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1、精品名师归纳总结重庆科技学院毕业设计（论文）基于 PLC 的全自动洗衣机掌握系统设计论文同学 王丽莉指导老师 聂卫平（讲师）专业 机电一体化层次 高校本科班级学号日期重庆科技学院科研处制可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结原创性声明本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人进行的争论工作及取得的争论成果。尽我所知，除了文中特殊加以标注和致谢的的方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的争论成果。对本文的争论做出重要奉献的个人和集体，已在毕业论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。同学签名 :时间：年 月 日关于论文（设计）使用授权的说明本人完全明白江西农业工程职业学院本、专
2、科毕业论文（设计）工作条例（暂行规定）对：“成果为优秀毕业论文（设计），江西农业工程职业学院将有权选取部分论文（设计）全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠 纷，由同学本人负责”完全认可，并同意江西农业工程职业学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文（设计）的全部或部分内容。江西农业工程职业有权保留送交论文（设计）的复印件和磁盘，答应论文（设计）被查阅和借阅，可以采纳影印、缩印或扫描等复制手段储存、汇编论文（设计）。 保密的毕业论文（设计）在解密后应遵守此协议同学签名 :时间：年 月 日密级：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘 要本文介绍了利用三菱FX2N系列
3、 PLC对全自动洗衣机掌握系统总体掌握 , 阐述了掌握方案。实现全自动洗衣机掌握系统总体掌握有多种，可以采纳早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速进展，单片机、PLC的应用不断的走向深入，同时带动传统的掌握检测技术的不断更新。本文采纳日本三菱公司生产的FX2N- 48MR型 PLC 作为核心掌握器进行全自动洗衣机掌握系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的安排方案。同时依据全自动洗衣机掌握系统总体掌握要求和特点 , 确定 PLC 的输入输出安排 , 并进行现场调试关键字： PLC全自动洗衣机掌握系统PLC 程序设计PickThis paper
4、 describes the use of PLC FX2N mitsubishi series of automaticwashingmachinecontrolsystem,overallcontrol,thispaperexpounds the control scheme. Realize full-automatic washing machine control system has avarietyofoverallcontrol,canusetheanaloganddigitalearlyhybrid circuit module circuit or.In recent ye
5、ars, with the rapid development ofscienceand technology,theapplicationofPLC and single-chipconstantly tofurther,whiletraditionalcontroltesttechnologyconstantlyupdated.Based on the production FX2N mitsubishi Japan as the core 48MR - type PLCcontrollerforautomaticwashingmachinecontrolsystemdesign,andt
