【正文】 與脫水軸 18 一起高速旋轉(zhuǎn)，完成脫水功能。減速器外罩 8 和減速器底蓋 10用螺釘緊固在一起，再安裝在法蘭盤 12 上，法蘭盤 12 和脫水軸 2 通過鎖緊塊 13 固定在一起，因?yàn)榉ㄌm盤 12 和脫水桶相聯(lián)接，所以減速器外罩 減速器底蓋 法蘭盤 12 和脫水桶成一整體。對行星減速器來說，輸入軸 1 是動(dòng)力的傳入軸，其花鍵端插人中心輪 11 的內(nèi)孔中。內(nèi)齒圈 6通過其圓周槽卡在減速器底蓋 10 上，與之聯(lián)成一體。波輪軸 9 兩端都加工成齒形花鍵，其下端與行星架 7 聯(lián)接，上端與波輪相聯(lián)，從而使波輪以低速旋轉(zhuǎn)洗滌衣物。拉桿在帶動(dòng)閥門開啟的同時(shí)， 一方面撥動(dòng)旋松剎車彈簧，使其松開剎車裝置外罩，這時(shí)剎車盤隨脫水軸 5 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車不起作用；另一方面又推動(dòng)撥叉旋轉(zhuǎn)，致使棘爪 18 脫開棘輪 4，棘輪被放松，方絲離合彈簧 3 在自身的作用力下回到自由旋緊 狀態(tài)，這時(shí)也就抱緊了離合套 2。這樣脫水軸 5 就和離合套 2 聯(lián)在一起，跟隨大帶輪 1 一起做高速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于脫水軸 5通過鎖緊塊與法蘭盤 9 聯(lián)接，而內(nèi)桶 12 與行 星減速器 10 均固定在法蘭盤 9 上，所以脫水軸 5 帶動(dòng)內(nèi)桶 12 以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，與輸入軸帶動(dòng)減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無法自轉(zhuǎn)而只能公轉(zhuǎn)，從而行星架的轉(zhuǎn)速與脫水軸是一樣的，即波輪與脫水桶以等速旋轉(zhuǎn)，保證了脫水桶內(nèi)的衣物不會發(fā)生拉傷。由于電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶輪一級減速．所以內(nèi)桶轉(zhuǎn)速較高，約 680～ 800r／ min。這時(shí)剎車扭簧 16 被恢復(fù)到自然旋緊狀態(tài)，扭簧抱緊剎車裝置外罩，剎車裝置 8 起作用；同時(shí)撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪 18 伸入棘輪 26 4，將棘輪撥過一個(gè)角度，方絲離合彈簧 3 被旋松，其下端與離臺套 2 脫離，這時(shí)離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。輸入軸至波輪軸的傳動(dòng)稱為二級減速，其工作過程為：輸人軸通過中心輪驅(qū)動(dòng)行星輪，行星輪既繞自己的軸自轉(zhuǎn)又沿著內(nèi)齒圈繞輸人軸公轉(zhuǎn)，因?yàn)樾行禽喒潭ㄔ谛行羌苌?，所以行星輪的公轉(zhuǎn)也將帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)；行星架以花鍵孔與波輪軸 下端的花鍵相聯(lián)接，帶動(dòng)波輪軸和波輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 洗滌狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)→小帶輪→大帶輪 l→輸入軸 6→中心輪→行星輪→行星架→波輪軸 11→波輪。 ③ 內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象的解決 。洗滌時(shí)，波輪將傳動(dòng)力矩傳遞給水和洗滌物，而轉(zhuǎn)動(dòng)的水和洗滌物又將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)桶。洗滌時(shí)，內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象將減弱洗滌效果并對洗衣機(jī)不利，所以要防止山桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)。為此．除了剎車裝置外，在脫水軸上還安裝有單向滾針軸承，其工作原理如圖 39所示。但在波輪順時(shí)針力向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單向滾針軸承允許轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與之致，所以對脫水桶沒有制動(dòng)作用。剎車裝置外罩的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)摩擦力將剎車帶拉緊，剎車帶對剎車盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力，這樣就阻止了內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)。 綜合所述，當(dāng)波輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠單向滾針軸承來防止桶跟轉(zhuǎn)； 28 當(dāng)波輪順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠剎車裝置來防止內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)。 29 電機(jī) 和電容 電機(jī)是自動(dòng)洗衣機(jī)的心臟，是整個(gè)洗滌工作的動(dòng)力來源。交流電機(jī)又分為異步電機(jī)和同步電機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)上使用的電機(jī)輸出功率一般 150W 以上，配 12μ F 以上的電容器。 在洗衣機(jī)中使用的電機(jī)都要配接電容器。在洗衣機(jī)中使用的電容器一般都是紙介質(zhì)或塑料介質(zhì)的。電容器的電壓也要按照電機(jī)標(biāo)牌的要求選配，一般洗衣機(jī)電機(jī)對電容器的要求電壓為 400 伏到 450伏交流電。 