畢業(yè)論文---plc在全自動(dòng)洗衣機(jī)的應(yīng)用

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p>　　題 目： PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)的應(yīng)用 </p><p>　　系（分院）： 機(jī)電學(xué)院 專業(yè)： 機(jī)電一體化 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　報(bào) 告 人：

2、 </p><p>　　2012 年 5 月 22 日 </p><p>　　PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)的應(yīng)用</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　可編程控制器(PLC)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)化控制裝置,它的功能性強(qiáng),可靠性高,編

3、程簡(jiǎn)單,使用方便,體積小巧。</p><p>　　用于全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)洗滌、排水、脫水等功能，改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，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(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 全自動(dòng)洗衣機(jī) 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(dòng)洗衣機(jī)發(fā)展概述4</p><p>　　2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)概況4</p><p>　　2.2洗衣機(jī)的分類4</p><p>　　2.2.1 按洗滌方式與

5、結(jié)構(gòu)原理劃分4</p><p>　　2.2.2 按自動(dòng)化程度分為5</p><p>　　2.3全自動(dòng)洗衣機(jī)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(jié)構(gòu)6</p><p>　　3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則6</p><p>

6、;　　4 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)7</p><p><b>　　4.1設(shè)計(jì)要求7</b></p><p><b>　　4.2軟件設(shè)計(jì)7</b></p><p>　　4.2.1 洗衣機(jī)工作流程圖7</p><p>　　4.2.2 梯形圖設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.2.

7、3I/O地址分配與接線圖10</p><p><b>　　5 結(jié)束語11</b></p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)11</b></p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)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)

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(fù)的簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是辛苦勞累。</p><p>　　出現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動(dòng)完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個(gè)過程不需要人工操作。這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行器件動(dòng)作，整個(gè)洗衣過程自動(dòng)完成。</p><p>　　2

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

10、公司又把洗衣機(jī)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(jié)構(gòu)。1936年，他們又將搪瓷用于洗衣機(jī)桶體。與此同時(shí)，世界各地也相繼出現(xiàn)了洗衣機(jī)。歐洲國(guó)家研究成功了噴流式洗衣機(jī)和滾筒式洗衣機(jī)。1932年后，美國(guó)一家公司研制成功了第一臺(tái)前裝式滾筒全自動(dòng)洗衣機(jī)，洗滌、漂洗和脫水都在同一個(gè)滾筒內(nèi)自動(dòng)完成，使洗衣機(jī)的發(fā)展躍上了一個(gè)新臺(tái)階。這種滾筒洗衣機(jī)，目前在歐洲、美洲等地得到了廣泛的應(yīng)用。</p><

11、p>　　第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，洗衣機(jī)得到了迅速的發(fā)展，研制出具有獨(dú)特風(fēng)格的波輪式洗衣機(jī)。這種洗衣機(jī)由于其波輪安裝在洗衣桶底，又稱渦卷式洗衣機(jī)。</p><p>　　近幾十年，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，全自動(dòng)洗衣機(jī)制造技術(shù)又得到迅速發(fā)展，其年總產(chǎn)量及社會(huì)普及率均以達(dá)到相當(dāng)高得水平。</p><p>　　目前世界洗衣機(jī)年總產(chǎn)量近5000萬臺(tái)，而全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，在技術(shù)性能上正向著節(jié)水、

12、節(jié)能、高效、結(jié)構(gòu)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(guó)的洗衣機(jī)制造技術(shù)得到迅速發(fā)展，從生產(chǎn)單桶波輪式、雙桶波輪式洗衣機(jī)逐步向套桶波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)和滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)方向發(fā)展，其中全自動(dòng)洗衣機(jī)的年產(chǎn)量已占洗衣機(jī)總產(chǎn)量的10%左右。生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)工藝日趨完善，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提高，已生產(chǎn)出技術(shù)性能優(yōu)良的多種牌號(hào)的全自動(dòng)洗衣機(jī)

