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plc全自動(dòng)洗衣機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽

2024-09-22 09:41本頁(yè)面
  

【正文】 制系統(tǒng)總體控制有多種,可以采用早 期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。本文采用德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的 S7200 型 PLC 作為核心控制器進(jìn)行全自動(dòng)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。s S7200 PLC as the core controller for full automatic washing machine control system design, and designed the system structure, application instructions, ladder diagram, and the distribution of the input and output terminals. At the same time, according to the overall control requirements and characteristics of automatic washing machine control system, determine the PLC input and output allocation, and onsite missioning Key words: PLC automatic washing machine control system, PLC program design 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 3 目錄 1 引言 ............................................................. 4 2 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案確定 ............................. 6 總體控制方案確定 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 設(shè)計(jì)體會(huì) ????????????????????????????? 18 7 結(jié)束語(yǔ) .......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參考文獻(xiàn) .......................................................... 32 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 4 第一章 引 言 1 引言 從古至今,洗衣服都是一份難于逃避的家務(wù)勞動(dòng),在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前,這項(xiàng)勞動(dòng)并不像田園詩(shī)人們描繪的那樣充滿樂(lè)趣、手搓、腳踩、棒擊、摔打。 1874 年,“手洗時(shí)代”有了新的方式 —— 美國(guó)人比爾 1880 年,美國(guó)又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī),蒸汽的動(dòng)力開(kāi)始取代人力。 1911 年,美國(guó)成功研制世界上第一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī),標(biāo)志著家務(wù)勞動(dòng)自動(dòng)化的開(kāi)端。攪拌式洗衣機(jī)是由美國(guó)瑪依塔格公司研制成功。 90 年代,由于電動(dòng)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)。這類(lèi)洗衣機(jī)均采用套筒式的結(jié)構(gòu),進(jìn)水,排水都是采用電磁閥,由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序發(fā)出指令,驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行器件的動(dòng)作,整個(gè)洗衣過(guò)程都會(huì)自動(dòng)完成。從控制方式的發(fā)展階段上區(qū)別: 全自動(dòng)洗衣機(jī)可分為兩大類(lèi): 第一類(lèi)電動(dòng)控制洗衣機(jī),其程序控制器由電動(dòng)元件組成。電動(dòng)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)是比較早出現(xiàn)的自動(dòng)控制類(lèi)家用電器,其產(chǎn)品類(lèi)型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品,是自動(dòng)化控制長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 5 的初級(jí)階段。因此,電動(dòng)控制洗衣機(jī)將退出家電舞臺(tái)。它采用可編程序的存貯器 , 用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令 , 并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出 , 控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程 . 可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備 , 都應(yīng)按易于與各種控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體 ,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。對(duì)工作的環(huán)境要求較低,抗外部干擾能力強(qiáng),平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)。 3)編程簡(jiǎn)單, PLC 的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨(dú)特的,多種面向廣大工程設(shè)計(jì)人員的編 程語(yǔ)言,如指令表,梯形圖,邏輯功能圖,順序功能圖等,程序簡(jiǎn)潔,明了適合各類(lèi)技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣,即使是沒(méi)有計(jì)算機(jī)知識(shí)的人員也很統(tǒng)一掌握,特別是梯形圖與邏輯功能圖,形象直觀,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果逼真,且與計(jì)算機(jī)控制容易。 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(yǔ)言或者是 C 語(yǔ)言,這些高級(jí)語(yǔ)言和 PLC 語(yǔ)言相比,難以學(xué)習(xí)。但是,它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,處理速度快。在全自動(dòng)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。它是整體模塊,集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。