畢業(yè)論文---plc在全自動洗衣機的應用

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p>　　題 目： PLC在全自動洗衣機的應用 </p><p>　　系（分院）： 機電學院 專業(yè)： 機電一體化 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　報 告 人：

2、 </p><p>　　2012 年 5 月 22 日 </p><p>　　PLC在全自動洗衣機的應用</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　可編程控制器(PLC)是以計算機技術為核心的通用自動化控制裝置,它的功能性強,可靠性高,編

3、程簡單,使用方便,體積小巧。</p><p>　　用于全自動洗衣機的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)洗滌、排水、脫水等功能，改進現(xiàn)有技術的不足，簡化結構，有利于降低成本和提高可靠性。具有智能化程度高、安全可靠、方便、靈活等特點。</p><p>　　關鍵詞：PLC 全自動洗衣機 梯形圖</p><p><b>　　目錄</b></p><

4、p><b>　　摘要3</b></p><p><b>　　1 引言4</b></p><p>　　2 全自動洗衣機發(fā)展概述4</p><p>　　2.1全自動洗衣機概況4</p><p>　　2.2洗衣機的分類4</p><p>　　2.2.1 按洗滌方式與

5、結構原理劃分4</p><p>　　2.2.2 按自動化程度分為5</p><p>　　2.3全自動洗衣機的介紹5</p><p>　　3 可編程序控制器6</p><p>　　3.1可編程控制器的基本結構6</p><p>　　3.2 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則6</p><p>

6、;　　4 全自動洗衣機的設計7</p><p><b>　　4.1設計要求7</b></p><p><b>　　4.2軟件設計7</b></p><p>　　4.2.1 洗衣機工作流程圖7</p><p>　　4.2.2 梯形圖設計9</p><p>　　4.2.

7、3I/O地址分配與接線圖10</p><p><b>　　5 結束語11</b></p><p><b>　　6 參考文獻11</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　從古到今，洗衣服都是一項難于逃避的家務勞動，在洗衣機出現(xiàn)以前，這項勞動

8、并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是辛苦勞累。</p><p>　　出現(xiàn)全自動洗衣機其特點是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉換，整個過程不需要人工操作。這類洗衣機均采用套筒式結構，其進水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預先設計好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動各執(zhí)行器件動作，整個洗衣過程自動完成。</p><p>　　2

9、 全自動洗衣機發(fā)展概述</p><p>　　2.1全自動洗衣機概況</p><p>　　全自動洗衣機是一種除放、取衣物和開動洗衣機這三道手續(xù)外，其余洗衣各程序全部自動完成的設備。</p><p>　　1874年美國的比爾·布萊克斯通發(fā)明了木制手搖洗衣機，這是世界上第一臺人工攪動洗衣機。1911年美國人又研制了世界上第一臺電動洗衣機。1920年美國的瑪依塔格

10、公司又把洗衣機的木制桶改為鋁制桶體，第二年又把鋁制桶體改為外層鑄鋁、內(nèi)層為銅板的雙層結構。1936年，他們又將搪瓷用于洗衣機桶體。與此同時，世界各地也相繼出現(xiàn)了洗衣機。歐洲國家研究成功了噴流式洗衣機和滾筒式洗衣機。1932年后，美國一家公司研制成功了第一臺前裝式滾筒全自動洗衣機，洗滌、漂洗和脫水都在同一個滾筒內(nèi)自動完成，使洗衣機的發(fā)展躍上了一個新臺階。這種滾筒洗衣機，目前在歐洲、美洲等地得到了廣泛的應用。</p><

11、p>　　第二次世界大戰(zhàn)結束后，洗衣機得到了迅速的發(fā)展，研制出具有獨特風格的波輪式洗衣機。這種洗衣機由于其波輪安裝在洗衣桶底，又稱渦卷式洗衣機。</p><p>　　近幾十年，在工業(yè)發(fā)達國家，全自動洗衣機制造技術又得到迅速發(fā)展，其年總產(chǎn)量及社會普及率均以達到相當高得水平。</p><p>　　目前世界洗衣機年總產(chǎn)量近5000萬臺，而全自動洗衣機的產(chǎn)量呈增長趨勢，在技術性能上正向著節(jié)水、