6、he systemstructureanddesignprograminstruction,ladderdiagramandthe inputand outputterminalsofallocationscheme. Accordingtotheoverall controlofautomaticwashingmachinecontrolsystem, PLC requirements and characteristics of distribution of input and output, and commissioningKey words: PLCautomatic washin
7、g machine control system,PLC programdesign目录1 引言 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 全自动洗衣机掌握系统总体掌握方案确定42.1 总体掌握方案确定 42.1.1 掌握系统的比较 42.2.2洗衣机的 PLC掌握系统概述 4 3 全自动洗衣机的基本结构 63.1 全自动洗衣机的原理和构造 63.2 洗涤脱水系统 83.3 排水和进水系统 93.4 电动机及传动系统 9 4 电气掌握系统 104.1 掌握系统结构 104.2 掌握系统原理 114.3 检测电路系统 12 5 主要器件的挑选 135.1 电动机的挑选 135.2 传
8、感器的挑选 135.3 可编程掌握器外部设计 14 6 软件设计 166.1 系统的次序功能图设计 166.2 全自动洗衣机的掌握要求176.3 掌握系统次序功能图 186.4 掌握系统的梯形图设计 196.5 程序语句表 21设计体会187 终止语 24致谢 25参考文献 241 引言从古到今，洗衣服都是一项难于躲避的家务劳动，在洗衣机显现以前，这项劳动并不像田园诗描画的那样布满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。这些不断重复的简洁的体力劳动，留给人的感受经常是辛苦劳累。1874 年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战美国人比尔布莱克斯创造了木制手摇洗衣机。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
9、名师归纳总结1880 年，美国又显现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开头取代人力。之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继显现。1911 年，美国试制胜利世界上第一台电动洗衣机，标志着人类家务劳动自动化的开端。1922 年，电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制胜利。70 岁月后期，微电脑掌握的全自动洗衣机显现引领新的进展方向，让人耳目一新。90 岁月，由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范畴的转速变换与调剂，产生了很多新水流洗衣机。全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采纳套筒式结构，其进水，排水都采纳电磁阀，由
10、程序掌握器按人们预先设计好的程序不断发出指令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成。所用的程序掌握器可分为电动机驱动式和单片机式。从掌握方式的进展阶段上分： 全自动洗衣机可分为两大类：第一类电动掌握洗衣机，它的程序掌握器由电动元件组成。其次类是电脑掌握洗衣机，它的程序掌握器由微型运算机组成。电动掌握全自动洗衣机是较早显现的自动掌握类家用电器，其产品类型仍属于传统的机械产品，是自动掌握的初级阶段。随着运算机的及微电子技术的进展，自动掌握系统正在逐步实现硬件化。因此，电动掌握洗衣机将逐步退出家电舞台。可编程掌握器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器
11、,用来在其内部存贮执行规律运算、次序掌握、定时、计数和算 术运算等操作的指令 ,并通过数字的、模拟的输入和输出 ,掌握各种类型的机械或生产过程.可编程序掌握器及其有关设备 ,都应按易于与各种掌握系统形成一个整体, 易于扩充其功能的原就设计。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 全自动洗衣机掌握系统总体掌握方案确定2.1 总体掌握方案确定2.1.1 掌握系统的比较PLC系统的特点：1）牢靠性高， PLC作为一种通用的工业掌握器，它必需能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰才能强，平均无故障时间长。2 ）使用便利敏捷， PLC采纳了基本单元扩展或者是模块
