工業(yè)洗衣機上的plc控制系統(tǒng)的研究_畢業(yè)論文-wenkub
2022-09-07 13:35:48 本頁面
【正文】 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，實現(xiàn)洗滌、漂洗、脫水過程。 1874 年，“手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn) —— 美國人比爾 1911 年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。 90 年代，由于電動機調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機實現(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。從控制方式的發(fā)展階段上分：全自動洗衣機可分為兩大類：第一類電動控制洗衣機，它的程序控制器由電動元件組成。因此，電動控制洗衣機將逐步退出家電舞臺。國產(chǎn)的洗衣機經(jīng)過幾年的發(fā)展，無論在質(zhì)量上還是功能上都有著先進的技術(shù)，但是，和一些發(fā)達國家相比還是存在一些差距。 PLC 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的優(yōu)點 與傳統(tǒng)洗衣機相比， PLC 工業(yè)洗衣機控制 系統(tǒng)的優(yōu)點突出體現(xiàn)在有以下幾個方面： （ 1）可靠性高，抗干擾能力強?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。它接口容易，編程語言易于為工 程技術(shù)人員接受。 （ 5）體積小，重量輕，能耗低。 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則： （ 1） 根據(jù)工藝流程進行設(shè)計，力求設(shè)計出來的控制系統(tǒng)能最大限度滿足控制求。改進后的工業(yè)洗衣機，只需一臺三相鼠籠式異步電機，控制系統(tǒng)以 PLC 為核心，利用變頻器，傳感器實現(xiàn)電機的自動化控制，使工業(yè)洗衣機的性能得到很大的改善，系統(tǒng)主要有可編程控制器、水位、溫度檢測系統(tǒng)、進水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)、電機等組成。原理圖如下圖 所示 。因為，滾筒洗衣機雖然具有洗滌均勻性好，衣物磨損小，自動化程度高等諸多優(yōu)點，可是洗凈率方面卻很不夠理想；攪拌式洗衣機洗凈度較高，但洗滌時衣服全部浸泡在洗滌液中，洗衣量比波輪式洗衣機多。 為此設(shè)計的洗衣機框架結(jié)構(gòu)示意圖如下圖 所示 P L C 水位傳感器 水溫傳感器 報警系統(tǒng) 變頻器 進水系統(tǒng) 排水系統(tǒng) 電機 圖 工業(yè)洗衣機結(jié)構(gòu)圖 該洗衣機的進水、排水系統(tǒng)分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置，與之前半自動洗衣機比較起來， PLC 系統(tǒng)配置既固定又靈活，更高的性能，安全性也比之前半自動洗衣機更 好。 變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。 現(xiàn)代電力傳動技術(shù)重要發(fā)展方向 在調(diào)速中直接利用交流電在變頻器的變頻下實現(xiàn)平穩(wěn)的調(diào)速，可以說它將 逐漸取代了過去 老式 的 串阻 調(diào)速，變極調(diào)速， 直流 調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來越廣泛的應(yīng)用于多領(lǐng)域。 我們知道，交流電動機的同步轉(zhuǎn)速表達式 為： n＝ 60 f(1－ s)/p =（ 1S） n1 n—— 異步電動機的轉(zhuǎn)速； p—— 電動機極對數(shù) ； n1—— 同步轉(zhuǎn)速 f—— 異步電動機的 供電 頻率； s—— 電動機轉(zhuǎn)差率 由式可知，轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 成正比，只要改變頻率 f，就可以改變異步電動機的同步轉(zhuǎn)速 n1,從而改變其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n,即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率 f 在0～ 50Hz 的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 范圍非常寬。 圖 變頻器與 PLC 接線圖 分析圖 的工作過程 ,當(dāng) PLC 的輸出端 Y6 有信號輸出時，則變頻器 STF PLC Y6 Y7 Y8 Y9 STF STR RH RM SD 變 器 頻 端接受到信號控制電機正轉(zhuǎn)；當(dāng) PLC 的輸出端 Y7 有信號輸出時，則變頻器 STR端接受到信號控制電機反轉(zhuǎn)；當(dāng) PLC 的輸出端 Y8 有信號輸出時，則變頻器 RH端接受到信號控制電機高速運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)洗衣機的強洗滌功能；當(dāng) PLC 的輸出端Y9 有信號輸出時，則變頻器 RM 端接受到信號控制電機中速運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)洗衣機的普洗滌功能?？紤]到今后的調(diào)整和擴充，一般應(yīng)在估計的總點數(shù)上再加上 20%— 30%的備用量。 表 1 PLC控制系統(tǒng) I/O分配 輸入點 功能 代碼 輸出點 功能 代碼 X0 啟動 SB1 Y0 進水閥 YV1 X1 普洗 SB2 Y1 排水閥 YV2 X2 強洗 SB3 Y2 脫水 YV3 X3 高水位開關(guān) SA Y3 普洗指示燈 HL1 X4 低水位開關(guān) SQ1 Y4 強洗指示燈 HL2 X5 中途揭蓋 SB4 Y5 報警 L Y6 正轉(zhuǎn)控制 STF Y7 反轉(zhuǎn)控制 STR Y8 高速 RH Y9 中速 RM PLC 外部接線圖 由工業(yè)洗衣機的控制要求，對該控制系統(tǒng) I/O 的選擇，現(xiàn)在根 據(jù) I/O 地址分配表設(shè)計外圍接線圖，如下圖 所示。 變頻器與電機的結(jié)合應(yīng)用 本系統(tǒng)的變頻器和電機組成的硬件連接圖如下圖 所示， 圖 工業(yè)洗衣機主電機控制電路圖 R S T 變 頻 器 U V W M FU1 U1 W V N QF1 KM QF2 DC24V 此外，在使用變頻器時，也要注意以下幾點方面： (1）禁將變頻器的輸出端子 U、 V、 W 連接到 AC 電源上。 (5)變頻器驅(qū)動三相交流電機長期低速運轉(zhuǎn)時，建議選用變頻電機。 (9)嚴(yán)禁在變頻器的輸入側(cè)使用接觸器等開關(guān)器件進行頻繁啟停操作。 由上述內(nèi)容組成了工業(yè)洗衣機的硬件接線圖。 (2)選擇強效和普通洗滌的時候有指示燈顯示 ,脫水也有指示燈 。洗滌完成由蜂鳴器報警。 圖 工業(yè)洗衣機流程圖 開始 強洗 進水 洗滌正轉(zhuǎn) 洗滌反轉(zhuǎn) 排水 排水，脫水
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