【正文】 轉(zhuǎn)矩輸出及良好的動(dòng)態(tài)性能。由于這種方式所能實(shí)現(xiàn)的頻率個(gè)數(shù)有限，所以不采用這種方式。總線上可以連接一個(gè)主站和最多 31 個(gè)從站。所以比較四種方式，選用通信數(shù)字量操作方式最好。 表 3－ 1 變頻器參數(shù)設(shè)定 參數(shù)號 設(shè)定值 功能說明 P0003 3 專家模式，使能讀 /寫所有參數(shù) P0004 20 通迅 P0100 0 輸入交流電率（ 50Hz） P0300 1 電動(dòng)機(jī)類型（異步 電動(dòng)機(jī)） ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 16 P0304 380 電動(dòng)機(jī)額定電壓設(shè)定 P0305 電動(dòng)機(jī)額定電流設(shè)定 P0307 電動(dòng)機(jī)額定功率設(shè)定 P0308 電動(dòng)機(jī)額定功率因素設(shè)定 P0309 87% 電動(dòng)機(jī)效率設(shè)定 P0310 50 電動(dòng)機(jī)額定頻率設(shè)定 P0311 1440 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速設(shè)定 P0700 5 USS 對變頻器進(jìn)行控制 P1000 5 USS 通迅發(fā)送頻率設(shè)定值 P1300 0 線性 v/f 控制方式 P2020 6 變頻器 USS 波特率設(shè)為 9600 P2020 0 變頻器從站 USS 節(jié)點(diǎn)地址（ 0~30） 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 17 第四章 設(shè)計(jì)正文 硬件設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)各種控制功能，在此對 PLC、變頻器等器件進(jìn)行選型和電路連接，在硬件上實(shí)現(xiàn)控制功能要求。按鈕釋放后，在復(fù)位彈簧作用下使觸點(diǎn)復(fù)位。水位控制器由動(dòng)靜觸點(diǎn)、橡膠氣模片和氣室等組成，它安裝在洗衣機(jī)的上部，通過一根密封的導(dǎo)管與洗衣機(jī)的外桶（盛水桶）底部的貯氣室相連，形成氣路。 （ 3） 選擇開關(guān)（ SA） 開關(guān)是一種有別于按鈕的主令電器，開關(guān)有很多種，?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 18 最簡單開關(guān)只表示兩種狀態(tài) —— 開與關(guān)，按下后常開觸點(diǎn)閉合，電路接通，放手后，開關(guān)不會(huì)像按鈕那樣自動(dòng)復(fù)位，仍保持開的狀態(tài)。 輸出元件 （ 1） 繼電器（ KM）。 （ 2）電磁閥（ YV） 電磁閥的工作原理與繼電器差不多，只是它可能使相應(yīng)的閥門打開和關(guān)閉。選用 4 個(gè)指示燈分別用作電源指示（表示洗衣機(jī)電源已接通，等待選擇以全自動(dòng)、單排水、單脫水三者中的那種工作方式運(yùn)行）、全自動(dòng)運(yùn)行指示、單排水指示、單脫水指示。 電動(dòng)機(jī)的選擇 這里設(shè)計(jì)的工業(yè)洗衣機(jī)容量為 300 公斤，對此選用 Y132M4 型異步電動(dòng)機(jī)（圖 41），相關(guān)參數(shù)為：額定功率為 、額定電壓為 380V、額定電流為 、額定轉(zhuǎn)速為 1440rpm（ r/min）功率因素為 、效率為 87%。 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器頻率關(guān)系計(jì)算： 同步轉(zhuǎn)速： ?? ? ?11 6 0 6 0 5 0 15002fN r / m inP 轉(zhuǎn)差率： ? ? ?? ? ? ?111115 00 14 00 0 041500NN N N 轉(zhuǎn)速與頻率關(guān)系： ? ? ? ? ? ? ?11 1 16 0 6 01 1 0 9 9 9 6 2 9 9 8 82fN N ( S ) ( S ) . f . fp 所以，轉(zhuǎn)速 N與頻率 f1；對應(yīng)關(guān)系請見表 3－ 1 所示： 表 3－ 1 轉(zhuǎn)速 N與頻率 f1對應(yīng)表 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（ r/min） 40 70 600 800 1200 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（ r/min） ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 20 圖 41 硬件電路連接圖 三相異步電動(dòng)機(jī)由變頻器提拱可變頻率的交流電，以實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速，而變頻器由電網(wǎng)三相交流電供電。 M M 4 4 0M3 ~F U地UVWL 1L 2L 3加 熱 電 阻 絲L 1K M 13 8 0 V ( A C ) ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 21 圖 4－ 2 主電氣原理圖 （ PLC 接線圖） 數(shù)字輸入供電由 24V直流電源，輸出除了繼電器 KM1 由 220V電網(wǎng)供電外，其余也均用 24V直流電供電。 軟件設(shè)計(jì) 在硬件電路上如何實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，這就是軟件的任務(wù)。