工業(yè)洗衣機電器系統(tǒng)設(shè)計--畢業(yè)論文.doc

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1、 摘要隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的日益提高，傳統(tǒng)洗衣機的清洗模式已經(jīng)越來越不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的清洗需求，然而隨著目前科技水平的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，人們通過對高新技術(shù)的不斷研發(fā)和應(yīng)用，研發(fā)出了具有商業(yè)用途功能強大的工業(yè)大清洗容量洗衣機，用來滿足人們在工作環(huán)境中大批工業(yè)衣物的清洗。相比于傳統(tǒng)洗衣機工業(yè)洗衣機具有使用壽命長，工作效率高，可以承擔(dān)大批量衣物高負(fù)荷清洗并可以適應(yīng)任何工作環(huán)境等特點，本文通過對目前工作應(yīng)用最廣泛的PLC工業(yè)洗衣機的工作原理及電器控制系統(tǒng)等進(jìn)行深入研究和控制系統(tǒng)的設(shè)計分析以此來展現(xiàn)編程系統(tǒng)控制器工業(yè)洗衣機的工作性能及其在目前工業(yè)工業(yè)發(fā)展中所具有的獨特特性。關(guān)

2、鍵詞：工業(yè)洗衣機 編程系統(tǒng)控制器 電器控制系統(tǒng) 工作性能 Abstract With the rapid development of economy and the increasing of peoples living standard, the traditional model of washing machine cleaning already more and more cant satisfy peoples growing needs cleaning, but with the rapid development of the current level of scien

3、ce and technology and the accelerating process of industrialization, people through the continuous research and development and application of high and new technology, has developed a commercial use powerful industrial washing machine cleaning capacity, to meet the people in the work environment of

4、industrial laundry cleaning. Compared with the traditional industrial washing machine washing machine has long service life, high efficiency, high load can undertake large quantities of clothing clean and can adapt to any working environment etc, this article through to the current work of the most

5、widely used PLC industrial washing machine working principle and electric control system and so on in-depth research and the analysis of the design of the control system in order to show the performance of programming system controller industrial washing machine and its industrial development in the

6、 current industry has unique characteristics.Keywords: industrial washing machine programming system controller electric control system performance目錄第一章 工業(yè)洗衣機電氣控制系統(tǒng)概述11.1 工業(yè)洗衣機的簡介11.1.2 研究PLC工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的目的和意義11.2 PLC的簡介21.2.1 PLC工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的優(yōu)點21.3工業(yè)洗衣機和PLC的工作原理31.3.1 工業(yè)洗衣機的工作原理31.3.2工業(yè)洗衣機的結(jié)構(gòu)41.3.3 PLC的工

7、作原理51.4工業(yè)洗衣機的設(shè)計要求6第二章工業(yè)洗衣機電氣控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)82.1的選擇及外圍電路82.2 /地址分配82.3 功能與選擇82.4 外部接線圖92.5變頻器及與的控制電路92.6 系統(tǒng)運行的控制電路102.7電機調(diào)速原理102.8變頻器與電機的結(jié)合應(yīng)用102.9 主電路112.10 I/O分配表122.11 I/O接線圖132.12 元器件選型142.12.1 PLC的選型142.12.2 其他硬件的選擇14第三章 工業(yè)洗衣機電氣控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)153.1系統(tǒng)的流程圖153.2 主流程圖163.4 梯形圖17第四章 系統(tǒng)測試17設(shè)計心得19參考文獻(xiàn)20附圖A 狀態(tài)流程圖21第

8、一章 工業(yè)洗衣機電氣控制系統(tǒng)概述只要是具有科技水平和工業(yè)化程度，都可以對編程控制器（PLC）廣泛應(yīng)用。目前為止，編程控制器已經(jīng)將日常的生產(chǎn)變得更加智能化，便捷化。本文通過研究將編程控制器應(yīng)用于工業(yè)洗衣機當(dāng)中并其進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)，是如何增加工作效率和清洗質(zhì)量的。并對編程控制器的應(yīng)用原理和使用領(lǐng)域進(jìn)行介紹，說明編程控制器是如何廣泛應(yīng)用于信息化領(lǐng)域的。1.1 工業(yè)洗衣機的簡介 人們通過不斷的發(fā)明和探索在工業(yè)革命之后科技技術(shù)發(fā)生了突飛猛進(jìn)的變化，人們不斷研發(fā)出可以為人們生產(chǎn)生活帶來便利的產(chǎn)品，洗衣機就在這個時候應(yīng)運而生了。洗衣機在發(fā)明之初結(jié)構(gòu)十分簡單，但隨著人們需求的增多簡單的功能已經(jīng)不能滿足人們的生產(chǎn)生