12、化的结构形式，因此，输入/ 输出信号的数量，形式，驱动才能等都可以依据实际掌握要求进行挑选与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC 的特殊模块增多这些可以满意不同的掌握要求，使 PLC的使用更加敏捷与多变。3）编程简洁， PLC 的优越性主要表达在它采纳了特殊的，多种面对广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，规律功能图，次序功能图等，程序简洁，明白 适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有运算机学问的人员也很统一把握，特殊是 梯形图与规律功能图，形象直观，动态监测成效逼真，且与运算机掌握简洁。单片机系统的特点：1） 要求环境，单片机对环境的适应才能较低，牢靠性差。2） 编程和 P
13、LC相比难以学习，主要是单片机采纳汇编语言或者是C 语言，这些高级语言和 PLC语言相比，难以学习。3） 功能单一只具有使用中所需要的功能。但是，它结构简洁，处理速度快。2.2.2 洗衣机的 PLC掌握系统概述全自动洗衣机采纳PLC 掌握系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的才能。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心掌握系统工作的。第一 由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂。其次，在设计掌握 系统硬件时要有多种电路爱护装置，如电流爱护、电压爱护、过载爱护、过热爱护 及欠压爱护等等 这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率无形的增加了修理成本可编辑资料 -
14、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结费用，在各种掌握系统中广泛运用的PLC 能克服单片机的缺点。它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和爱护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高掌握系统的牢靠性。另外它的编程语言也相对简洁。典型的 PLC 掌握系统的硬件组成框图如图1 所示：图 1PLC掌握系统的硬件组成框图2.2.3 PLC的设计步骤开发 应用 PLC 的 设计任务 分为 硬件 和软件设 计两 部分 。 硬件设 计 主要包括 :1 ）确定安排PLC的输入、输出点。2 ）设计外围电路,包括主电路。3 ）选购 PLC 并进行现场安装接线等内容。软 件 设 计 ,大 多 数 用 梯
15、 形 图 和 指 令 程 序 ,主 要 包 括 : 1 ）设计掌握流程 ,依据工艺要求先画出工作循环 , 如有必要再画具体的状态流程图。2）依据工作循环图 ,画出虚拟的电路图继电器梯形图。按梯形图编写指令程序表。3 系统调试 :依据设计要求 ,对程序进行调试和修改 ,必要时仍可对硬件进行修改 ,直到满意要求。在电脑掌握的全自动洗衣机中，又存在着两种不同的掌握方式，即程序掌握和模糊掌握。由于掌握方式的不同，两种洗衣机在结构和原理上都有很大的区分。程序掌握洗衣机以洗衣机生产厂家设定的数十种操作程序为基础，用户在使用时可依据洗衣量，布质的轻重以及衣物的脏污程度性质等因素，挑选不同的洗衣程序。程序掌握
16、全可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结自动洗衣机的掌握按钮很多，对程序的挑选需要有肯定的洗衣体会。模糊掌握洗衣机以其内部设置的各种传感器为信息采集源，对传感器传回的洗衣量，衣物布质，脏污程度以及脏污性质信息进行模糊规律推理，从而自动设置相应的洗涤参数，并对洗衣的全过程进行实时的检测与掌握。模糊掌握全自动洗衣机的洗衣按钮只有很少几个。从掌握类型上来说，模糊掌握属于智能掌握，是自动掌握的较高形式，代表着自动掌握的进展方向。但是，受自动掌握水平的限制，目前的模糊掌握洗衣机仍不能实现全功能上的模糊掌握，另外由于使用了各种传感器和模糊规律掌握器，使模糊掌握洗衣机的成本远高于程序掌握洗衣机。故