12、節(jié)能、高效、結構更趨合理的方向發(fā)展。微電腦控制功能、新型的洗滌方式、高速脫水以及低噪音等方面都有了很大提高。</p><p>　　近幾年，我國的洗衣機制造技術得到迅速發(fā)展，從生產(chǎn)單桶波輪式、雙桶波輪式洗衣機逐步向套桶波輪式全自動洗衣機和滾筒式全自動洗衣機方向發(fā)展，其中全自動洗衣機的年產(chǎn)量已占洗衣機總產(chǎn)量的10%左右。生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，技術工藝日趨完善，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提高，已生產(chǎn)出技術性能優(yōu)良的多種牌號的全自動洗衣機

13、供應市場。</p><p>　　2.2洗衣機的分類 </p><p>　　2.2.1 按洗滌方式與結構原理劃分 </p><p>　　按洗滌方式和結構原理分類，可以分為如下幾種：</p><p>　　（1）滾筒式洗衣機：衣物半浸沒于水中，滾筒作有規(guī)律的間歇的正反轉動，靠滾筒內(nèi)

14、凸起把衣物帶至高處再跌下，起揉搓作用，然后進行洗滌。其類型有：a、前裝式滾筒洗衣機；b、頂裝式滾筒洗衣機。</p><p>　?。?） 波輪式（渦卷式）洗衣機也稱日本式洗衣機：優(yōu)點：結構簡單，體積小，重量輕，操作方便，耗電量少，洗凈率高。缺點：漂洗衣物不均勻，損衣率高。</p><p>　?。?）攪拌式或擺動式洗衣機：洗衣機有一根主柱，由電動機帶動擺動葉繞定軸作周期往復運動，每次轉動角度小

15、于360度，通過旋轉的力度來達到洗滌衣物的效果其他形式有：噴流式、噴射式、振動式等，市場上比較少見。</p><p>　　2.2.2 按自動化程度分為</p><p>　?。?）普通型洗衣機：攪拌動作為電動機帶動正轉、反轉及?？慷〞r器控制，而進水、排水、脫水等完全手動。</p><p>　?。?）半自動型洗衣機：a 半自動單筒型：洗滌、漂洗、進出水均自動按設定程序

16、與時間進行，沒有脫水機。b 半自動雙筒型：由洗滌、脫水兩部分組成。先自動完成洗滌、漂洗。再由人工把洗凈的衣物放入甩干桶中脫水。</p><p>　?。?）全自動型洗衣機：可按選定的工作程序自動完成洗滌、漂洗、脫水、甩干、進水、排水等動作，無看管。其類型有：a 機械全自動型：由電動程控器控制。b 電腦全自動型：由電腦程控器控制。</p><p>　　2.3全自動洗衣機的介紹</p

17、><p>　　全自動洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉，作脫水（甩水）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進水時，通過電控系統(tǒng)使進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機外。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，

18、通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機帶動內(nèi)桶正轉進行甩干。高、低水位開關分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。</p><p>　　全自動洗衣機的結構如圖1所示。 </p><p>　　圖1 全自動洗衣機 </p><p

19、>　　3 可編程序控制器 </p><p>　　3.1可編程控制器的基本結構</p><p>　　PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成，如圖所示：PLC的特殊功能模塊用來完成某些特殊的任務。</p><p>　　圖2可編程控制器的基本結構圖</p><p>

20、　　3.2 PLC控制系統(tǒng)設計的基本原則</p><p>　　任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時，應遵循以下基本原則：1.最大限度地滿足被控對象的控制要求2.保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠3.力求簡單、經(jīng)濟，使用及維修方便4.適應發(fā)展的需要。</p><p>　　4 全自動洗衣機的設計</p><p>

21、<b>　　4.1設計要求</b></p><p>　　（1）按下啟動按鈕SB1，進水電磁閥打開，進水指示燈亮（HL1點亮）；</p><p>　?。?）進水到達水位上限（按上限按鈕），進水電磁閥關閉（HL1熄滅）。波輪電動機進行攪拌，開始洗滌，按照正轉15s→停3s→反轉15s→停3s的順序反復進行30次；</p><p>　?。?）洗滌過程

22、結束，排水電磁閥打開（HL2點亮），開始自動排水；</p><p>　　（4）排水到達水位下限（按下下限按鈕），排水電磁閥關閉（HL2熄滅）。排水電磁閥關閉2s后，進水電磁閥打開（HL1點亮），開始第二次洗滌，并重復（1）~（4）的步驟；</p><p>　?。?）洗滌過程完成3次（第三次按下限按鈕）時，開始甩干（甩干電動機工作）；洗衣機在甩干的同時自動排水;</p><