13、供應(yīng)市場(chǎng)。</p><p>　　2.2洗衣機(jī)的分類 </p><p>　　2.2.1 按洗滌方式與結(jié)構(gòu)原理劃分 </p><p>　　按洗滌方式和結(jié)構(gòu)原理分類，可以分為如下幾種：</p><p>　?。?）滾筒式洗衣機(jī)：衣物半浸沒于水中，滾筒作有規(guī)律的間歇的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jìn)行洗滌。其類型有：a、前裝式滾筒洗衣機(jī)；b、頂裝式滾筒洗衣機(jī)。</p><p>　?。?） 波輪式（渦卷式）洗衣機(jī)也稱日本式洗衣機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，操作方便，耗電量少，洗凈率高。缺點(diǎn)：漂洗衣物不均勻，損衣率高。</p><p>　?。?）攪拌式或擺動(dòng)式洗衣機(jī)：洗衣機(jī)有一根主柱，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)擺動(dòng)葉繞定軸作周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度小

15、于360度，通過旋轉(zhuǎn)的力度來達(dá)到洗滌衣物的效果其他形式有：噴流式、噴射式、振動(dòng)式等，市場(chǎng)上比較少見。</p><p>　　2.2.2 按自動(dòng)化程度分為</p><p>　?。?）普通型洗衣機(jī)：攪拌動(dòng)作為電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停靠定時(shí)器控制，而進(jìn)水、排水、脫水等完全手動(dòng)。</p><p>　?。?）半自動(dòng)型洗衣機(jī)：a 半自動(dòng)單筒型：洗滌、漂洗、進(jìn)出水均自動(dòng)按設(shè)定程序

16、與時(shí)間進(jìn)行，沒有脫水機(jī)。b 半自動(dòng)雙筒型：由洗滌、脫水兩部分組成。先自動(dòng)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>　　（3）全自動(dòng)型洗衣機(jī)：可按選定的工作程序自動(dòng)完成洗滌、漂洗、脫水、甩干、進(jìn)水、排水等動(dòng)作，無看管。其類型有：a 機(jī)械全自動(dòng)型：由電動(dòng)程控器控制。b 電腦全自動(dòng)型：由電腦程控器控制。</p><p>　　2.3全自動(dòng)洗衣機(jī)的介紹</p

17、><p>　　全自動(dòng)洗衣機(jī)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(zhuǎn)，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(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)水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，

18、通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。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。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。</p><p>　　全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 </p><p>　　圖1 全自動(dòng)洗衣機(jī) </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(jié)構(gòu)</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(wù)。</p><p>　　圖2可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p>

20、　　3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)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(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(duì)象的控制要求2.保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠3.力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，使用及維修方便4.適應(yīng)發(fā)展的需要。</p><p>　　4 全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>

21、<b>　　4.1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　（1）按下啟動(dòng)按鈕SB1，進(jìn)水電磁閥打開，進(jìn)水指示燈亮（HL1點(diǎn)亮）；</p><p>　?。?）進(jìn)水到達(dá)水位上限（按上限按鈕），進(jìn)水電磁閥關(guān)閉（HL1熄滅）。波輪電動(dòng)機(jī)進(jìn)行攪拌，開始洗滌，按照正轉(zhuǎn)15s→停3s→反轉(zhuǎn)15s→停3s的順序反復(fù)進(jìn)行30次；</p><p>　　（3）洗滌過程

22、結(jié)束，排水電磁閥打開（HL2點(diǎn)亮），開始自動(dòng)排水；</p><p>　　（4）排水到達(dá)水位下限（按下下限按鈕），排水電磁閥關(guān)閉（HL2熄滅）。排水電磁閥關(guān)閉2s后，進(jìn)水電磁閥打開（HL1點(diǎn)亮），開始第二次洗滌，并重復(fù)（1）~（4）的步驟；</p><p>　　（5）洗滌過程完成3次（第三次按下限按鈕）時(shí)，開始甩干（甩干電動(dòng)機(jī)工作）；洗衣機(jī)在甩干的同時(shí)自動(dòng)排水;</p><