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 22 洗衣各過程參數(shù)設(shè)置 洗衣機(jī)洗凈衣物的過程實(shí)質(zhì)上是在化學(xué)力和機(jī)械力的共同作用下，將衣物上的污垢從衣物表面及纖維孔隙中拉 擠出來的過程。只有將機(jī)械力、洗滌液、溫度三者合理配置，洗衣機(jī)才能實(shí)現(xiàn)最快又最有效的洗凈衣物。 （ 2）主洗：常加入洗衣粉等來徹底去除污物。有時(shí)主洗等過程結(jié)束時(shí)，也要脫水，只是最后一次清洗完后要徹底脫水，將衣物甩干。 表 4－ 5 洗衣各過程中的洗滌參數(shù) 是否加洗滌劑 進(jìn)水 水位 要求達(dá)到的溫度（℃） 正反洗滌時(shí)間（ min） 純棉類 化纖類 羊毛類 弱洗 標(biāo) 準(zhǔn) 強(qiáng)洗 參 數(shù) 過 程 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 23 （沖洗） 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 預(yù)洗 加 中 40 40 40 2 3 5 主洗 加 低 90 60 40 10 15 20 （漂白） 加 低 60 40 40 3 8 12 一次清洗 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 二次清洗 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 三次清洗 不加 高 冷水 冷水 冷水 5 5 5 三類織物最高脫水轉(zhuǎn)速也不一樣，同一脫水轉(zhuǎn)速脫水時(shí)間不一樣，那么脫水后衣物的干濕程度也不同，合理安排各脫水參數(shù)，來達(dá)到相應(yīng)的效果，表 4－ 6為各過 程脫水參數(shù)表。如圖 4－ 4 所示：在 CPU在轉(zhuǎn)為RUN 狀態(tài)時(shí)， 接通一個(gè)掃描周期，轉(zhuǎn) 到步 ，此時(shí)激活順控繼電器 ，這時(shí)調(diào)用初始化子程序 SBR_0，用于傳遞用戶選擇數(shù)據(jù)、 對相關(guān)變量賦值等，初始化子程序 SBR_0 調(diào)用返回后，開始等待用戶指定工作方式：全自動(dòng)（ SB1）、單排水（ SB2）、單脫水（ SB3）。專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 25 主 程 序 O B 1S 0 . 0S 0 . 1I 0 . 2 全 自 動(dòng) （ S B 1 ）I 0 . 1 帶 沖 洗 功 能S 0 . 2調(diào) 用 沖 洗子 程 序 S B R _ 1S 0 . 3調(diào) 用 預(yù) 洗子 程 序 S B R _ 2S 0 . 4S 0 . 5S 0 . 6S 0 . 7調(diào) 用 主 洗子 程 序 S B R _ 3調(diào) 用 漂 白子 程 序 S B R _ 4調(diào) 用 清 洗子 程 序 S B R _ 5S 6 . 2S 7 . 3I 0 . 1 帶 漂 白 功 能不 帶 漂 白S 8 . 3S 1 . 2不 帶 沖 洗S 1 . 0Q 0 . 5 S 1 . 0 M 1 2 . 0排 水 開 始開 始 排 水 ，同 時(shí) 控 制 電 機(jī)S 9 . 3T 5 0流 量 為 0V W 3 6 = 0T 5 2 6 1 0 0I 0 . 3 單 排 水 （ S B 2 ） I 0 . 4 單 脫 水 （ S B 3 ）調(diào) 用 初 始 化子 程 序 S B R _ 0S M 0 . 1S 5 . 2Q 1 . 1報(bào) 警 提 示 洗 完 圖 4－ 4 主程序 OB1 順序功能圖 在主程序中使用子程序的優(yōu)點(diǎn)：可 以節(jié)約掃描時(shí)間，同時(shí)可多次被調(diào)用，減少程序冗繁，更加簡明易讀懂。?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 26 然后判斷調(diào)用前設(shè)置的標(biāo)志位 ，確定是不是需要加熱，要加熱的話同時(shí)給出加熱的溫度，再調(diào)用加熱子程序，當(dāng)加熱子程序 SBR_12 加熱到預(yù)設(shè)值后，便置位加熱完成標(biāo)志位 ，通過檢測 的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)步 的跳轉(zhuǎn)。如洗滌 10min，那么 VW34 的值為 20。均 布 1 分 鐘脫 水 結(jié) 束T 4 3 圖 4－ 6 洗后脫水子程序 SBR_13 順序功能圖 由于衣物在洗衣機(jī)內(nèi)不均勻分布，所以洗衣機(jī)的轉(zhuǎn)筒的重心不在轉(zhuǎn)軸上，這樣在極高的工作轉(zhuǎn)速下會(huì)產(chǎn)生很大的偏心激振，從而引起整體結(jié)構(gòu)的劇烈振動(dòng)。脫水時(shí)間的長短決定了衣物的干濕程度，由于最后一次清洗要求將衣物脫干，所示脫水時(shí)間比相對較長，而主洗、漂白時(shí)要求衣物稍微脫一下，所以時(shí)間較短，不同的脫水時(shí)間在調(diào)用脫水子程序前，通過對變量 VW40 來賦值便可。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 28 沖 洗 子 程 序S B R _ 6S 5 . 0S 5 . 2S 5 . 1置 M 0 . 0 = 1 , M 0 . 2 = 0調(diào) 洗 滌 子 程 序 S B R _ 1 1I 0 . 7 高 水 位 開 關(guān)M 1 0 . 0S 0 . 2 上 升 沿S 2 . 