17、一般不采纳。3 全自动洗衣机的基本结构3.1 全自动洗衣机的原理和构造全自动洗衣机在结构上大致可分为3 中类型，即波轮式，滚筒式和搅拌式。我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式两类，产品的类型以波轮式为主，其他类型为辅。第一做一下比较：滚筒式洗衣机具有如下性能：1） 更好的软化衣物纤维，减小洗涤过程中衣物的损耗和变形，并且仍可以使洗后的衣物松软而蓬松。2） 提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉，加快洗衣粉中弱酸性物质与污物的化学反应速度，提高洗衣粉中酶的活性，同时有利于溶解汗渍，血渍，降低灰尘，油污的粘附作用，从而可在同样的洗净比下大幅度降低洗涤过程对机械力的需求。3） 温度高有利于污物在水中的扩
18、散。4） 高温能有效的杀死一些细菌。没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流，要达到肯定的洗净比，都必需有足够的机械力，而机械力对衣物是由损耗的，这就打算了波轮式洗衣机的磨损率大大高于滚筒式洗衣机。各种新水流基本原理是一样的，就是尽量以紊乱的水流减小衣物的缠绕，增大水流的冲刷力以用于洗涤，与以前依靠衣物与桶壁和衣物相互之间的摩擦方式相比，水可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结流冲刷对衣物的损耗较小。滚筒式洗衣机有如下特点：1） 磨损低，没有缠绕，机械传动部分简洁牢靠，寿命长于波轮式洗衣机。2） 自动化程度高，可以自动投放洗衣粉，漂白粉等，为不同质的的棉制品，化纤制品，羊毛制品设计
19、了不同的洗涤程序和洗涤温度，使洗涤更为科学。设有防皱浸泡功能，可将洗好的衣物浸泡在清水里，到晾晒前再甩干，防止衣物甩干后不能准时取出晾晒而起皱。1） 省水，省洗衣粉。滚筒式洗衣机不需要水位高过衣物，从而可节省用水，并可削减洗衣粉的投放量。2） 高温洗涤有肯定的灭菌作用。3） 洗涤过程噪声小，滚筒式洗衣机属封闭式洗涤，可以有效屏蔽内桶转动声和水流声。而波轮式洗涤的水流声，脱水内桶转动声是不行防止的且刹车装置和电磁阀动作声音也很大。由于滚筒式洗衣机的价格大大高于波轮式洗衣机，所以波轮式洗衣机仍旧受到普遍欢迎。波轮式洗衣机的特点：1） 水流方面。现在波轮式全自动洗衣机显现了一种新水流的形式。如LG
20、的拳击棒，松下的双瀑布，荣事达的网络水流等都采纳了这种水流。2） 程序掌握器。新推出的波轮式全自动洗衣机均采纳单片机程序掌握器， 原先的机械式程序掌握器基本上已被剔除。各厂家生产的各种型号的波轮式全自动洗衣机的掌握程序有所不同。如在模糊掌握的洗衣机中，单片机通过采集水位传感器， 布量传感器，光传感器的信号以及电动机的转速，判定出衣物的质的，多少，赃物程度，从而自动调整对衣物进行合理的洗涤。3） 不锈钢内桶。波轮式洗衣机采纳了不锈钢内桶，减小衣物和内桶壁摩擦力，从而减轻衣物的磨损。4） 同心洗。同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装，直接驱动。使洗涤和脱水时洗衣桶振动减小，噪声降低。5） 变
21、频波轮式洗衣机可以对不同质的的衣物自动挑选不同的电动机转速，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结从而给不同质的的衣物以恰当的洗涤强度，在保证洗得洁净的同时，也最大限度的降低衣物的磨损。同时仍可以在脱水甩干时，由慢到快的启动，使衣物在桶内分布匀称，脱水成效好，同时由于衣物匀称分布在洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在轴心上，可以减小振动，降低噪声，但是价格较贵。波轮式全自动洗衣机通常都采纳将洗涤（脱水）桶套装在盛水桶内的同轴套桶式结构，虽然它们各自牌号和型号都不同，但其结构都是由洗涤，脱水系统，进，排水系统，电动机和传动系统，电器掌握系统以及支撑机构5 大部分组成的。支撑机构主要有箱体，吊
