù)量及油污的程度來(lái)編程 。 該論文就怎樣利用 PLC 來(lái)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)行了調(diào)查,對(duì)其中軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)的正常運(yùn)行和強(qiáng)制性停止功能。 關(guān)鍵字: PLC、工業(yè)全自動(dòng)洗衣機(jī)、節(jié)能 4 目錄 第一章 項(xiàng)目概述 ..................................................... 1 全自動(dòng)工業(yè)洗衣 機(jī)的介紹 ...................................... 1 第二章 性能指標(biāo) ..................................................... 3 全自動(dòng)工業(yè)洗衣機(jī)的主要性能指標(biāo) .............................. 3 第三章 設(shè)計(jì)方案 .................................................... 5 可編程控制器概述 ........................................... 5 ................................. 5 ................................... 6 可編程控制器的組成 ..................................... 7 可編 程控制器的工作原理 ................................ 9 可編程控制器的選擇 .................................... 10 變頻器概述 ................................................ 12 交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制 ................................... 12 異步電動(dòng)機(jī)對(duì)供電裝置的要求 ........................... 13 變頻器的控制方式及分類(lèi) ............................... 14 變頻器的選擇 .......................................... 14 第四章 設(shè)計(jì)正文 ................................................... 17 硬件設(shè)計(jì) .................................................. 17 元件選型 ............................................. 17 輸入元件 ........................................ 17 輸出元件 ........................................ 18 電動(dòng)機(jī)的選擇 .................................... 18 硬件電路連接圖 ............................................ 20 .......................................... 20 ( PLC 接線(xiàn)圖) .......................... 21 軟件設(shè)計(jì) ................................................... 21 洗衣各過(guò)程參數(shù)設(shè)置 ................................... 22 各子程序介紹 ......................................... 23 第五章 總結(jié) ........................................................ 32 參考文獻(xiàn) ........................................................... 33 第六章 致謝 ........................................................ 34 專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 1 第一章 項(xiàng)目概述 全自動(dòng)工業(yè)洗衣機(jī)的介紹 工業(yè)洗衣機(jī)主要用于賓館、酒店、學(xué)校宿舍等需要洗衣量大、洗衣次數(shù)頻繁的地方,這就要求洗衣機(jī)的洗滌效果好、容量大、故障少、可靠性高、壽命長(zhǎng)、磨損小、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn),正是基于這些要求,工業(yè)洗衣機(jī)才首選滾筒式結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)代滾筒式洗衣機(jī),一般采用不銹 鋼內(nèi)、外筒密封設(shè)計(jì),所以運(yùn)行時(shí)噪聲??;通過(guò)內(nèi)筒有規(guī)律的正、反滾動(dòng)形成的水流沖擊,使水、衣物相互摩擦,這樣柔和的洗滌衣物,使磨損大大降到,而且不會(huì)纏繞,可以減小衣物的報(bào)廢率,對(duì)酒店等節(jié)約成本,具有直接的經(jīng)濟(jì)意義。 傳統(tǒng)工業(yè)洗衣機(jī)的程序控制器與水位、水溫等控制是分開(kāi)的,目前已淘汰,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)與PLC 已成為洗衣機(jī)的主流控制器。單片機(jī)就是在一片半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器、存儲(chǔ)器和各種 I/O 接口,這一塊集成電路芯片具有一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的屬性。它主要用于測(cè)控領(lǐng)域,用以實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試和控制功能。單片機(jī)體積 小,集成度高,性能穩(wěn)定,種類(lèi)多,價(jià)格便宜,適合大規(guī)模生產(chǎn),但是它只能在特定的環(huán)境中使用,無(wú)法適應(yīng)電磁干擾、粉塵惡劣的環(huán)境,另外壽命也不很高,這些特點(diǎn)滿(mǎn)足家用洗衣機(jī)(產(chǎn)量多、價(jià)格低)的要求,所以市場(chǎng)上家用洗衣機(jī)常使用單片機(jī)作控制器。變頻洗衣機(jī)產(chǎn)品具有節(jié)能、超低噪音、可變水流、高脫水轉(zhuǎn)速等特點(diǎn),最大的特點(diǎn)就是噪音低,而 PLC 專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì),它的穩(wěn)定性高,抗干擾性強(qiáng),壽命長(zhǎng),環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),輸入輸出接口多,雖然其價(jià)格比單片機(jī)高,但專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 2 適合工業(yè)洗衣機(jī)的需要,再加上工業(yè)洗衣機(jī)利潤(rùn)高,因此現(xiàn)代工業(yè)洗衣機(jī)普遍采用 PLC控制。 