9、活的需要，所以洗衣機隨著社會的進(jìn)步也在不斷的發(fā)生改進(jìn)，由于科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們的生活發(fā)生了很大的變革，加上工業(yè)革命對工業(yè)技術(shù)的強力推動，使洗衣機的應(yīng)用與發(fā)展發(fā)生了翻天覆地的變化。其工作性能越來越完善，對于衣物的清洗由原來的簡單清洗向更高質(zhì)量的清洗而邁進(jìn)，而在在清洗的數(shù)量上都有了非常大的改變。 隨著洗衣機的科技水平和工業(yè)化強度的增加在社會生活中得到了廣泛的應(yīng)用，而且人們不斷實現(xiàn)洗衣機的清洗智能化增加其便捷程度和工作效率，提升人們的生活質(zhì)量。隨著社會的進(jìn)步和人們生活水平的提高，目前洗衣機越來越具有工作速度快，清洗質(zhì)量高，清洗數(shù)量多，不易發(fā)生事故，環(huán)保安靜等特點受到人們的廣泛青睞，被應(yīng)用于各類服

10、務(wù)行業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ睢?.1.2 研究PLC工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的目的和意義 通過將編程控制器在工業(yè)洗衣機的系統(tǒng)應(yīng)用及設(shè)計改良，使工業(yè)洗衣機能夠更好與將編程控制器相結(jié)合并產(chǎn)生良好效果，通過使用編程控制器自身所具有的使用方便，應(yīng)用能力廣，輸入和輸出接口多，工作效率快，使用壽命長，和售后檢修方便等功能特點，使工業(yè)洗衣機能夠滿足人們?nèi)找嬖黾拥纳钚枨螅瑸槿藗兲峁└痈咝П憬莸姆?wù)，同時由于工業(yè)洗衣機的經(jīng)濟(jì)見效快，收獲利潤高，能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，所以將編程控制器應(yīng)用于工業(yè)洗衣機中使其變得更加智能高效，方便快捷的滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活需要具有十分重要的作用 1.2 PLC的簡介目前洗衣機所應(yīng)用的程序控制

11、程序，大多都是通過精細(xì)化的信息處理技術(shù)，通過科學(xué)設(shè)計而制作出來了現(xiàn)代化信息編程程序控制器。它具有較好的安全性，多種應(yīng)用功能方便快捷，集成性的系統(tǒng)模式，簡單易懂的操作性，科學(xué)化的設(shè)定模式，迅速的分析能力，便捷的信息手段，優(yōu)良的可靠性，可以適用于各種的工作環(huán)境，所以目前成為在工作生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)展最快的新型設(shè)備，可以對其進(jìn)行智能化處理和信息化操控。目前已經(jīng)在新型設(shè)備工業(yè)領(lǐng)域中占據(jù)了十分重要的地位，相比于傳統(tǒng)的編程設(shè)備操控器變得更加便捷高效，具有明顯的現(xiàn)代化特征。1.2.1 PLC工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的優(yōu)點 相對于以往的洗衣機進(jìn)行比較研究，采用編程控制器的工業(yè)洗衣機顯得更加便捷和工作效率。編程控制洗衣機

12、主要具有以下幾點優(yōu)勢：（1）安全性能好，續(xù)航能力強 編程控制的洗衣機采用目前最先進(jìn)的大規(guī)模電路集成手段，并在其中心系統(tǒng)的集成電路板設(shè)計為擁有目前最新科技的防干擾手段，擁有十分可靠的安全的性能和超強的續(xù)航能力。（2）設(shè)施完善，應(yīng)用范圍廣，可用功能多編程控制器隨著科技的發(fā)展不斷得到技術(shù)的革新，如今已經(jīng)發(fā)展成為具有多種特性，各種規(guī)模的電子化信息系統(tǒng)。編程控制其可以在各種環(huán)境，各個系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。具有強大的數(shù)據(jù)分析整理系統(tǒng)和處理功能。目前編程控制器除了在信息處理上具有十分完備的功能外，還可應(yīng)用于各種電子信息化處理系統(tǒng)。（3）簡單易懂，操作簡便受到操作人員廣泛青睞編程控制其可以應(yīng)用于各類的電子信息

13、處理系統(tǒng)，在工業(yè)企業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，由于編程控制器具有簡單易懂操作簡便的特性，所以編程控制器受到了許多操作人員的廣泛青睞。 （4）操作控制簡單，提高工作效率，利于日常檢修保養(yǎng) 由于編程控制器采用的是存儲系統(tǒng)，相比于以往的控線操作模式極大的提升其工作效率，使工作人員在日常的操作使用中工作效率得到明顯的提升，而且操作極為簡便，對于設(shè)備的使用壽命也得到了極大的提升，在日常的保養(yǎng)和檢修中也十分容易，而且該設(shè)備可以根據(jù)工作環(huán)境的不同而進(jìn)行設(shè)定為符合當(dāng)前實際的操作系統(tǒng)，功能十分強大。 （5）輕巧靈便易于攜帶目前最小的編程控制其的機身尺寸小于100mm，重量小于150g，耗電量極低，由于該機器輕巧靈