22、杆及掌握台组成，它除了安装和连接洗衣机的各种零件外，仍具有减振及防护，装饰的作用。如下列图：全自动套筒洗衣机内部结构图。图 2 全自动套筒洗衣机内部结构图3.2 洗涤脱水系统它主要有盛水桶，洗涤桶和波轮组成。盛水桶又称为外桶，主要用来盛放洗涤液。盛水桶固定在钢制底板上，通过4 根吊杆悬挂在洗衣机箱体上。电动机，离合器，排水阀等部件都装在桶底下面。洗涤桶又称为脱水桶或者离心桶，也称为内桶， 它的主要功能是用来盛放衣物，在洗涤或漂洗时协作波轮完成洗涤或漂洗功能，在脱可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水时便成为离心式的脱水桶。波轮是全自动洗衣机中对衣物产生气械作用的主要部件。按波轮的外
23、形来分，基本上有小波轮（直径在160mm左右）的涡卷式水流和大波轮（直径在 300mm左右）新水流两类。3.3 排水和进水系统波轮式全自动洗衣机的进排水系统都采纳了电磁阀掌握。为了对桶内的水位进行检测和掌握，洗衣机上都安装有水位掌握器（水位开关）。波轮式全自动套桶洗衣机使用最多的水位开关是空气压力式开关，主要有气压传感器装置，掌握装置及电触点开关 3 部分组成，用来监视水位的高低。此外电磁阀分进水和排水电磁阀，进水电磁阀是洗衣机上的自动进水开关，它受水位开关动断触点的掌握。而排水电磁阀是全自动洗衣机上的自动排水装置，同时仍起转变离合器工作状态。进水、排水电磁阀是采用电流流过线圈形成磁场的原理，
24、洗衣机电磁阀在进，排水时使用，220V 沟通电压与电磁阀线圈接通，形成磁场，电磁线圈吸合。自动打开香蕉阀门，洗衣机里的水就顺着管道流出去了。断电后，电磁阀线圈失去电流，磁场消逝，电磁铁松开，橡胶阀门自动关闭，洗衣机里的水就流不出去了。3.4 电动机及传动系统波轮式全自动套桶洗衣机的电动机及传动系统主要由电动机和离合器组成，离合器又有一般离合器和减速离合器两种。其中一般离合器用在采纳小波轮的套桶洗衣机上，这种洗衣机在洗涤或者漂洗时波轮的转速和脱水时离心桶的转速相同，目前各种大波轮新水流套桶洗衣机普遍采纳减速离合器，它在洗涤，漂洗时波轮的转速较慢， 而脱水时离心桶的转速较快。电动机同时作为洗涤和脱
25、水时的动力源，普遍采纳主， 副绕组完全对称的电容式电动机。由于一般全自动套桶洗衣机的额定洗涤容量较大， 因此电动机的功率较大。采纳减速离合器的全自动套桶洗衣机传动系统的原理如下列图：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3 采纳减速离合器的全自动套桶洗衣机传动系统的原理图电动机与固定在离合器下端的大传动带盘之间用V 带传动。经第一级减速后大传动带盘得到 150r/min的转速。当洗衣机处于洗涤或漂洗状态时，再经离合器内部的行 星齿轮减速后，使波轮得到175r/min低转速。此时，洗涤（脱水）桶不动。当洗衣机处于脱水状态时，离合器输出的是未经减速的850r/min的高转速，驱动脱水
26、桶和波轮作同步高速运转。对于使用一般离合器的小波轮套桶洗衣机来说，有区分的仅仅是离合器内部没有行星齿轮减速机构，因此在洗涤或漂洗时其波轮的转速与脱水时的转速时相同的。4 电气掌握系统4.1 掌握系统结构波轮式全自动洗衣机的电气掌握系统由于洗衣机型号的不同而不尽相同，但电气掌握系统主要有程序掌握器，电动机，进水电磁阀，排水电磁阀，水位开关，安全开关及各种功能挑选开关等组成的，掌握的基本原理也都一样。全自动洗衣机能实现洗衣的自动化，整个洗衣过程都是在程序掌握器的“指挥”下进行的。如把离合器比作全自动套桶洗衣机的心脏，就程序掌握器就是全自动洗衣机的“大脑”。如下列图以可编辑资料 - - - 欢迎下载
27、精品名师归纳总结程序掌握器为核心的波轮式全自动套桶洗衣机掌握系统的基本原理方框图。图 4 波轮式全自动套桶洗衣机掌握系统的基本原理方框图4.2 掌握系统原理程序掌握器中储备着多种程序，一旦通过挑选开关选好某种程序后，程序掌握器便按这种程序自动实施对电动机，进水和排水电磁阀的掌握。安全开关又称为盖开 关，在洗衣机运行过程中起安全爱护作用，它的功能为：在洗衣机工作时误开盖，安全开关便会切断电动机电源，自动中断程序。在脱水过程中如桶内衣物摆放不匀称而产生大幅度振动时，安全开关自动中断脱水过程，启动蜂鸣器。依据采纳的程序掌握器的不同，波轮式全自动套桶洗衣机的电气掌握电路可分为电动机驱动式程序掌握器和单