工業(yè)洗衣機(jī)的洗滌工藝一般由正反轉(zhuǎn)洗滌、排水和脫水等幾部分組成,整個(gè)洗滌控制的關(guān)鍵是低速洗滌時(shí)有很平滑的力矩以及脫水時(shí)有很高的旋轉(zhuǎn)速度。洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,在洗滌和脫水時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速相差很大,一般為三相異步電機(jī)采用離合器切換運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié),而且由于負(fù)載很大,為了獲得大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要采用串大電阻電機(jī),減速時(shí)還另需制動(dòng)裝置,隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,這種系統(tǒng)已不合洗衣機(jī)的發(fā)展要求。 本設(shè)計(jì)采用 Siemens S7200 PLC 和 MM440 型變頻器作為工業(yè)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)。可編程控制器的使用提高 了系統(tǒng)的抗干擾能力,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;變頻器的使用顯著提高了工業(yè)洗衣機(jī)的性能,可用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)從低速到高速大范圍調(diào)節(jié),滿(mǎn)足低速洗滌大轉(zhuǎn)矩和高速脫水的要求,且傳動(dòng)裝置可做得很小,控制性能和操作性能大幅提高。 專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 3 第二章 性能指標(biāo) 全自動(dòng)工業(yè)洗衣機(jī)的主要性能指標(biāo) 洗衣機(jī)要完成洗衣工作,除了對(duì)一般洗衣過(guò)程的人工工作及效能進(jìn)行模擬之外,還要根據(jù)洗衣機(jī)的機(jī)械電子性質(zhì)進(jìn)行有關(guān)控制和檢測(cè)。首先要求能完成洗衣功能;同時(shí)還要根據(jù)用戶(hù)的不同需求,設(shè)置幾種不同的洗衣程序;還要考慮洗滌時(shí)間長(zhǎng)短,決定洗滌的強(qiáng)弱情 況。 ( 1)洗滌強(qiáng)度分類(lèi):可分為三種弱洗、標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)洗。由于衣物有臟污程度之分,對(duì)于不同的衣物如果還是按同一種強(qiáng)度進(jìn)行洗滌的話(huà),這樣對(duì)不臟的衣物洗滌便浪費(fèi)電能和時(shí)間,而對(duì)于太臟的衣物洗滌效果又不佳。所以應(yīng)就衣物臟污程度洗滌不同的時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)三種輸入,可選用一個(gè)單輸入的選擇開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)三種強(qiáng)度洗滌。 ( 2)三種工作方式:全自動(dòng)、單漂洗、單脫水、單排水。洗衣機(jī)主要用于全自動(dòng)洗衣,有時(shí)人們生活需要如對(duì)某些衣物只需脫水等,所以考慮附加一些工作方式。為實(shí)現(xiàn)這三種功能,我們選用三個(gè)按鈕,當(dāng)需要那種方式時(shí)便按相應(yīng)按鈕便可。 ( 3)織物類(lèi)型選擇功能:不同類(lèi)型的衣物,所能承受的最高溫度不一樣,同時(shí)脫水的轉(zhuǎn)速也不一樣,織物纖維分為四種: 1)棉纖維 它由纖維素巨分子相互聯(lián)接而成的束狀物,并相互環(huán)繞成卷曲帶狀,其本身有豐富的毛細(xì)管孔道,所以它的吸水性很強(qiáng),并能在水中膨大,對(duì)極性污垢的吸附力較強(qiáng),對(duì)非極性污垢吸附力稍弱。常在高溫下對(duì)其洗滌,并且脫水速度高才能脫干。 2)羊毛纖維 羊毛纖維是由羊毛蛋白質(zhì)分子聚結(jié)而成,其表面有一層鱗片緊密覆蓋,可防止污垢的侵入,故較易洗凈。但如果鱗片被破壞時(shí)就易污染,這時(shí)就不易洗凈,溫度高的話(huà)就易使其變形。并 且羊毛纖維吸水性很強(qiáng),分子之間的引力了比棉纖維大,吸附油污比棉纖維多。羊毛纖維只能在低溫下洗滌。 3)絲纖維 它也是一種蛋白質(zhì)纖維,表面比較光滑,污垢附著較輕,易于濕潤(rùn),也易于洗滌。同時(shí)脫水也容易,因此常在低溫下洗滌,低速下就能脫干。它與羊毛纖維性質(zhì)類(lèi)似,可合為一類(lèi)。 4)化學(xué)纖維 它可分為人造纖維(棉纖維相似,但表面光滑,不易沾污,較易洗專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 4 凈)和合成纖維(以石油化工產(chǎn)品為原料制成,疏水性高,所以洗后干燥極快,其表面光滑,不易沾污)兩種,此類(lèi)衣物,常使用中等溫度下洗滌,脫水也要較高轉(zhuǎn)速才能脫干。 所以衣物大體 可分為四種:純棉類(lèi)、化纖類(lèi)、羊毛類(lèi)、化學(xué)纖維類(lèi)。 洗滌時(shí),先對(duì)衣物做好分類(lèi),這樣采用不同的洗滌溫度和脫水速度進(jìn)行針對(duì)性地對(duì)待,才能在不損傷衣物的情況下,清得更干凈。 ( 4)停止功能:在出現(xiàn)意外或需要停止時(shí),可按停止按鈕停止。用一個(gè)按鈕輸入便可。 ( 5)聲光提示功能:對(duì)于洗衣的工作狀態(tài)有指示燈提示。同時(shí)洗完后應(yīng)有聲音提示。 專(zhuān)科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 5 第三章 設(shè)計(jì)方案 可編程控制器概述 可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC ( Program Logic Control)。國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)頒布的對(duì) PLC的定義為 :可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)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(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)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)。由此可知, PLC 是專(zhuān)為“工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)”,“易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一體”
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