14、便易于與設(shè)備進(jìn)行組合裝配，而且便于操作人員攜帶十分方便，易于提高工作人員的工作效率。1.3工業(yè)洗衣機和PLC的工作原理1.3.1 工業(yè)洗衣機的工作原理工業(yè)化洗衣機的出水和入水主要是由入水電子磁力閥門和出水電子磁力閥門進(jìn)行操控的。清洗的轉(zhuǎn)洗方向主要由洗衣機的電動機的轉(zhuǎn)向進(jìn)行操控的，清洗排水時出水時洗衣機的排水系統(tǒng)閉合，出水電子磁力閥門自動關(guān)閉，由洗衣機電動機轉(zhuǎn)動帶動清洗桶進(jìn)行正常甩干，如果洗衣機內(nèi)部存儲的水位過多，洗衣機會自動發(fā)出預(yù)警系統(tǒng)。 洗衣機在正常的清洗轉(zhuǎn)動時入水和出水都使用了電子磁力閥門進(jìn)行統(tǒng)一控制，目的是為了防止洗衣機內(nèi)部水位過多，保持洗衣機的水位正常進(jìn)行監(jiān)控。目前大多數(shù)洗衣機里面都裝

15、有對洗衣機水位保持正常的水位控制系統(tǒng)，通過簧管式傳感器來對洗衣機的內(nèi)部水位進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測。電子磁力閥門主要分為入水和出水電子磁力閥門控制系統(tǒng)。入水電子磁力閥門控制系統(tǒng)是洗衣機的入水控制系統(tǒng)，入水的水位高度根據(jù)各斷點開關(guān)的閉合而掌控。洗衣機的出水電子磁力閥門是洗衣機出水系統(tǒng)的控制開關(guān)，能夠影響洗衣機正常工作運轉(zhuǎn)。入水和出水電子磁力閥門的設(shè)計應(yīng)用主要是根據(jù)電在線圈中流通會形成電力磁場的工作原理。當(dāng)洗衣機在正常運轉(zhuǎn)的過程中入水和出水的電子磁力閥門在應(yīng)用的過程中，由于用電器電流的流通，使電壓在線圈的流動過程中形成電子磁力，通過對線圈磁力的控制，可以對洗衣機內(nèi)部各工作閥門進(jìn)行有效控制，當(dāng)洗衣機的出水開關(guān)開

16、啟時，洗衣機內(nèi)部的水就會順著出水口流出，當(dāng)對洗衣機停止供電后，由于沒有電流通線圈就失去電子磁力，開關(guān)就自動閉合，洗衣機內(nèi)部的水就無法通過出水口流出，由于洗衣機采用編程控制器具有多種功能，可以通過對功能面板的操作來控制洗衣機的入水，出水等正常運轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。由此可見，洗衣機的編程程序控制器是設(shè)備正常運轉(zhuǎn)過程中不可缺少的重要組成部分，洗衣機運轉(zhuǎn)過程中的入水，清洗，出水，甩干等都是需要通過該系統(tǒng)進(jìn)行編程操作的。系統(tǒng)程序在洗衣機的正常運轉(zhuǎn)的過程中，依據(jù)程序設(shè)定各個開關(guān)環(huán)節(jié)的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)來操控洗衣機的入水，出水開關(guān)和正常清洗工作狀態(tài)。而洗衣機在正常運轉(zhuǎn)過程中就是通過這些開關(guān)來控制洗衣機內(nèi)部水位的多少，以便進(jìn)行

17、清洗和甩干等工作運轉(zhuǎn)。1.3.2工業(yè)洗衣機的結(jié)構(gòu)對于這類功能齊全的洗衣機在設(shè)計之初就應(yīng)該對洗衣機在正常運轉(zhuǎn)或工作時可能遇到的問題進(jìn)行綜合考慮，由此才能確保產(chǎn)品的正常運轉(zhuǎn)，如洗衣機在正常工作的過程中是否牢靠耐用，能否有效的減少勞動強度提高工作效率，對于產(chǎn)品的可靠性和其市場價值能夠適應(yīng)市場需求，受到廣泛青睞等問題，都需要進(jìn)行綜合的分析考慮。以下描述在設(shè)計控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：(1)最大限度地滿足控制要求應(yīng)該極大限度的利用編程控制器自身所具有的功能特性，使其能夠得到充分發(fā)揮和廣泛應(yīng)用，是在設(shè)備上使用編程處理器最基本的要求。工作人員在對系統(tǒng)設(shè)計的時候就應(yīng)該對產(chǎn)品性能和特性等有個綜合的界定，通