5 （ S B R _ 1 1 洗 完 標(biāo) 志 ）開 進(jìn) 水 電 磁 閥 同 時(shí)傳 送 洗 滌 時(shí) 間 參 數(shù)沖 洗 過 程 結(jié) 束 圖 4－ 7 沖洗子程序 SBR_6 順序功能圖 5)預(yù)洗子程序 SBR_7 預(yù)洗 常加入預(yù)洗劑，常用的如 濕潤劑，對衣物不太臟時(shí)，常常是沖洗和預(yù)洗合在一個(gè)步驟來洗。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 29 如圖 4－ 9 所示：洗滌階段與預(yù)洗差不多，只是進(jìn)水時(shí)是打開的主洗液電磁閥，將洗衣粉均勻沖入滾筒中，但洗后要脫水。 主 洗 子 程 序S B R _ 8S 7 . 0S 7 . 2S 7 . 1置 M 0 . 0 = 1 , M 0 . 2 = 1調(diào) 洗 滌 子 程 序 S B R _ 1 1I 0 . 5 低 水 位 開 關(guān)M 1 0 . 2 、 Q 0 . 2S 0 . 4 上 升 沿S 2 . 5 （ S B R _ 1 1 洗 完 標(biāo) 志 ）開 進(jìn) 水 和 主 洗 液 電 磁 閥 同時(shí) 傳 送 洗 滌 時(shí) 間 溫 度 參 數(shù)S 4 . 2 （ S B R _ 1 3 脫 完 標(biāo) 志 ）S 7 . 3主 洗 過 程 結(jié) 束置 M 0 . 1 = 1 ， 傳 送 脫 水 時(shí) 間 。一般來說應(yīng)清洗 3 次，同時(shí)應(yīng)用大量的水。調(diào) 洗 后 脫 水 子 程 序 S B R _ 1 3清 洗 完 三 次 （ V W 3 6 = 0 ）V W 3 6 0 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 31 圖 4－ 11 清洗子程序 SBR_10 順序功能圖 9) 加熱子程序 SBR_12 如圖 4－ 12 所示：程序開始時(shí)便判斷采樣值 VW30 是否小于預(yù)期要加熱到的溫度值 VW32，小于便開始加熱；大于便停止加熱，同時(shí)置位加熱結(jié)束標(biāo)志位 ，以便調(diào)用本加熱程序的程序?qū)崿F(xiàn)順序控制。 定時(shí)中斷用于定時(shí)采樣溫度與流量這兩個(gè)模擬量，而中斷連接指令 ATCH 在定時(shí)器 0 產(chǎn)生的中斷時(shí)（定時(shí)器 0 中斷事件號為 10），連接采樣子程序 INT_0。 S M 0 . 0│ │M O V _ W E N E N OI N O U TV W 3 2A I W 0V W 3 6A I W 2M O V _ W E N E N OI N O U T 圖 4－ 14 采樣子程序 INT_0 梯形圖 第五章 總結(jié) 在本次設(shè)計(jì)中， 對三種織物進(jìn)行針對性的洗滌，這樣可以根據(jù)織物的特性，采取不同的溫度和脫水方案；通過加熱功能設(shè)置不同的水位洗滌，則可以節(jié)省大量的水資源和洗滌劑；西門子 S7200 系列 PLC 通過 USS 協(xié)議，數(shù)字量方式控制MM440 變頻器，在硬件上只需一根電纜連接，在軟件上編程方便，而且調(diào)整易實(shí)現(xiàn)，調(diào)整范圍廣，另外變頻器的使用可簡化洗衣機(jī)傳動(dòng)裝置，減少機(jī)械故障，專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 33 還可省電。 在三年的 學(xué)習(xí)中，我現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)我對理論知識(shí)的學(xué)習(xí)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，專業(yè)知道方面范圍太小。 參考文獻(xiàn) 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 34 【 1】 張萬忠，劉明芹．電器與 PLC 控制技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 【 2】 陳浩，保和平．洗衣機(jī)原理與維修技術(shù) [M].鄭州：河南科學(xué) 技術(shù)出版社 【 3】 馬銹坤等． S7200PLC 與數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的原理與應(yīng)用 [M].北京：國防工業(yè)出版社 【 4】 李發(fā)海 ,王巖 .電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ) [M].北京：清華大學(xué)出版社 【 5】 李艷杰等． S7200 PLC 原理與實(shí)用開發(fā)指南 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 【 6】 李志斌． PLC 和變頻器在工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].變頻與調(diào)速 【 7】 劉鋒，魏青．工業(yè)洗衣機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng) [J].電力電子技術(shù) 【 8】 程宏權(quán)，張偉華．變頻器在工業(yè)洗衣機(jī)上的應(yīng)用 [J].視野 【 9】 王建民．工業(yè)洗衣機(jī)節(jié)水自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究 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