另外它的編程語(yǔ)言也相對(duì)簡(jiǎn)單。硬件設(shè)計(jì)主要包括 : 1)確定安排 PLC 的輸入、輸出點(diǎn) 。 3)選購(gòu) PLC 并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(huà)出工作循環(huán) ,如有必要再畫(huà) 詳細(xì)的狀態(tài)流程圖 。按梯形圖編寫(xiě)指令程序表 。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。程序控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制按 鈕很多,對(duì)程序的選擇需要有一定的洗衣經(jīng)驗(yàn)。模糊控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣按鈕只有很少幾個(gè)。但是,受自動(dòng)控制水平的限制,目前的模糊控制洗衣機(jī)還不能實(shí)現(xiàn)全功能上的模糊控制,另外由于使用了各種傳感器和模糊邏輯控制器,使模糊控制洗衣機(jī)的成本遠(yuǎn) 高于程序控制洗衣機(jī)。 長(zhǎng)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(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(lèi)型,即波輪式,滾筒式和攪拌式。首先做一下比較: 滾筒式洗衣機(jī)具有如下性能: 1)更好的軟化衣物纖維,減小洗滌過(guò)程中衣物的損傷和變形,并且還可以使洗后的衣物柔軟而蓬松。 3)溫度高有利于污物在水中的擴(kuò)散。 沒(méi)有加溫的洗滌的波輪式洗衣機(jī)無(wú)論怎樣的水流,要達(dá)到一定的洗凈比,都必須有足夠的機(jī)械力,而機(jī)械力對(duì)衣物是由損傷的,這就決定了波輪式洗衣機(jī)的磨損率大大高于滾筒式洗衣機(jī)。 滾筒式洗衣機(jī)有如下特點(diǎn): 1)磨損低,沒(méi)有纏繞,機(jī)械傳動(dòng)部分簡(jiǎn)單可靠,壽命長(zhǎng)于波輪式洗衣機(jī)。設(shè)有防皺浸泡功能,可將洗好的衣物浸泡在清水里,到晾曬前再甩干,避免衣物甩干后不能及時(shí)取出晾曬而起皺。滾筒式洗衣機(jī)不需要水位高過(guò)衣物,從而可節(jié)約用水,并可長(zhǎng)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。 3) 洗滌過(guò)程噪聲小,滾筒式洗衣機(jī)屬封閉式洗 滌,可以有效屏蔽內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲和水流聲;而波輪式洗滌的水流聲,脫水內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲是不可避免的且剎車(chē)裝置和電磁閥動(dòng)作聲音也很大。波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn): 1) 水流方面。如 LG 的拳擊棒,松下的雙瀑布,榮事達(dá)的網(wǎng)絡(luò)水流等都采用了這種水流。新推出的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)均采用單片機(jī)程序控制器,原來(lái)的機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。如在模糊 控制的洗衣機(jī)中,單片機(jī)通過(guò)采集水位傳感器,布量傳感器,光傳感器的信號(hào)以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,判斷出衣物的質(zhì)地,多少,贓物程度,從而自動(dòng)調(diào)整對(duì)衣物進(jìn)行合理的洗滌。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。同心洗是直接把電動(dòng)機(jī)軸與洗衣桶主軸同心安裝,直接驅(qū)動(dòng)。 5) 變頻波輪式洗衣機(jī)可以對(duì)不同質(zhì)地的衣物自動(dòng)選擇不同的電動(dòng)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。 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)通常都采用將洗滌(脫水)桶套裝在盛水桶內(nèi)的同軸套桶式結(jié)構(gòu),雖然它們各自牌號(hào)和型號(hào)都不同,但其結(jié)構(gòu)都是由洗滌,脫水系統(tǒng),進(jìn),排水系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng),電器控制系統(tǒng)以及支撐機(jī)構(gòu) 5大部分組成的。如圖所示:全自動(dòng)套筒洗衣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。盛水桶又稱(chēng)為外桶,主要用來(lái)盛放洗滌液。電動(dòng)機(jī),離合器,排水閥等部件都裝在桶底下面。波輪是全自動(dòng)洗衣機(jī)中對(duì)衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。 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。波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)使用最多的水位開(kāi)關(guān)是空氣壓力式開(kāi)關(guān),主要有氣壓傳感器裝置,控制裝置及電觸點(diǎn)開(kāi)關(guān) 3部分組成,用來(lái)監(jiān)視水位的高低。而排水電磁閥是全自動(dòng)洗衣機(jī)上的自動(dòng)排水裝置,同時(shí)還起改變離合器工作狀態(tài)。自動(dòng)打開(kāi)香蕉閥門(mén),洗衣機(jī)里的水就順著管道流出去了。 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。電動(dòng)機(jī)同時(shí)作為洗滌和脫水時(shí)的動(dòng)力源,普遍采用主,副繞組完全對(duì)稱(chēng)的電容式電動(dòng)機(jī)。采用減速離合器的全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的原理如圖所示: 長(zhǎng)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(dòng)套桶洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的原理圖 電動(dòng)機(jī)與固定在離合器下端的大傳動(dòng)帶盤(pán)之間用 V 帶傳動(dòng)。當(dāng)洗衣機(jī)處于洗滌或漂洗狀態(tài)時(shí),再經(jīng)離合器內(nèi)部的行星齒輪減速后,使波 輪得到 175r/min 低轉(zhuǎn)速。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)。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院課程設(shè)計(jì) 14 第四章 電氣控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由于洗衣機(jī)型號(hào)的不同而不盡相同,但電氣控制系統(tǒng)主要有程序控制器,電動(dòng)機(jī),進(jìn)水電磁閥,排水電磁 閥,水位開(kāi)關(guān),安全開(kāi)關(guān)及各種功能選擇開(kāi)關(guān)等組成的,控制的基本原理也都一
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