18、過不斷的數(shù)據(jù)分析和理論研究，并與其他工作人員不斷加強溝通協(xié)調(diào)，通過科學(xué)的設(shè)計和合理的制定解決方案才能確保系統(tǒng)的可行性，(2)保證控制系統(tǒng)安全可靠對于編程控制器也應(yīng)該使其工作性能，運行狀態(tài)，工作效率等得到保障和提高，確保其性能的穩(wěn)定和正常工作。(3)力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方面在對設(shè)備進(jìn)行操作時應(yīng)該對設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的操作，要注意對設(shè)備生產(chǎn)設(shè)計時候的成本運行，應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計規(guī)劃，降低在生產(chǎn)設(shè)計中的成本支出，同時還要注意設(shè)備生產(chǎn)后推向市場可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。所以工程師在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的過程中應(yīng)該使操作系統(tǒng)簡便快捷，同時主義生產(chǎn)成本的支出。另一方面還有考慮到系統(tǒng)在設(shè)計時的工作性能和運行狀態(tài)，以及

19、產(chǎn)品的使用壽命等，都需要設(shè)計進(jìn)行綜合考慮，便于產(chǎn)品的日后保養(yǎng)與維修。(4)適應(yīng)發(fā)展的需要由于經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展和工業(yè)化的不斷提高，所以對于程序控制系統(tǒng)也提出了更高的要求，只有對程序控制系統(tǒng)的不斷革新，才能滿足程序控制系統(tǒng)與設(shè)備的匹配性，所以工作人員對于程序控制系統(tǒng)的設(shè)定應(yīng)該具有前瞻性，不斷滿足市場的需求和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀。在對該類型的洗衣機進(jìn)行設(shè)計時，由于洗衣機采用波輪運轉(zhuǎn)，能夠極大限度的提升洗衣機的清洗能力，而且清洗效率高，清洗速度快等獨特特性所更加適合應(yīng)用于清洗量大的工作環(huán)境。在對于洗衣機的程序應(yīng)用上通過選擇編程操作控制器作為洗衣機的應(yīng)用系統(tǒng)，主要是因為其操作簡單，功能強大，而且設(shè)計簡單，利

20、于售后保養(yǎng)和維修等特點，可以適用于不同的工作環(huán)境，根據(jù)工作需求和工作環(huán)境的不同而做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時編程程序控制系統(tǒng)可靠性高，應(yīng)用范圍廣，能夠充分的滿足市場需求。清洗桶和甩干桶在洗衣機的構(gòu)造設(shè)計上是按照同一個中心點而設(shè)計應(yīng)用的，清洗桶不可轉(zhuǎn)動，當(dāng)開啟入水閥門可以接水清洗，而甩干桶是可以活動翻轉(zhuǎn)的，可以用來甩干，由于甩干桶周圍有許多的孔洞，可用來在甩干的過程中使水流走，由于洗衣機的入水和出水系統(tǒng)都是采用電子磁力閥門作為開關(guān)，所以可以根據(jù)清洗的工作條件設(shè)定不同的清洗層次和工作狀態(tài)，通過不同工作狀態(tài)也可選擇不同的工作模式，通過選擇對編程操作控制器電源的供應(yīng)可以確保出水時可以通過系統(tǒng)操作將出水開關(guān)打開

21、，通過控制電動機的方向來進(jìn)行清洗，十分的方便快捷，而且具有極高的工作效率。1.3.3 PLC的工作原理編程操作控制器的設(shè)計方法和電子計算機程序的設(shè)計方法大相徑庭，編程操作控制器通過程序輸入、程序輸出、循環(huán)型的運轉(zhuǎn)工作模式。通過這種工作模式，編程操作控制器從第一條命令開始進(jìn)行操作，循環(huán)型的開啟控制模式下，依據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定和程序的先后準(zhǔn)確的執(zhí)行每條命令，直到執(zhí)行到最后一天命令然后再循環(huán)開始，直至工作結(jié)束。編程程序控制器在正常的工作運轉(zhuǎn)中主要包含以下五個部分：系統(tǒng)處理，信息處理，數(shù)據(jù)分析信息歸納，系統(tǒng)操作運行，命令執(zhí)行。1.4工業(yè)洗衣機的設(shè)計要求 1、根據(jù)操作面板進(jìn)行操作，同時選擇洗衣機水位2、 兩秒

22、鐘后洗衣機開始進(jìn)行清洗 3、洗衣機在清洗的過程中順向旋轉(zhuǎn)三十秒，然后暫停兩秒，隨后逆向旋轉(zhuǎn)三十秒暫停兩秒4、 根據(jù)上述清洗程序步驟總共進(jìn)行五次，在三百二十秒之后洗衣機將內(nèi)部的水排出，當(dāng)水排出之后進(jìn)行三十秒甩干 5、洗衣機正常工作運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)循環(huán)25次，洗滌兩次 6、工作運轉(zhuǎn)完成后，發(fā)出警報三秒鐘后停止工作1.4 .1工業(yè)洗衣機與普通洗衣機的區(qū)別 工業(yè)洗衣機的容量一般在10幾公斤到幾十公斤，而家用洗衣機的容量卻在4.5公斤到10公斤左右。所以工業(yè)洗衣機容積較大，洗物量大，用水量大，在用電量上大多選擇三相電機，所以在壽命的設(shè)計上工業(yè)洗衣機的主要材質(zhì)是鋼板加不銹鋼等，可以一天工作8-24小時能夠承受很

