【正文】 1 全自動套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 基本工作原理 洗衣機(jī)的洗滌過程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實現(xiàn)洗凈的目的。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩干）用。 第 2 章 全自動洗衣機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 全自動洗衣機(jī)的由內(nèi)外桶、進(jìn)水口、啟動和停止按鈕、控制器、進(jìn)水按鈕、水位開關(guān)、排水口和洗條電機(jī)組成。 PLC 的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程 I/O 之間的通信、多臺 PLC 之間的通信、 PLC和其他智能控制設(shè)備（如計算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。當(dāng)過程控制中某個變量出現(xiàn)偏差時， PID 控制算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設(shè)定植上。 PLC 還能控制大量的過程參數(shù)，例如 ：溫度、流量、壓力、液位和速度。 PLC 制造商目前已提供了拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，在多數(shù)情況下， PLC 把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊，其輸出移動一軸或數(shù)據(jù)到目標(biāo)位置。 PLC應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控、生產(chǎn)自動線控制等。 PLC 的應(yīng)用范圍通常可分成以下 5 種類型： 這是 PLC 應(yīng) 用最廣泛的領(lǐng)域，也是最適合 PLC 使用的領(lǐng)域。但最近十多年來， PLC 的應(yīng)用面越來越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片幾有關(guān)元件的價格大大下降，使得 PLC的成本下降；另一方面 PLC的功能大大增強(qiáng)，它也能解決復(fù)雜的計算和通 信問題。 PLC 的掃描工作過程如圖 1圖 13 所示 。 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。這樣在對于 I/O 響應(yīng)要求不高的場合， PLC 與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。 11 PLC 的結(jié)構(gòu)圖 PLC 的工作原理 PLC 的 CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線 圈的所有觸點 (包括其常開或常閉觸點 )不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞，它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲器 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)；并能診斷用戶程序中的語法錯誤。模塊式 PLC 包括 CPU模塊、 I/O模塊、內(nèi)存、電源第 4 頁 共 19 頁 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 PLC 的硬件結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī) ， 從結(jié)構(gòu)上 區(qū)分： PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。 2． 使用方便靈活， PLC 采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸入 /輸出信號的數(shù)量、形式、 驅(qū)動能力等都可以根據(jù)實際控制要求 進(jìn)行選擇與確定，而且在需要時可以隨時更換，近年來， PLC 的特殊模塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使 PLC 的使用更加靈活與多變。 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。 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 有各種簡單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC 指令系統(tǒng)。 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計數(shù)模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊等專用化模塊。 3. 不斷加強(qiáng)通訊功能。 小：由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 1. 產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展。 大趨勢是功能越來越多，集成度越來越高，網(wǎng)絡(luò)功能越來越強(qiáng)。與此同時， PLC 的網(wǎng)絡(luò)與通信功能得到迅速發(fā)展， PLC不僅可以連接傳統(tǒng)的編程與通入 /輸出設(shè)備，還可以通過各種總線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，為工廠自動化奠定了基礎(chǔ)。在本階段，為了適應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展與工廠自動化的需要， PLC 的各種功能不斷進(jìn) 步。此外， PLC 的體積大幅度縮小，出現(xiàn)了各類微型化 PLC。 第三階段（ 1990—2020 年 ）： PLC 的高性能與小型化階段。 品種開始系列化，并且形成了固定 I/O點型、基本單元加擴(kuò)展塊型、模塊化結(jié)構(gòu)型這三種延續(xù) 至今的基本結(jié)構(gòu)模型。在這一階段， PLC 的生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，價格不斷下降， PLC 被迅速普及。 PLC 的原理、結(jié)構(gòu)、軟件、硬件趨向統(tǒng)一與成熟， PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的小范圍、有選擇使用 逐步向機(jī)床、生產(chǎn)線擴(kuò)展。在這一階段，由于 PLC 剛誕生，各種類型的順 序控制器不斷出現(xiàn)（如邏輯電路型、 1位機(jī)型、通用計算機(jī)型、單板機(jī)型等），但迅速被淘汰。 PLC 不僅控制功能增強(qiáng)，同時可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使 PLC真正成為具有邏輯控制、過程控制、運動控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實的多功能控制器。隨著 微電子 技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微處理器技術(shù)應(yīng)用到 PLC 中，使 PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù) 據(jù)處理等功能。 令其無法滿足控制的要求和現(xiàn)代化大生產(chǎn)管理的需要。 PLC 的發(fā)展歷程 在可編程控制器出現(xiàn) 之 前，繼電器控制應(yīng)用廣泛 ， 在工業(yè)電氣控制領(lǐng)域中 占據(jù)著 主導(dǎo)地位。 PLC 自 問世以來，由于其具有通用靈活的控制性能 ， 簡單方便的使用性能，可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。美國最大的汽車制造廠家通用汽車公司首先提出是否可以將繼電器控制系統(tǒng)和計算機(jī)的簡單易學(xué)、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，并將計算機(jī)編程方法和程序輸入方法加以簡化，形成簡單易學(xué)的編程方法、靈活方便的操作方法和盡量低廉的價格，使不熟悉計算機(jī)的人也能方便地使用。繼電器控制系統(tǒng)存在著體積大、耗電多、在復(fù)雜的系統(tǒng)中可靠性低、維修和改變控制邏輯困難等缺點，越來越不適合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，迫切需要一種新型的自動控制裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)來 實現(xiàn)工業(yè)自動控制。這種洗衣機(jī)的特點是洗滌時間短，用水量小，洗凈度高，是滾筒式的很多倍，由于內(nèi)筒是塑料材料制成，噪音小，而且上開蓋，能使洗滌液反復(fù)利用，價格也比較經(jīng)濟(jì)。 這種洗衣機(jī)洗凈度非常高，是波輪式洗衣機(jī)的十幾倍，但由于洗凈度和磨損率成正比 ，所以很損傷衣物。 但是 這種洗衣機(jī)洗滌時間長、洗凈度差、用水用電量大，是其它洗衣機(jī)的幾倍，尤其是采用了不銹鋼內(nèi)筒，產(chǎn)生的噪音較大。 目前市場上出售的全自動洗衣機(jī)大體分為三類 ： 第 1 頁 共 19 頁 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 發(fā)明最早的是前置式側(cè)開門滾筒式洗衣機(jī)，這種洗衣機(jī)是歐洲發(fā)明的 。 全自動洗衣機(jī)其特點是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個過程不需要人工操作。當(dāng)工作程序需要改變時，只需改變 PLC 的內(nèi)部，重新編程而無需對外圍進(jìn)行重新改動。 PLC 控制使用起來簡單，它內(nèi)部的 I/O 已經(jīng)做好，輸入和輸出信號可直接鏈接，非常方便，而輸出口具有一定的驅(qū)動能力，起輸出出頭容易達(dá)到 220V、 2A。它具有可靠性高、功能強(qiáng)、編程簡單、通用性好、使用方便、體積小、重量輕以及易于擴(kuò)展等一系列優(yōu)點。 關(guān)鍵詞 PLC PLC梯形圖 設(shè)計 可編程 控制器 全自動洗衣