23、;p>　　（6）甩干與排水過程中共同進行10s后，同時結束，排水電磁閥關閉（HL2熄滅）。蜂鳴器HA進行蜂鳴報警（0.5s通，0.5s斷），提示洗滌過程結束，直到按下停止按鈕停止蜂鳴。</p><p>　　4.2軟件設計 </p><p>　　4.2.1 洗衣機工作流程圖</p><p>　

24、　圖3洗衣機工作流程圖</p><p>　　4.2.2 梯形圖設計</p><p>　?。?）按下啟動按鈕SB1時，S0初始化。按下停止按鈕SB2，采用區(qū)間復位ZRST指令使洗衣機停止工作。啟動和停止的梯形圖如圖17所示。</p><p>　　圖4啟動和停止梯形圖</p><p>　　按下啟動按鈕SB1，狀態(tài)元件S20驅(qū)動進水電磁閥YA1輸出

25、線圈Y000，洗衣機進水，按下SB3可以實現(xiàn)手動排水，水到達高水位時SQ1閉合，狀態(tài)元件S21驅(qū)動定時器T0延時2S，狀態(tài)元件S22驅(qū)動接觸器KM3閉合，驅(qū)動輸出線圈Y002電動機M正轉，開始洗滌。延時15S，再暫停3S后，狀態(tài)元件S24驅(qū)動接觸器KM4閉合，驅(qū)動輸出線圈Y003電動機M反轉。同樣洗滌15S，再暫停3S。通過計數(shù)器C0和定時器T4的控制，如此洗滌3次。洗衣機的洗滌梯形圖如圖18所示。</p><p&g

26、t;　　圖5洗衣機洗滌梯形圖</p><p>　　洗滌3次后，狀態(tài)元件S26驅(qū)動接觸器KM3閉合，驅(qū)動輸出線圈Y002電動機M正轉，開始脫水。低水位開關SQ2，脫水離合器YA3驅(qū)動輸出線圈Y004，通過計數(shù)器C1計數(shù)3次，洗滌完成，狀態(tài)元件S27驅(qū)動線圈Y005報警10S結束整個洗衣機的洗滌。脫水和報警結束梯形圖如圖19所示。</p><p>　　圖6脫水和報警結束梯形圖</p>

27、;<p>　　4.2.3I/O地址分配與接線圖</p><p>　　根據(jù)洗衣機操作的工藝過程及對控制系統(tǒng)的要求，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號和輸出信號；然后根據(jù)PLC的輸入點和輸出點進行I/O地址分配，使每個輸入信號對應PLC內(nèi)部的輸入繼電器，每個輸出信號對應PLC內(nèi)部的輸出繼電器。PLC洗衣機控制的I/O地址分配如表1所示。</p><p>　　表4-1 I/O分配表<

28、;/p><p><b>　　圖7模塊接線圖</b></p><p><b>　　5 結束語</b></p><p>　　該系統(tǒng)采用PLC 為控制核心結構合理、測試方法可靠，它具有較強的靈活性，提高了設備運行的可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，保證新產(chǎn)品各項技術開發(fā)的同步性，提高了勞動效率，達到了良好的經(jīng)濟效果。</p>

29、<p>　　此外，PLC 可以重復使用，降低了測試經(jīng)費。它的靈活性、操作方便性也方便測試者隨時輸入、調(diào)試和修改控制程序。PLC 又設有串行接口，方便地與計算機進行連接，組成測控系統(tǒng)，給系統(tǒng)的維護和使用帶來了很大方便。</p><p><b>　　6 參考文獻</b></p><p>　　[1]吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機中運用.家電科技.2000，4&l

30、t;/p><p>　　[2]榮俊昌.全自動洗衣機原理與維修.高等教育出版社,1998</p><p>　　[3] 肖曉光.PLC實訓教程. 南昌市：江西人民出版社 2009</p><p>　　[4] 胡學林.可編程控制器教程.北京：電子工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[5] 田淑珍.可編程控制器原理及應用. 北京：機械工業(yè)出版社，20

31、10</p><p>　　[6] 譚浩強.PLC程序設計教程.北京：清華大學出版社，2000</p><p>　　[7]謝克明.夏路易.可編程控制器原理與程序設計.北京：電子工業(yè)出版社</p><p>　　[8]錢如竹.快修家用洗衣機.北京：人民郵電出版社,2003</p><p><b>　　附錄 總梯形圖</b>&l