28、片机式程序掌握器电路。电动机驱动式程序掌握器又称为机械式程序掌握器，它具有程序组合量大，工作牢靠，抗干扰才能强，而且能直接掌握较大电流等优点，单片机程序掌握器具有结构紧凑，操作简便，功能齐全，运行牢靠等优点。目前，机械式程序掌握器基本上已被剔除。用PLC（单片机）掌握的全自动洗衣机各种动作典型的系统结构如下列图：图 5 全自动洗衣机各种动作典型的系统结构图PLC在系统中是处于中心位置，水位开关的PLC的输入信号掌握开关，进水阀，排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC 给定信号来可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结打算其工作状态。电动机的工作状态也由掌握
29、中心PLC 给定信号来打算，而电动机的正反转状态直接打算了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。4.3 检测电路系统检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起打算作用的物理量有衣量、衣质、水位、水温顺浑浊度等 , 这些物理量都需要有适当的传感器来猎取信息, 并转换成PLC能接收的电信号。1）水位传感器水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。2） 浑浊度传感器人工洗衣时可以随时用眼睛检查衣物是否洗净，但在洗涤桶内的衣物不断的进行翻动运行，无法直接捡测衣物的洗净程度。全自动洗衣机通过采纳光传感器检测洗涤液的透光率，从而间接捡测了洗净程度。在洗衣机排水管两侧分别安装红外发光管和光电接收管。洗
30、涤前，排水管中布满清水，光电接收管受光导通，以此时间敏三极管输出电压为设定值。洗涤开头后，衣物上的污垢不断的扩散到洗涤液中，洗涤液逐步变浑浊，致使透光率降低相应的，光敏三极管的输出电压也随之下降。经过一段时间后，该输出电压趋于稳固值，洗涤过程终止，然岳进漂洗阶段。3） 衣质传感器衣质传感器又叫布质传感器，它是为检测衣物的质的而设置的。依据衣物纤维中棉纤维、化学纤维所占比例的大小，衣物的布质分为“松软棉”、“较硬棉”、“棉与化纤”以及“化纤”四个挡 。4） 衣量传感器衣量传感器又称衣物负载传感器，它是用来检测洗衣时衣物量多少的。当洗涤桶内注入肯定量的清水后将衣物放入桶内，这时让驱动电机以断续通电
31、运转的方式工作一分钟左右。利用电机绕组上产生的感应电动势，经光电隔离及比较整型，产生脉冲信号。这种矩形脉冲数目与电机惯性转过的角度成比例。如衣物多，就电机受到的阻力大，电机惯性转过的角度就小，相应的，传感器产生的脉冲就少，这样就间接的 “测量 出了衣物量的多少。下一步需要做的就是，依据衣物量来设定水位。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结衣质传感器和衣量传感器是同一个装置，只是检测的方法不同。在进行衣质检测时。第一使洗涤桶内的水位比设定水位低一个挡级，然后仍依据测衣物量的方法让驱动电机以通断电的方式工作一段时间。检测每次断电期间衣量传感器发出的脉冲数并求其平均值。用测衣量时得到的脉
32、冲数减去测衣质时得到的脉冲数，二者之差即可以判别衣质。如桶内的衣物棉纤维所占比例大，脉冲数差就大，如化学纤维所占比例大脉冲数差就小。5） 水温传感器适当的洗衣温度有利于污垢的变化。可以提高洗涤成效。水温传感器装在洗涤桶的下部。以热敏电阻为检测元件。测定打开洗衣机开关时的温度为环境温度，注水终止时的温度为水温，将所测温度信号输给 PLC。5 主要器件的挑选5.1 电动机的挑选由于家庭供应的电源限制应选单相电容运转式异步电动机。以 3.6 公斤全自动洗衣机为例，由于全自动洗衣机的脱水桶直径较大，这一偏心不能不考虑，所以运算时应以洗涤物可能产生前最大偏心为运算依据。脱水时电机功率比洗涤时要大，在确定
33、电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据，也就是说脱水时电机功率就是该洗衣机所确定的电机额定功率。由于在运算时一些因素如电机转子的转动惯量等没考虑，造成一些偏差，所以 3.6 公斤全自动洗衣机电机额定功率选为 180 瓦。符合全自动洗衣机的功率范畴 120W 250W。故挑选 YY104-180 型号单相电容运转式电动机，功率 180 瓦, 额定电压 220V，转速1350r/min ，电流 1.7A 。5.2 传感器的挑选5.2.1 水温传感器的挑选水温检测可用热敏电阻或MTS102半导体温度检测器。洗衣机水温一般为4 40 , 在该温度范畴内 MTS10线2 性好, 温度敏锐 , 水温检测常选
