【正文】 今，洗衣機的發(fā)展已經(jīng)歷了一個多世紀。1957 年三洋公司推出世界上第一臺渦流式波輪洗衣機。70 年代后期，日本又生產(chǎn)出微電腦控制型波輪式套桶全自動洗衣機。以往以單片機為中心控制系統(tǒng)工作的全自動洗衣機中，存在著一些本身不能克服的缺點。所以在使用中，硬件相對簡單，編程語言也相對簡單，并且測試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)的設(shè)計的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。PLC控制具有實時性、信號處理時間短、速度快、更能滿足各個領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項目，可靠性高，豐富的I/O卡件，質(zhì)優(yōu)價廉，性價比高，安裝簡單，維修方便，PLC控制能在高粉塵、高噪聲、強電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。本文所設(shè)計為有水位選擇、工作流程選擇、工作模式以及溫度選擇的全自動洗衣機，這樣用 PLC 控制的全自動洗衣機的洗滌動作控制程序要求增加洗滌水位選擇、控制方式選擇等。在實現(xiàn)控制過程中，各種采樣信息都是通過控制中心進行各種判斷、比較和選擇。進水閥、排水閥和電機是洗衣機各種動作的執(zhí)行機構(gòu)。全自動洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。當(dāng)電磁線圈通電后，移動鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。當(dāng)水注入洗衣桶后，貯氣室口很快被封閉，隨水位上升，貯氣室的水位也上升，被封閉的空氣壓強亦增大，水位開關(guān)中的波紋膜片受壓而脹起，推動頂桿運動而使觸點改變，從而實現(xiàn)自動通斷。繼 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司研制出世界第一臺 PLC，并在通用汽車公司自動裝配線上試用，獲得了成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制新時期，從此，可編程控制器這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來了。研究的具體內(nèi)容包括：（1） 深入了解洗衣機的發(fā)展、結(jié)構(gòu)及控制要求。 第二章 概述 PLC的控制特點 PLC系統(tǒng)的特點： 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。單片機系統(tǒng)的缺點：1）要求環(huán)境，單片機對環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差。在半自動洗衣機中，這四個過程分別用相應(yīng)的按扭開關(guān)來控制。對于PLC控制的洗衣機,要求水位的檢測必須是連續(xù)的,諧振式水位傳感器是利用電磁諧振電路LC 作為傳感器的敏感元件,將被測物體的變化轉(zhuǎn)變?yōu)長C 參數(shù)的變化,最終以頻率參數(shù)輸出。⑵ 進水閥、排水閥進水電磁閥是安裝在自動洗衣機上的水源控制開關(guān)。電磁進水閥起著通、斷水源的作用。 水位開關(guān)實際上是一個壓力開關(guān)⑶ 去抖開關(guān)洗衣機工作過程中抖動通常原因: 洗滌的衣物分布不均勻。M440變頻器既可用于單機驅(qū)動系統(tǒng)，也可集成到自動化系統(tǒng)中。 控制端口開關(guān)操作控制參數(shù) 電動機電機是全自動工業(yè)洗衣機的執(zhí)行元件,其作用不言而喻,電機的選擇和設(shè)備的要求相關(guān),對于全自動工業(yè)洗衣機,選擇電機主要看兩個方面：1 轉(zhuǎn)速要求 全自動工業(yè)洗衣機對轉(zhuǎn)速要求比較高,2極同步轉(zhuǎn)速是3000r/min,4極同步轉(zhuǎn)速時1500r/min,6極同步轉(zhuǎn)速是1000r/min,8極同步轉(zhuǎn)速是750r/,而如果轉(zhuǎn)速要求在1000r/min以上的話,那么8極的電機就不合適了.2 扭力的要求全自動洗衣機對扭力的要求比較高,不同容量的洗衣機,其扭力要求也不同,通俗一點講,100KG全自動工業(yè)洗衣機所承載的衣物和水是最多的,當(dāng)然扭力也是最大的,而15KG的扭力是最低的.從以上可以看出,在轉(zhuǎn)速沒有太大問題下,如何選擇最合理的電機來保證扭力就是要考慮的問題了.