【正文】 traditional control test technology constantly updated. By German Siemens pany39。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 PLC 全自動洗衣機(jī) 系 別 自動化系 專 業(yè) 自動化 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 本文介紹了利用西門子系列 PLC 對全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制 ,闡述了控制方案。本文采用德國西門子公司生產(chǎn)的 S7200 型 PLC 作為核心控制器進(jìn)行全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)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。 設(shè)計(jì)體會 ????????????????????????????? 18 7 結(jié)束語 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 1874 年，“手洗時(shí)代”有了新的方式 —— 美國人比爾 1911 年，美國成功研制世界上第一臺電動洗衣機(jī)，標(biāo)志著家務(wù)勞動自動化的開端。 90 年代，由于電動機(jī)調(diào)速技術(shù)提高，洗衣機(jī)終于實(shí)現(xiàn)了較寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了大量新水流洗衣機(jī)。從控制方式的發(fā)展階段上區(qū)別： 全自動洗衣機(jī)可分為兩大類： 第一類電動控制洗衣機(jī)，其程序控制器由電動元件組成。因此，電動控制洗衣機(jī)將退出家電舞臺。對工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強(qiáng)，平均無故障時(shí)間長。 2）編程和 PLC 相比難以學(xué)習(xí)，主要是單片機(jī)采用匯編語言或者是 C 語言，這些高級語言和 PLC 語言相比，難以學(xué)習(xí)。在全自動洗衣機(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。另外它的編程語言也相對簡單。 3）選購 PLC 并進(jìn)行現(xiàn)場安裝接線等內(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)工藝要求先畫出工作循環(huán) ,如有必要再畫 詳細(xì)的狀態(tài)流程圖 。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。模糊控制全自動洗衣機(jī)的洗衣按鈕只有很少幾個。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 9 第三章 全自動洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 全自動洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造 全自動洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上大致可分為 3中類型，即波輪式，滾筒式和攪拌式。 3）溫度高有利于污物在水中的擴(kuò)散。 滾筒式洗衣機(jī)有如下特點(diǎn)： 1）磨損低，沒有纏繞，機(jī)械傳動部分簡單可靠，壽命長于波輪式洗衣機(jī)。滾筒式洗衣機(jī)不需要水位高過衣物，從而可節(jié)約用水，并可長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 10 減少洗衣粉的投放量。波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)： 1） 水流方面。新推出的波輪式全自動洗衣機(jī)均采用單片機(jī)程序控制器，原來的機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。波輪式洗衣機(jī)采用了不銹鋼內(nèi)桶，減小衣物和內(nèi)桶壁摩擦力，從而減輕衣物的磨損。 5） 變頻波輪式洗衣機(jī)可以對不同質(zhì)地的衣物自動選擇不同的電動機(jī)轉(zhuǎn)速，從而給不同質(zhì)地的衣物以恰當(dāng)?shù)南礈鞆?qiáng)度，在保證洗得干凈的同時(shí)，也最大限度地降低衣物的磨損。如圖所示：全自動套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。電動機(jī)，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。 排水和進(jìn)水系統(tǒng) 波輪式全自動洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。而排水電磁閥是全自動洗衣機(jī)上的自動排水裝置，同時(shí)還起改變離合器工作狀態(tài)。 電動機(jī)及傳動系統(tǒng) 波輪式全自動套桶洗衣機(jī)的電動機(jī)及傳動系統(tǒng)主要由電動機(jī)和離合器組成，離合器又有普通離合器和減速離合器兩種。采用減速離合器的全自動套桶洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的原理如圖所示： 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 13 圖 3 采用減速離合器的全自動套桶洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的原理圖 電動機(jī)與固定在離合器下端的大傳動帶盤之間用 V 帶傳動。當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，離合器輸出的是未經(jīng)減速的 850r/min 的高轉(zhuǎn)速，驅(qū)動脫水桶和波輪作同步高速運(yùn)轉(zhuǎn)。如把離合器比作全自動套桶洗衣機(jī)的心臟，則程序控制器就是全自動洗衣機(jī)的“大腦”。