23、高的工作強度。而家用洗衣機由于容積小，洗物量小，用水量小，用電功率小等特點大多使用的是單相電機正常220V家庭用電，所以家用洗衣機的材質(zhì)使用上大多選擇塑料和不銹鋼等作為材質(zhì)，一天開機工作量為2-5小時，根據(jù)3天使用一次的使用壽命進(jìn)行設(shè)計。 第二章工業(yè)洗衣機電氣控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)2.1的選擇及外圍電路編程系統(tǒng)程序在洗衣機的設(shè)計應(yīng)用上，應(yīng)該在對編程程序設(shè)計上就挑選安全系數(shù)高，性能穩(wěn)定，功能強大的編程程序控制器。由于現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，以信息技術(shù)為代表的處理技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域并取得了良好的實際效果，相比于以往傳統(tǒng)的洗衣機，應(yīng)用了編程控制系統(tǒng)程序的洗衣機顯得更加方便快捷，而且工作效率也有明前的

24、提高，并具有一定的安全性。2.2 /地址分配對于/的科學(xué)選擇也是決定編程系統(tǒng)程序優(yōu)良的重要因素之一。只有合理的選擇好/才能增加操作系統(tǒng)程序的性能，還能降低設(shè)備的生產(chǎn)成本。編程系統(tǒng)程序在使用操作所得出的數(shù)值等數(shù)據(jù)，應(yīng)該根據(jù)洗衣機在正常運轉(zhuǎn)過程中的所產(chǎn)生的數(shù)值進(jìn)行確定。2.3 功能與選擇隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，編程系統(tǒng)程序越來越具有更多的功能與應(yīng)用，對于操作運轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)分析，時間的掌握，數(shù)字的計算等都得到了廣泛的開發(fā)與研究應(yīng)用。目前有的編程操作系統(tǒng)還在對其他功能進(jìn)行設(shè)計研發(fā)，比如信息系統(tǒng)，操作系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)等。對于應(yīng)用于操作系統(tǒng)的CPU型號，應(yīng)該注意以下幾個方面，性能與實際需求相匹配，控制程序的運行

25、速度應(yīng)該可以與工作實際情況所要求的運行速度相匹配，注重設(shè)計的科學(xué)性和合理性，由于目前的洗衣機操作簡單，對于不需要太多功能與應(yīng)用的洗衣機需要低配的操作應(yīng)用系統(tǒng)就可以了。通過將CPU和操作系統(tǒng)的有效的結(jié)合，可以確保洗衣機在運行過程中的正常運行狀態(tài)，同時選擇滿足系統(tǒng)需求的電力供應(yīng)，并合理的設(shè)計系統(tǒng)的輸入與輸出點位的設(shè)計，就能確保洗衣機能夠滿足任何環(huán)境的工作條件。2.4 外部接線圖由于對于洗衣機的系統(tǒng)設(shè)定不同，可根據(jù)洗衣機功能應(yīng)用的不同對洗衣機的控制系統(tǒng)/和編程系統(tǒng)控制的元件進(jìn)行挑選，根據(jù)系統(tǒng)控制的型號對/地址分配進(jìn)行設(shè)計介紹。在對編程控制系統(tǒng)進(jìn)行操作時，應(yīng)該根據(jù)工作環(huán)境的需要選擇清洗方式，如果選擇加

26、大洗衣機的工作量，編程控制系統(tǒng)輸出端Y1有信息輸出，變頻器將會根據(jù)接受的信號使電動機加快運轉(zhuǎn)速度，增加洗衣機的工作量。然后再根據(jù)清洗方式和實際的工作環(huán)境，根據(jù)入水量的不同選擇入水量，輸出端Y2有信息輸出，這時入水電子磁力閥門會得到電力供應(yīng)，打開開關(guān)讓水注入，讓注入的水達(dá)到設(shè)定的水位標(biāo)準(zhǔn)時預(yù)警系統(tǒng)端口這時會有輸出信息輸出，這時候入水控制開關(guān)會自動關(guān)閉，停止注水。如果，編程控制系統(tǒng)的端口信息Y4輸出時，會根據(jù)接收到的信號使電動機進(jìn)行順方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)編程控制系統(tǒng)的端口Y5信息輸出時，則根據(jù)接收到的信息使電動機逆方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)編程控制系統(tǒng)的端口Y6有信息輸出時，則會根據(jù)接受到的信息不同控制電動機的運轉(zhuǎn)，進(jìn)