轉(zhuǎn)速公式: n=60f/p(n=轉(zhuǎn)速,f=電源頻率,p=磁極對數(shù))扭矩公式:T=9550p/nT是扭矩,單位N﹒mp是輸出功率,單位kWn是電機轉(zhuǎn)速,單位r/min扭矩公式:T=973*p1/nT是扭矩,單位kg﹒mP1是輸出功率,單位kWn是電機轉(zhuǎn)速,單位r/min將兩個公式進行綜合一下,可以得出:T=931*p1*p/f(p1是電機輸出功率,p是極數(shù),n是電源頻率)在保持扭矩不變的情況下,輸出功率和電機極數(shù)成反比. 設(shè)置電動機參數(shù) 可編程控制器的選擇 I/O點數(shù)是PLC的一項重要指標(biāo)。[該系統(tǒng)有12個數(shù)字輸入點6個數(shù)字輸出點，PLC常用的內(nèi)存有EPROM、EEPROM和帶鋰電池供電的RAM。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關(guān)功能元件占用的內(nèi)存量大致如下：開關(guān)量輸入元件：10—20B/點開關(guān)量輸出元件：5—10B/點定時器/計數(shù)器：2B/個 模擬量：100—150B/個通信接口：一個接口一般需要300B以上根據(jù)上面算出的總字節(jié)數(shù)再考慮增加25%左右的備用量，就可估算出用戶程序所需的內(nèi)存容量，從而選擇合適的PLC內(nèi)存。該控制系統(tǒng)CPU模塊可采用CPU224（AC/DC/繼電器）模塊，它可控制整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地進行。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。 一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護也將導(dǎo)致運行資金的增加。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。外桶固定，作盛水用。進水時，通過電動控制系統(tǒng)，使進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入到外桶。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。 洗衣機示意圖第四章 軟件的設(shè)計 I/O 分配表 輸入地址分配表列出全自動洗衣機的輸入分配表。 正常運行流程圖 去抖動程序流程圖如圖示，當(dāng)洗衣機工作過程中出現(xiàn)震動，則去抖動開關(guān)閉合，洗衣機停止工作并開始排水，排空后開始進水到設(shè)定水位，然后重新工作。畫梯形圖時，從左母線開始，經(jīng)過觸點和線圈（或功能方框），終止于右母線。實際上，梯形圖是CPU仿真繼電器控制電路圖，使來自“電源”的“電流”通過一系列的邏輯控制條件，根據(jù)運算結(jié)果決定邏輯輸出的模擬過程。觸點分常開觸點和常閉觸點兩種形式。能量流通過方框時，則執(zhí)行方框所代表的功能。二、梯形圖繪制原則(1) 梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。(2) 一般情況下，在梯形圖中某個編號繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器觸點可無限引用。 (4) 在每個邏輯行中，并聯(lián)觸點多的支路應(yīng)放在左邊。當(dāng)相同條件復(fù)雜時，這對儲存容量小的PLC很有意義。三、系統(tǒng)梯形圖根據(jù)以上的梯形圖的基礎(chǔ)知識、注意事項、特點及上節(jié)（）中的控制狀態(tài)流程圖，現(xiàn)利用STEP7Micro/WIN編程軟件做出全自動洗衣機控制系統(tǒng)梯形圖。Network 1 // Network Title// 進水LD A T43O O O AN = Network 2LD O O LD A LD AN C51OLDALDO AN AN = = Network 3// 進水完停2秒LD A LD A OLDLD A OLDA O AN = TON T37, +20Network 4// 正轉(zhuǎn)LD A T37LD AN C50OLDO AN AN = Network 5LD = TON T38, +300Network 6// 正轉(zhuǎn)完停2秒LD A T38O AN = TON T39, +20Network 7// 反轉(zhuǎn)30秒LD A T39O AN AN = Networ