34、用它。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.2.2 水位传感器的挑选对于PLC掌握的洗衣机 , 要求水位的检测必需是连续的 , 谐振式水位传感器是利用电磁谐振电路 LC 作为传感器的敏锐元件, 将被测物体的变化转变为LC 参数的变化 , 最终以频率参数输出。其工作原理是将水位的高低通过导管转换成一个测试内腔气体变化的压力 , 驱动内腔上方的一块隔膜移动 , 带动隔膜中心的磁芯在某线圈内移动, 从而线圈电感发生变化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。故常采纳谐振式水位传感器。5.2.3 浑浊度传感器的挑选浑浊度传感器主要采纳红外光电传感器。由红外发射管发出肯定强度的红外光, 红
35、外接收管在溶液的另一侧接收红外线。红外线在溶液中透光性的大小就打算接收方产生光电电流的大小 , 光电流经整形放大和数据处理后, 就可以判定出水的浑浊程度。5.2.4 衣质传感器的挑选衣质的检测一般在洗涤之前，且主要用来测定所洗衣物属于棉类仍是化纤类。在肯定水位的前提下不同的衣物成分不同, 其布阻抗就不同。为了测出衣质, 先加入肯定的水并让电机转动 , 突然切断电源 , 由于惯性作用电机会爱护短时间旋转。此时电机处于发电机状态 , 会产生肯定感应电势并逐步衰减到零。由于衰减速率与布阻抗有肯定的线性关系 , 通过对定子绕组两端电热进行整流和检测, 经光电隔离后形成脉冲 , 脉冲信号多，就布阻抗小
36、, 反之亦然。经过几次测量就可以判定出布阻抗, 通过推理得出衣质。故挑选电阻传感器。5.3 可编程掌握器外部设计5.3.1可编程掌握器的挑选依据输入信号及输出信号的数量，经过初略运算，输人点数为 6 点，输出点数为6 点。输人、输出信号都是数字量。增加20%备用量，以便随时增加掌握功能：输入点数为： 6 1+20%=7.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.3.2可编程掌握器 I/O口安排输入启动高水位传低水位传感器浑浊度传感器衣质传感器停止感器PLC 输入X0X1X2X3X4X5输出Y0Y1Y2Y6Y3Y7Y4Y5PLC 输报警器进水掌握正转高正转低反转高速反转低速洗排水掌握
37、阀脱水出阀速洗涤速洗涤洗涤涤输出点数为： 6 1+20%=7.2依据 I/O点数，可选松下 FP0-C16 型可编程掌握器，其输入点8 点，输出点 8点，扩展模块可用点数为 16 点。图6 可编程掌握器 I/O 口安排表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.3.3外围接线图图7 可编程掌握器外围接线图洗衣机要实现衣服的洗涤，漂洗和脱水，就要通过上述动作来实现，而这些动作可以通过 PLC 掌握来实现。同时加上开关和按钮，数码管显示器，蜂鸣报警器和欠电压检测爱护电路等，就可以形成完整的PLC 掌握系统。通过软件编程达到对整个洗衣过程进行检测掌握和用户交互。此外，在少数全自动洗衣机上，
38、以继电器作各电气工作部件驱动电路的电源开关，由PLC掌握继电器触点开关的通断，实现洗衣机的程序运转。6 软件设计6.1 系统的次序功能图设计全自动洗衣机工作原理：全自动洗衣机的洗衣桶 外桶 和脱水桶 内桶 是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水 甩水 用。内桶的四周有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结很多小孔，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电动掌握系统，使进水阀打开，经进水管将水注入到外 桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时
39、脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。6.2 全自动洗衣机的掌握要求1） PLC投入运行，系统处于初始状态预备好启动。2） 启动时开头进水。3） 水满 上限位 时停止进水并开头洗涤正转。4） 正转 30s后暂停。5） 暂停 2s后开头洗涤反转。6） 反转 30s后暂停。7） 暂停 2s后，如正、反转未满 5次时，返回从正洗开头的动作。8） 暂停 5s后，如正、反洗涤满 5次时就开头排水。9） 水位下降到低水位时