27、行洗衣機的正常甩干，完成后發(fā)出警報。如果遇到特殊情況，可以根據(jù)系統(tǒng)操作，按下出水按鈕，手動將洗衣機內(nèi)部的水排出，當(dāng)按動甩干按鈕時就可進(jìn)行甩干，洗衣機甩干之后便會停止工作。 PLC外部接線圖2.5變頻器及與的控制電路變頻器的工作運轉(zhuǎn)可以在社會的各個行業(yè)得到廣泛運用。將變頻器與電動機相結(jié)合應(yīng)用，可以對電動機的運行狀態(tài)和工作效率進(jìn)行控制，以此來實現(xiàn)洗衣機正常運轉(zhuǎn)的各中清洗方法和工作能力，以便操作者可以根據(jù)環(huán)境的不同選擇不同的工作運行模式。通過不斷的研究分析我們可以發(fā)現(xiàn)，變頻器要想達(dá)到上述工作狀態(tài)對電動機進(jìn)行控制，就要通過程序系統(tǒng)的設(shè)定和掌控，將變頻器和設(shè)備有效的結(jié)合在一起，才能確保設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。將

28、普通的洗衣機作為研究對象，在分析其系統(tǒng)操作系統(tǒng)，我們可以發(fā)現(xiàn)，變頻器在對電動機的工作效率和運行頻率的控制時，容易受到端口接法的影響，如果設(shè)備的端孔連接錯誤，將影響整個設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。在設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)過程中端口信息輸出時，會根據(jù)接收到的信號為來使電動機進(jìn)行順方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)編程控制系統(tǒng)的端口信息輸出時，則變頻器或根據(jù)接收到的信息使電動機逆方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)編程控制系統(tǒng)端口有信息輸出時，則變頻器端會根據(jù)接收到的信息使電動機加快運轉(zhuǎn)速度，以此來提升洗衣機的工作量，當(dāng)編程控制系統(tǒng)的端口有信息輸出時，則變頻器端會根據(jù)接受到的信息不同控制電動機的運轉(zhuǎn)，進(jìn)行洗衣機的正常清洗功能。2.6 系統(tǒng)運行的控制電路對于操作系統(tǒng)

29、的設(shè)定不能更好的解決洗衣機工作數(shù)量和工作質(zhì)量上的好壞程度，所以只有通過對洗衣機的電動機運行速度進(jìn)行控制才能夠更好的洗衣機在工作數(shù)量和工作質(zhì)量上所遇到的問題，通過研究我們發(fā)現(xiàn)，改變發(fā)電機的頻率可以控制電動機的運行軌跡和運行速度。2.7電機調(diào)速原理洗衣機的正常運行主要依賴于對于電動機頻率的選擇，目前我們洗衣機中所應(yīng)用的電動機能夠根據(jù)工作環(huán)境而做出實際改變，而且它的運行效率高，運行速度快等特點。在轉(zhuǎn)速比上n與頻率f成正比，當(dāng)F發(fā)生改變是就可以使電動機的相同運轉(zhuǎn)速度發(fā)生改變n，當(dāng)電動機在f在0-50Hz頻率發(fā)生改變時，說明電動機的運轉(zhuǎn)速度范圍發(fā)生改變，而使用變頻器就可以對電動機的運行速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以

30、提高電動機的性能和工作效率。2.8變頻器與電機的結(jié)合應(yīng)用當(dāng)在電動機上使用變頻器進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用時，就需要對變頻器的基本操作原理有所掌握。變頻器在參數(shù)的設(shè)定上，除了常規(guī)的參數(shù)設(shè)定一般都可選擇設(shè)定在r.79操作系統(tǒng)在設(shè)定參數(shù)時，要想對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以在控制面板選擇控制參數(shù)數(shù)值，也可使用鍵1.5對參數(shù)進(jìn)行重設(shè)。對于不影響洗衣機正常運轉(zhuǎn)的參數(shù)設(shè)定都可將r.77設(shè)為2。2.9 主電路主電路原理圖見圖2-1VVVFu v wQF1M 3注：主電路線采用2.5mm*mm銅線1.5KWPE圖2-1 主電路原理圖2.10 I/O分配表工業(yè)洗衣機PLC的I/O分配表如圖表一所示表2-1 工業(yè)洗衣機PLC的I/O分配

31、輸入輸出名稱地址名稱地址啟動SB1X0進(jìn)水閥YV1Y0普洗SB2X1排水閥YV2Y1強洗SB3X2脫水KM1Y2水位選擇低SA1X3報警Y3水位選擇中SA2X4電機正轉(zhuǎn)STFY4水位選擇高SA3X5電機反轉(zhuǎn)STRY5停止SB0X6高速RHY6中速RMY72.11 I/O接線圖PLC的I/O接線圖見圖2-2圖2-2 I/O接線圖2.12 元器件選型2.12.1 PLC的選型通過操作研究可以得出，操作系統(tǒng)的輸入控制開關(guān)主要有七個，而系統(tǒng)的輸出控制開關(guān)則有九個，根據(jù)對操作控制器性能的研究分析，能夠更好的于設(shè)備匹配結(jié)合，確保編程程序控制器的安全運轉(zhuǎn)，同時為了降低生產(chǎn)成本，編程程序控制系統(tǒng)的元件可選擇F