洗衣機(jī)中控制交流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和實(shí)現(xiàn)電路保護(hù)的電路圖如 314 所示 。通過接觸器線圈得電控制其主觸點(diǎn)的接通，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。 圖 314 31 選型 PLC 的主要功能和應(yīng)用 PLC 的主要功能和應(yīng)用如下： ① 開關(guān)邏輯和順序控制這是 PLC 應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。 ② 模擬控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中，由許多連 續(xù)變化的物理量需要進(jìn)行控制，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。特別是在系統(tǒng)中模擬量控制點(diǎn)數(shù)不多，同時(shí)混有較多的開關(guān)量時(shí)， PLC 具有其他控制裝置所無法比擬的優(yōu)勢。 ③ 定時(shí)控制 PLC 具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)與計(jì)數(shù)器。對于計(jì)數(shù)器，如果 需要對于頻率較高的信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以選擇高速計(jì)數(shù)器。． ⑤ 信號連鎖系統(tǒng)信號連鎖是安全生產(chǎn)所需的。對安全要求高的系統(tǒng)還可采用多重的檢出元件和連鎖系統(tǒng)，而對其中的邏輯運(yùn)算等，可采用冗余的 PLC實(shí)現(xiàn)。 PLC 與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 幾十年來，繼電器控制系統(tǒng)為工業(yè)控制的發(fā)展起到了巨大的作用，而且目前仍然在工業(yè)領(lǐng)域中大量地應(yīng)用，然而其控制性能與自身的功能已無法滿足與適應(yīng)工業(yè)控制的要求和發(fā)展，與 PLC 相比較，存在著質(zhì)的差別，表 4— 1給出了 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)功能與特點(diǎn)的比較。由 PLC 的硬件決定了它的可靠性和控制功能比繼電器控制系統(tǒng)高的多，它是專門為工業(yè)控制場合設(shè)計(jì)的，所以他的穩(wěn)定性也比一般通用計(jì)算機(jī)要好的多，而且它操作簡單靈活，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級和功能擴(kuò)展所以在本設(shè)計(jì)中采用 PLC 來進(jìn)行邏輯控制。因此，在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： ① 最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。 ② 保證 PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 34 保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。例如：應(yīng)該保證 PLC 程序不僅在正常條件下運(yùn)行，而且在非正常情況下 (如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等 )，也能正常工作。因此，在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方 面 也要注意不斷地降低工程的成本。 ④ 適應(yīng)發(fā)展的需要 由于技術(shù)的不斷發(fā)展， 控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。 可編程控制器機(jī)型的選擇 為了完成設(shè)定的控制任務(wù)，主要根據(jù) 自動(dòng)洗衣機(jī) 控制方式與輸入／輸出點(diǎn)數(shù)和占用內(nèi)存的多少來確定 PLC 的機(jī)型 。所需輸入／輸出點(diǎn)數(shù)與內(nèi)存容量估算如下： ① 輸入／輸出點(diǎn)的估算。 輸入輸出點(diǎn)增加 15%～ 20%作為備用量，所以 12 個(gè)輸入輸出點(diǎn)即可。因此，在用戶程序編寫前只能根據(jù)輸入／輸出點(diǎn)數(shù)、控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行估算。利用估算 PLC 內(nèi)存總?cè)萘康挠?jì)算公式：所需總內(nèi) 存字?jǐn)?shù) =開關(guān)量 I／ O 總點(diǎn)數(shù) (10～ 15)+模擬量 I／ O 總點(diǎn)數(shù)(150～ 250)再按 30％左右預(yù)留余量。 ③ 可編程控制器機(jī)型的選擇 。它們都體積都比較小，但功能強(qiáng)大，內(nèi)置高速記數(shù)器，外觀，高度，深度都差不多但性能價(jià)格有很大的差別。 表 43 FXOS， FXON． FX2N 性能比較 型號 I/O數(shù) 用戶程序步數(shù) 功能指令 通信功能 基本指令執(zhí)行時(shí)間 模擬量模塊 FX0S 1030 800步 EEPROM 50 無 無 FX0N 24128 2K步 EEPROM 55 較強(qiáng) 有 FX2N 16256 8K步 RAM 298 強(qiáng) 有 FXOS 的功能簡單，價(jià)格便宜，可以用與小型開關(guān)量的控制系統(tǒng)， FXON可用于控制要求較高的中小型控制系統(tǒng)， FX2N 的功能最強(qiáng)，可用與控制要求很高的控制系統(tǒng)。它的輸入繼電器 X0X13 共12 個(gè)，輸出繼電器 Y0Y13 共 12 個(gè)，程序容量為 8K 字節(jié)，完全滿足要求。 ④ 輸 入／輸出模塊的選擇 根據(jù)系統(tǒng)控制的要求，本系統(tǒng)的輸入選用直流 24V 的輸入模塊。 開關(guān)量輸出單元的作用是把 PLC 的內(nèi)部信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種開關(guān)信號?；蛘呃^電器觸點(diǎn)輸出方式 )和交流輸出單元 (晶閘管輸 出方式或者繼電器觸點(diǎn)輸出方式 )。