按照采用的程序控制器的不同，波輪式全自動套桶洗衣機(jī)的電氣控制電路可分為電動機(jī)驅(qū)動式程序控制器和單片機(jī)式程序控制器電路。其中進(jìn)水閥和排水閥由 PLC 給定信號來決定其工作狀態(tài)；電動機(jī)的工作狀態(tài)也由控制中心 PLC 給定信號來決定，而電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 16 2）渾濁度傳感器 人工洗衣時(shí)可以隨時(shí)用眼睛檢查衣物是否洗凈，但在洗滌桶內(nèi)的衣物不斷地進(jìn)行翻滾運(yùn)行，無法直接撿測衣物的洗凈程度。洗滌開始后，衣物上的污垢不斷地?cái)U(kuò)散到洗滌液中， 洗滌液逐漸變渾濁，致使透光率降低．相應(yīng)地，光敏三極管的輸出電壓也 隨之下降。 4）衣量傳感器 衣量傳感器又稱衣物負(fù)載傳感器，它是用來檢測洗衣時(shí)衣物量多少的。若衣物多，則電機(jī)受到的阻力大，電機(jī)慣性轉(zhuǎn)過的角度就小，相應(yīng)地，傳感器產(chǎn)生的脈沖就少，這樣就間接地“測量 出了衣物量的多少。首先 使洗滌桶內(nèi)的水位比設(shè)定水位低一個擋級，然后仍按照測衣物量的方法讓驅(qū)動電機(jī)以通斷電的方式工作一段時(shí)間。 5）水溫傳感器 適當(dāng)?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅淖兓?。測定打開洗衣機(jī)開關(guān)時(shí)的溫度為環(huán)境溫度，注水結(jié)束時(shí)的溫度為水溫，將所測溫度信號輸給 PLC。由于在計(jì)算時(shí)一些因素如電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量等沒考慮，造成一些偏差，所以 公斤全自動洗衣機(jī)電機(jī)額定功率選為 180 瓦。洗衣機(jī)水溫一般為 4 ℃～40 ℃ ,在該溫度范圍內(nèi) MTS102線性好 ,溫度敏感 ,水溫檢測常選用它。故常采用諧振式水位傳感器 。 衣質(zhì)傳感器的選擇 衣質(zhì)的檢測一般在洗滌之前，且主要用來測定所洗衣物屬于棉類還是化纖類。由于衰減速率與布阻抗有一定的線性關(guān)系 ,通過對定子繞組兩端電熱進(jìn)行整流和檢測 ,經(jīng)光電隔離后形成脈沖 ,脈沖信號多，則布阻抗小 ,反之亦然。增加 20%備用量，以便隨時(shí)增加控制功能： 輸入點(diǎn)數(shù)為： 6 (1+20%)= 輸出點(diǎn)數(shù)為： 6 (1+20%)= 根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)，可選松下 FP0C16 型可編程控制器，其輸入點(diǎn) 8點(diǎn)，輸出點(diǎn) 8 點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為 16 點(diǎn)。 此外，在少數(shù)全自動洗衣機(jī)上，以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動電路的電源開關(guān)，由 PLC控制繼電器觸點(diǎn)開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使 內(nèi)外桶的水流相通。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。正轉(zhuǎn)洗滌 30s后暫停，暫停 2s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。脫水 30s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。若按下停止按鈕，可以手動排水和手動脫水。這也是我對自己的考驗(yàn)。 在課題分析階段，由于本次是設(shè)計(jì)一個 PLC 控制系統(tǒng)，所以對其中的 PLC 的工作分析尤為重要。其次，將寫好的程序進(jìn)行上機(jī)調(diào)試 ，這時(shí)就遇到了非常大的困難，煩瑣的接口采集數(shù)據(jù) ,分析數(shù)據(jù) ,檢測，調(diào)用，很容易出錯。當(dāng)時(shí)我心里是非常焦急的，這一出錯也意味著前功盡棄。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 29 第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。 第三，通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。 第五 , 寫論文能提升以下幾個方面的能力 : 文字表述 :論文里的語言非常講究，這方面需要繼續(xù)加強(qiáng)。 搜索 :需要搜索很多資料，如何在短時(shí)間找到你想要得資料，得在搜索關(guān)鍵詞上有所設(shè)置才行。今后作為技術(shù)員，要學(xué)習(xí)的規(guī)范，程序設(shè)計(jì)語言還有很多。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資 料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 31 總結(jié) 該系統(tǒng)采用 PLC 為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測試方法可靠，它具有較強(qiáng)的靈活性，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，保證新產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)開發(fā)的同步性，提高了勞動效率，達(dá)到了良好的經(jīng)濟(jì)效果。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 32 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異， PLC 已經(jīng)成為當(dāng)今空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新