32、X2N-32MR PLC2.12.2 其他硬件的選擇（1）電動機的選擇洗衣機發(fā)電機的元件選擇尤為重要一般選擇YY104-180型號的電動機，運行功率為一千瓦，電流計算公式為。（2）組合開關(guān)的選擇組合開關(guān)是洗衣機在正常工作運轉(zhuǎn)中的重要組成部分，負(fù)責(zé)對電動機的電力供應(yīng)。由于目前洗衣機的電動機運轉(zhuǎn)啟動負(fù)荷要求較小，所以對于組合開關(guān)的元件選擇并不具備更多標(biāo)準(zhǔn)。（3）按鈕的選擇可以系統(tǒng)操作對洗衣機的水位進(jìn)行控制，操作系統(tǒng)開關(guān)分為接觸式按鈕和非常用按鈕，根據(jù)系統(tǒng)的使用次數(shù)，工作環(huán)境和運行狀態(tài)來進(jìn)行操作。在洗衣機的系統(tǒng)操作按鈕中紅色系統(tǒng)按鈕表示停止工作，綠色按鈕表示開始進(jìn)行工作第三章 工業(yè)洗衣機電氣控制系統(tǒng)

33、的軟件系統(tǒng)3.1系統(tǒng)的流程圖 使用系統(tǒng)控制系統(tǒng)的洗衣機，具有方便快捷工作效率高，功能強大等多功能特點，可以應(yīng)用于各類的工作環(huán)境，對各類衣物進(jìn)行清洗，不但數(shù)量巨大而且清洗的質(zhì)量也有明顯的提高，下面根據(jù)操作系統(tǒng)詳細(xì)的對洗衣機清洗步驟進(jìn)行操作，以備參考?？梢酝ㄟ^操作對系統(tǒng)進(jìn)行控制，先選擇清洗方法，然后設(shè)定合適的水量，再開始進(jìn)行清洗。（1）操作系統(tǒng)在未開始操作是一般都處于靜止待機狀態(tài)（2）當(dāng)選擇合適的水量之后，入水閥門開啟，開始注水（3）當(dāng)入水達(dá)到設(shè)定的水位標(biāo)準(zhǔn)，兩秒之后開始清洗（4）清洗時，電動機只有在五秒之后才能運轉(zhuǎn)到規(guī)定的速度要求，然后順向轉(zhuǎn)三十秒后暫停兩秒，同樣在系統(tǒng)控制五秒后才能到達(dá)規(guī)定的轉(zhuǎn)

34、速要求后逆向轉(zhuǎn)動三十秒，暫停兩秒（5）然后反復(fù)的進(jìn)行設(shè)定操作，當(dāng)洗衣機順方向旋轉(zhuǎn)和逆方向旋轉(zhuǎn)達(dá)到五次之后便恢復(fù)順方向旋轉(zhuǎn)清洗（6）當(dāng)順方向旋轉(zhuǎn)清洗和逆方向旋轉(zhuǎn)清洗達(dá)到五次之后便開始將洗衣機內(nèi)部的水排出，當(dāng)排除的水達(dá)到設(shè)定的最低水位時，便開始進(jìn)行甩干（7）甩干三十秒便算是入水到出水的周期過程（8）當(dāng)入水和出水周期完成三次后，警報響完三秒鐘后設(shè)備停止運轉(zhuǎn)（9）也可通過系統(tǒng)面板操作對洗衣機的進(jìn)水，出水，甩干，警報等進(jìn)行系統(tǒng)控制（10）可以在洗衣機的系統(tǒng)上按出水按鈕，對洗衣機內(nèi)部的水配出進(jìn)行手動操作洗衣機可以通過系統(tǒng)設(shè)置對清洗方式進(jìn)行選擇，能夠自主選擇出入水量，通過面板控制便可對洗衣機的清洗過程進(jìn)行操

35、作。如果需要清洗的數(shù)量較為巨大，也可以根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行設(shè)定。清洗結(jié)束之后，自動發(fā)出警報提醒，并停止工作運轉(zhuǎn)。3.2 主流程圖工業(yè)洗衣機的主流程圖見圖3-1.電磁閥繼電器電機變頻器報警水位控制輸入水位控制PLC圖3-1 主流程圖3.4 梯形圖 第4章 系統(tǒng)測試圖3-2 梯形圖當(dāng)對系統(tǒng)進(jìn)行操作的時候，通過對SB1進(jìn)行操作，X0 會自動關(guān)閉，電力流通到Y(jié)1繼電器，并得出電力值為“1”同時入水口開啟，水源通過入水口流入到洗衣機內(nèi)部。當(dāng)洗衣機內(nèi)部水位過高時系統(tǒng)會自動檢測并發(fā)出訊號，使X5動觸點關(guān)閉，入水口關(guān)閉后動觸點X5也隨之關(guān)閉。當(dāng)時間控制系統(tǒng)T0進(jìn)行通電連接開始時間計算，兩秒鐘之后T0自動關(guān)閉，同時