發(fā)光二極管 (LED)構(gòu)成輸出狀態(tài)顯示器，當(dāng) PLC 輸出一個(gè)接通信號時(shí)候，內(nèi)部電路使繼電器線圈 K 通電。根據(jù)負(fù)載的需要，負(fù)載回路的電源既可以選用交流電源，也可以選用直流電源。圖 41給出了這種輸出方案的原理圖。內(nèi)桶的周圍有許多小孔 , 使內(nèi)桶和外桶的水流相通 , 洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。 進(jìn)水水位由低水位和高水位之分，分別有低水位傳感器和高 水位傳感器測試水位信息。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤的正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn) , 此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。 自動(dòng)洗衣機(jī)的控制流程圖。水位下降到低水位時(shí)開始脫水并繼續(xù)排水 , 脫水 20s 即完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過程。 若完成了 3 次大循環(huán) , 則進(jìn)行洗完報(bào)警 , 報(bào)警 15s 后結(jié)束全部過程并自動(dòng)停機(jī)。 38 圖 51 控制流程圖 39 I/O 端口配置 表 51 I/O 端口配置 輸入元件 輸出元件 作用 名稱 地址 作用 名稱 地址 啟動(dòng) SA1 X0 正洗控制 KM1 Y0 高水位 SH X1 反洗控制 KM2 Y1 低水位 SL X2 脫水離合器 YC1 Y2 手動(dòng)正洗 SB1 X3 進(jìn)水電磁閥 YV1 Y3 手動(dòng)反洗 SB2 X4 排水電磁閥 YV2 Y4 手動(dòng)脫水 SB3 X5 報(bào)警控制 KM3 Y5 手動(dòng)進(jìn)水 SB4 X6 手動(dòng)排水 SB5 X7 手動(dòng) /自動(dòng) SA2 X10 三菱 FX2N24MR PLC 接線圖 圖 52 三菱 FX2N24MR PLC 接線圖 SWOPCFXGP/WINC軟件進(jìn)行程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用三菱公司的 FXGPWIN 編程軟件進(jìn)行編程，該軟件使用 40 方便，梯形圖與指令表互換。 41 42 43 44 從編寫程序 結(jié)果可以看出， 達(dá)到了系統(tǒng)的控制要求。此時(shí) , 按下啟動(dòng)開關(guān) SA1, X0 常開閉合 , S20 被置位 , 而 S0 自動(dòng)復(fù)位 ,S20 被置位后 , M8 得電吸合 , M8 常開觸點(diǎn)閉合 , Y3 得電工作。把 洗衣機(jī)從進(jìn)水洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、排水、脫水計(jì)為一次大循環(huán)過程 , 當(dāng)大循環(huán)次數(shù)未滿 3 次時(shí) , 程序狀態(tài)被轉(zhuǎn)移至 S20, 重新進(jìn)入洗滌過程的大循環(huán) , 當(dāng)大循環(huán)次數(shù)滿 3 次時(shí) , 狀態(tài)繼續(xù)轉(zhuǎn)移至S27, Y5 得電工作 ,接通報(bào)警器 , 15s 后報(bào)警器停止 , 程序狀態(tài)被轉(zhuǎn)移至初始狀態(tài) S0。經(jīng)過認(rèn)真選擇和反復(fù)設(shè)計(jì)，確定了利用三菱公司生產(chǎn)的 FX2N24MR PLC 對全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)行控制，重點(diǎn)對軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和討論。 ① 綜述了全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展過程及控制技術(shù)的最新進(jìn)展：介紹了三菱公司 PLC 的基本概念、特點(diǎn)以及系統(tǒng)的各種組成結(jié)構(gòu)；詳細(xì)介紹 PLC的選型。 ③ 對 PLC 控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究，并進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我深有感觸，只要付出就有回報(bào)，遇到問題多與老師同學(xué)交流，利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)?？傊?，萬事開頭難，知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。未能實(shí)現(xiàn)的模式，以本人現(xiàn)在的能力，要想實(shí)現(xiàn)這些功能也是比較困難。 ② 洗衣機(jī) 的節(jié)能方面， 洗衣機(jī)的節(jié)能體現(xiàn)在節(jié)水、節(jié)電和節(jié)省洗滌劑上，且現(xiàn)在的洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)更趨合理、造型更趨美觀的方向發(fā)展。程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有一個(gè)優(yōu)化的思路，盡可能的采用最短的程序?qū)崿F(xiàn)最短的運(yùn)行控制。 47 致謝 首先，我要感謝理工大學(xué)，感謝 機(jī)械 系對我四年的培養(yǎng)，讓我學(xué)到了許許多多的知識，感謝各位老師在這四年里 對我的關(guān)懷與照顧，在此致以我深深的謝意。 鑒于筆者水平有限，在理論的描述、資料的運(yùn)用等方面難免有不當(dāng)、不深，不周之處，有些觀點(diǎn)也尚欠成熟，敬請各位老師批評指正。你們的鼓勵(lì)和幫助永遠(yuǎn)是我前進(jìn)的動(dòng)力。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 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