40、开头脱水井连续排水。10） 脱水 30s即完成一次从进水到排水的大循环过程。11） 如完成 2次大循环，洗完报警 3s后自动停机。12） 可以按“停止”按钮实现手动停止进水、排水、脱水及报警。13） 可以按“排水”按钮实现手动排水。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6.3 掌握系统次序功能图图 9全自动洗衣机掌握系统次序功能图PLC 投入运行，系统处于初始状态，预备好启动。按下启动按钮时开头进水，水满 即水位到达高水位 时停止进水， 2s后开头正转洗涤。正转洗涤30s后暂停，暂停 2s 后开头反转洗涤。反转洗涤30s 后暂停，暂停 2s 后，如正、反洗涤未满 5 次，就返回从正转
41、洗涤开头的动作。如正、反洗涤满 5 次时，就开头排水。排水水位如下降到低水位时，开头脱水并连续排水。脱水30s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。如 未完成 2 次大循环，就返回从进水开头的全部动作，进行下一次大循环。如完成了 2 次大循环，就进行洗完报警。报警3s终止全部过程，自动停机。如按下停止按钮，可以手动排水和手动脱水。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6.4 掌握系统的梯形图设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图10PLC 掌握系统的梯形图按下启动按钮 S1， X0 动合触点闭合，内部帮助继电器 R10 得电为“ 1”，同时 R10动合触点闭合自锁。
42、R10动合触点闭合使输出继电器 Y1 得电为“ 1”，进水阀打开，开头注水。到高水位检测传感器， K1 闭合，使其动断触点 X1 断开，进水阀关闭。 同时 X1 动合触点闭合，计时器 T0开头通电计时， 2s 后T0 动合触点闭合，输出继电器 Y2 得电为“ 1”，洗衣机开头正转洗涤。同时计时器T1 得电， 30s 后T1 动断触点断开， Y2 断电，正转洗涤停止。同时 T1 动合触点闭合，计时器 T2 得电， 2s后 T2 动合触点闭合，输出继电器 Y3 得电为“ 1”，洗衣机开头反转洗涤，同时计时器 T3 得电， 30s后T3 动合触点闭合， T4 得电， 2s 后T4 动合触点闭合，计数
43、器 CT100 计数 1 次。 T4 动断触点断开，计时器 T0、T1 、T2 、T3 、T4 失电复位， T4 失电后其动断触点复原闭合， T0 得电， 2s后，Y2 得电，开头正转洗涤，如此循环5次，计数器 CT100 计数 5次后， C100 动合触点闭合，输出继电器Y4 得电为“ 1”，排水阀打开排水，待排水至低水位检测开关K2 时，输入继电器X2 动断触点断开， Y4 失电为“ 0”，停止排水，同时X2 动合触点闭合，输出继电器Y5 得电为“ 1”，脱水电机可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运转，开头脱水，同时计时器T5 得电， 30s 后T5 动断触点断开， Y5 失
44、电为“ 0”，脱水停止。同时T5 动合触点闭合，计数器CT101 计数 1 次。同时 T5 动合触点闭合，使高水位进水阀打开注水，开头第 2 次大循环，第 2 次大循环终止后，计数器CT101 动合触点闭合，输出继电器Y0 得电为“ 1”，报警器报警，同时计时器T6 得电， 3s 后T6 动断触点断开， Y0 失电为“ 0”，报警停止， 自动洗衣过程完成。其中S2为手动排水按钮，S3为手动脱水按钮，S4 为手动停止按钮。6.5程序语句表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 11 程序语句表毕业设计体会经过一个多月的努力我的毕业设计最终完成了 , 但是现在回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜，艰辛同时又布满乐趣 , 不过乐趣尽在其中！通过本次毕业设计，没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这几年来所学学问的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发觉毕业设计不仅是对前面所学学问的一种检验，而且也是对自己才能的一种提