基于plc的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)
2024-09-12 15:13 本頁(yè)面
【正文】 前言 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(shī)描繪的那樣充滿(mǎn)樂(lè)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(guó)人比爾布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。 1880 年，美國(guó)又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī)，蒸汽動(dòng)力開(kāi)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(lèi)家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開(kāi)端。 1922 年，電動(dòng)洗衣機(jī)迎來(lái)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(guò)程不需要人工操作。這類(lèi)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(guò)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。 第 1 章 全自 動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)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(wú)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(lái)， PLC 的特殊模塊增多這些可以滿(mǎn)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(lèi)技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒(méi)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(xiě)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(guò)載保護(hù)、過(guò)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(wú)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 11 PLC 控制系統(tǒng)的硬件組成框圖 PLC 的設(shè)計(jì)步驟 開(kāi)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(xiàn)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(huà)出工作循環(huán) ,如有必要再畫(huà)詳細(xì)的狀態(tài)流程圖 。 2）根據(jù)工作循環(huán)圖 , 畫(huà)出虛擬的電路圖 ——— 繼電器梯形圖 。按梯形圖編寫(xiě)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(mǎn)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(chǎng)家設(shè)定的數(shù)十種操作程序?yàn)榛A(chǔ)，用戶(hù)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)。 第 2 章 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(lèi)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(lèi)，產(chǎn)品的類(lèi)型以波輪式為主，其他類(lèi)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(guò)程中
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