基于plc的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文tmai-免費(fèi)閱讀
【正文】 此外， PLC 可以重復(fù)使用，降低了測(cè)試經(jīng)費(fèi)。到高水位檢測(cè)傳感器， K1 閉合，使其動(dòng)斷觸點(diǎn) X1 斷開，進(jìn)水閥關(guān)閉 。排水水位若下降到低水位時(shí)，開始脫水并繼續(xù)排水。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水 (甩水 )用。 可編程控制器 外部設(shè)計(jì) 可編程控制器的選擇 根據(jù)輸入信號(hào)及輸出信號(hào)的數(shù)量，經(jīng)過初略計(jì)算， 輸人點(diǎn)數(shù)為 6 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為 6點(diǎn)；輸人、輸出信號(hào)都是數(shù)字量。紅外線在溶液中透光性的大小就決定接收方產(chǎn)生光電電流的大小 ,光電流經(jīng)整形放大和數(shù)據(jù)處理后 ,就可以判斷出水的渾濁程度。 傳感器的選擇 水溫傳感器的選 擇 水溫檢測(cè)可用熱敏電阻或 MTS102 半導(dǎo)體溫度檢測(cè)器。 以熱敏電阻為檢測(cè)元件 。在進(jìn)行衣質(zhì)檢測(cè)時(shí)。根據(jù)衣物纖維中棉纖維、化學(xué)纖維所占比例的大小，衣物的布質(zhì)分為“柔軟棉”、“較硬棉”、“棉與化纖”以及 “ 化纖”四個(gè)擋 。 1） 水位傳感器 水位檢測(cè)的精度直接影響洗凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù)。安全開關(guān)又稱為蓋開關(guān)，在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中起安全保護(hù)作用，它的功能為：在洗衣機(jī)工作時(shí)誤開蓋， 安全開關(guān)便會(huì)切斷電動(dòng)機(jī)電源，自動(dòng)中斷程序；在脫水過程中如桶內(nèi)衣物擺放不均勻而產(chǎn)生大幅度振動(dòng)時(shí)，安全開關(guān)自動(dòng)中斷脫水過程，啟動(dòng)蜂鳴器。此時(shí)，洗滌（脫水）桶 不動(dòng)。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場(chǎng)消失，電磁鐵松開，橡膠閥門自動(dòng)關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。按波輪的形狀來分，基本上有小波輪（直徑在 160mm 左右）的 渦卷式水流和大波輪（直徑在 300mm 左右）新水流兩類。支撐機(jī)構(gòu)主要有箱體，吊桿及控制臺(tái)組成，它除了安裝和連接洗衣機(jī)的各種零件外，還具有減振及防護(hù)，裝飾的作用。 3） 不銹鋼內(nèi)桶。 由于滾筒式洗衣機(jī)的價(jià)格大大高于波輪式洗衣機(jī)，所以波輪式洗衣機(jī)仍然受到普遍歡迎。 各種新水流基本原理是一樣的，就是盡量以紊亂的水流減小衣物的纏繞，增大水流的沖刷力 以 用于洗滌，與以前依靠衣物與桶壁和衣物相互之間的摩擦方式相比，水流沖刷對(duì)衣物的損傷較小。故一般不采用。 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。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。 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 。隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自 動(dòng)控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。 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。 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) —— 美國人比爾 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)。因此，電動(dòng)控制洗衣機(jī)將逐步 退 出家電舞臺(tái)。 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(jí)語言和 PLC 語言相比，難以學(xué)習(xí) 。另外它的編程語言也相對(duì)簡(jiǎn)單 。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。 3 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 中類型，即波輪式，滾筒式和攪拌式。 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(dòng)部分簡(jiǎn)單可靠，壽命長于波輪式洗衣機(jī)。 波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)： 1） 水流方面。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。如圖所示：全自動(dòng)套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 排水和進(jìn)水 系統(tǒng) 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。 電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng) 波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)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。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(dòng)脫水桶和波輪作同步高速運(yùn)轉(zhuǎn)。按照采用的程序控制器的不同，波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的電氣控制電路可分為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式程序控制器和單片機(jī)式程序控制器電路。 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(cè)衣物的洗凈程度。 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(cè)洗衣時(shí)衣物量多少的。首先使洗滌桶內(nèi)的水位比設(shè)定水位低一個(gè)擋級(jí)，然后仍按照測(cè)衣物量的方法讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)以通斷電的方式工作一段時(shí)間。測(cè)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(cè)溫度信號(hào)輸給 PLC。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(cè)常選用它。 衣質(zhì)傳感器 的選擇 衣質(zhì)的檢測(cè)一般在洗滌之前 ，且主要用來測(cè)定所洗衣物屬于棉類還是化纖類 。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)。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。脫水 30s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。 同時(shí) X1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，計(jì)時(shí)器 T0開始通電計(jì)時(shí)， 2s 后 T0 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器 Y2 得電為“ 1”，洗衣機(jī)開始正轉(zhuǎn)洗滌；同時(shí)計(jì)時(shí)器 T1 得電，30s 后 T1 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開， Y2 斷電，正轉(zhuǎn)洗滌停止。它的靈活性、操作方便性也方便測(cè)試者隨時(shí)輸入、調(diào)試和修改控制程序。 程序語句表 圖 11 程序語句表 7 結(jié)束 語 該系統(tǒng)采用 PLC 為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測(cè)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(dòng)效率，達(dá)到了良好的經(jīng)濟(jì)效果。 R10動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使輸出繼電器 Y1 得電為“ 1”，進(jìn)水閥打開，開始注水。 若正、反洗滌滿 5 次時(shí)，則開始排水。高、低水位開關(guān)分別用來檢測(cè)高、低水位。外桶固定，作盛水用。 故選擇 電阻傳感器。由紅外發(fā)射管發(fā)出一定強(qiáng)度的紅外光 ,紅外接收管在溶液的另一側(cè)接收紅外線。 故選擇 YY104180 型號(hào)單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，功率 180 瓦 ,額定電壓 220V，轉(zhuǎn)速 1350r/min，電流 。水溫傳感器裝在洗滌桶的下部。
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