23、;p>　?。?）甩干與排水過程中共同進(jìn)行10s后，同時(shí)結(jié)束，排水電磁閥關(guān)閉（HL2熄滅）。蜂鳴器HA進(jìn)行蜂鳴報(bào)警（0.5s通，0.5s斷），提示洗滌過程結(jié)束，直到按下停止按鈕停止蜂鳴。</p><p>　　4.2軟件設(shè)計(jì) </p><p>　　4.2.1 洗衣機(jī)工作流程圖</p><p>　

24、　圖3洗衣機(jī)工作流程圖</p><p>　　4.2.2 梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，S0初始化。按下停止按鈕SB2，采用區(qū)間復(fù)位ZRST指令使洗衣機(jī)停止工作。啟動(dòng)和停止的梯形圖如圖17所示。</p><p>　　圖4啟動(dòng)和停止梯形圖</p><p>　　按下啟動(dòng)按鈕SB1，狀態(tài)元件S20驅(qū)動(dòng)進(jìn)水電磁閥YA1輸出

25、線圈Y000，洗衣機(jī)進(jìn)水，按下SB3可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水，水到達(dá)高水位時(shí)SQ1閉合，狀態(tài)元件S21驅(qū)動(dòng)定時(shí)器T0延時(shí)2S，狀態(tài)元件S22驅(qū)動(dòng)接觸器KM3閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y002電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，開始洗滌。延時(shí)15S，再暫停3S后，狀態(tài)元件S24驅(qū)動(dòng)接觸器KM4閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y003電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)。同樣洗滌15S，再暫停3S。通過計(jì)數(shù)器C0和定時(shí)器T4的控制，如此洗滌3次。洗衣機(jī)的洗滌梯形圖如圖18所示。</p><p&g

26、t;　　圖5洗衣機(jī)洗滌梯形圖</p><p>　　洗滌3次后，狀態(tài)元件S26驅(qū)動(dòng)接觸器KM3閉合，驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y002電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，開始脫水。低水位開關(guān)SQ2，脫水離合器YA3驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y004，通過計(jì)數(shù)器C1計(jì)數(shù)3次，洗滌完成，狀態(tài)元件S27驅(qū)動(dòng)線圈Y005報(bào)警10S結(jié)束整個(gè)洗衣機(jī)的洗滌。脫水和報(bào)警結(jié)束梯形圖如圖19所示。</p><p>　　圖6脫水和報(bào)警結(jié)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(jī)操作的工藝過程及對(duì)控制系統(tǒng)的要求，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；然后根據(jù)PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)進(jìn)行I/O地址分配，使每個(gè)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸入繼電器，每個(gè)輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸出繼電器。PLC洗衣機(jī)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(jié)束語</b></p><p>　　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。</p>

29、<p>　　此外，PLC 可以重復(fù)使用，降低了測(cè)試經(jīng)費(fèi)。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。PLC 又設(shè)有串行接口，方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，組成測(cè)控系統(tǒng)，給系統(tǒng)的維護(hù)和使用帶來了很大方便。</p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]吳存宏.淺談PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)中運(yùn)用.家電科技.2000，4&l

30、t;/p><p>　　[2]榮俊昌.全自動(dòng)洗衣機(jī)原理與維修.高等教育出版社,1998</p><p>　　[3] 肖曉光.PLC實(shí)訓(xùn)教程. 南昌市：江西人民出版社 2009</p><p>　　[4] 胡學(xué)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(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20

31、10</p><p>　　[6] 譚浩強(qiáng).PLC程序設(shè)計(jì)教程.北京：清華大學(xué)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(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社</p><p>　　[8]錢如竹.快修家用洗衣機(jī).北京：人民郵電出版社,2003</p><p><b>　　附錄 總梯形圖</b>&l