36、電流流通到繼電器YS得出數(shù)值為1，洗衣機便工作運轉(zhuǎn)正常清洗。 時間控制系統(tǒng)T1同時進(jìn)行，通電30秒后 T1 自動關(guān)閉，由此Y5停止電力供應(yīng)，洗衣機停止正常運轉(zhuǎn)。與此同時T1自動關(guān)閉，時間控制系統(tǒng)T2開始電力供應(yīng)，兩秒鐘后T2自動關(guān)閉，電流流通到繼電器，數(shù)值為1，洗衣機在清洗的過程中開始逆向翻轉(zhuǎn)清洗，這時時間控制系統(tǒng)T3開始電力供應(yīng)，30秒鐘后T3自動關(guān)閉，T4開始得到電力供應(yīng)，兩秒鐘后T4點自動關(guān)閉，數(shù)據(jù)計算器C0計算數(shù)值為1。T4 點自動斷開連接，時間計算器T0、T1、T2、T3、T4 因為失去電力供應(yīng)而自動重設(shè)，T4點在失去電力供應(yīng)之后恢復(fù)自動關(guān)閉，T0得到電力供應(yīng)，兩秒鐘后,Y2開始得到

37、電力供應(yīng)，洗衣機順向旋轉(zhuǎn)清洗，順向旋轉(zhuǎn)5次后，洗衣機數(shù)字計算機得到數(shù)值為5，C1點自動關(guān)閉，電流到達(dá)繼電器顯示數(shù)值為1，出水口打開出水，當(dāng)洗衣機水流出達(dá)到最低水位時，水位監(jiān)測系統(tǒng)開始發(fā)出警報，電流到達(dá)繼電器X3自動斷開連接，Y1失去電力供應(yīng)顯示數(shù)值為0，,洗衣機開始停止水源流出，這時X3點自動關(guān)閉，電流到達(dá)繼電器Y2顯示供電數(shù)值為1，,這時洗衣機的甩干電動機開始啟動，洗衣機開始進(jìn)行甩干，時間計算器T5得到電力供應(yīng)，三十秒后T5點自動關(guān)閉，Y5 停止電力供應(yīng)后顯示數(shù)值為0，甩干停止，這時T5點自動關(guān)閉，數(shù)字計算器C1得到數(shù)值為1。T5點自動關(guān)閉，洗衣機高位入水系統(tǒng)開啟，進(jìn)行第二次重復(fù)運轉(zhuǎn)，洗衣機

38、在第二次清洗重復(fù)運轉(zhuǎn)完成之后，數(shù)字計算器C1點自動關(guān)閉，電流到達(dá)繼電器Y4得出數(shù)值為1，并發(fā)出警報，這時時間控制系統(tǒng)T6得到電力供應(yīng)，三秒鐘后T6自動斷開連接，Y4停止電力供應(yīng)數(shù)值為0，預(yù)警系統(tǒng)停止，洗衣機清洗過程完畢。 設(shè)計心得在本次的畢業(yè)設(shè)計過程中，充分的的電動機的工作方法和發(fā)動機正常運行的工作狀態(tài)進(jìn)行了深入的研究，同時也對洗衣機清洗的特殊性進(jìn)行了針對分析，由于在不同的工作環(huán)境下所處的工作條件和運行狀態(tài)各不相同，對于洗衣機的清洗時工作狀態(tài)，通過對溫度的準(zhǔn)確掌握，同樣可以使清洗達(dá)到明顯的效果。在設(shè)計該工業(yè)洗衣機功能方面也有許多功能需要進(jìn)行精細(xì)設(shè)計才能滿足需求標(biāo)準(zhǔn)。例如洗衣機在清洗時，如果在工

39、作的過程中，將洗衣機桶蓋打開時洗衣機便將停止洗滌，如果在洗衣機工作的過程中將桶蓋合上洗衣機將再次進(jìn)行之前的洗滌任務(wù)，如果將洗衣機電源和洗衣機供水中斷，系統(tǒng)將使洗衣機停止正常運轉(zhuǎn)，當(dāng)洗衣機恢復(fù)通電之后，洗衣機將繼續(xù)運轉(zhuǎn)開始正常工作，直至清洗完畢為止。同時對于洗衣機的操作功能可以對操作面板的控制得到實現(xiàn)，對于洗衣機的清洗時間控制和清洗數(shù)量，排水的量的掌握可以通過洗衣機的清洗數(shù)量和洗衣機的清洗運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行計算，這些都可以通過對洗衣機的編程控制系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)把控。但還需要對設(shè)計的進(jìn)一步革新和提高。通過本次對工業(yè)洗衣機進(jìn)行程序控制的設(shè)計，并對功能的不斷完善，進(jìn)一步加深了對程序編程系統(tǒng)的指令、定時器的理解，

40、在畢業(yè)課程設(shè)計之初，由于毫無頭緒，總感覺無所適從，產(chǎn)生了退縮的想法，但是老師給了我很大的幫助，根據(jù)老師提供的設(shè)計要求，對畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的整體和歸納，并一步一步完成了課程設(shè)計，但是由于時間倉促和能力有限許多問題未能詳盡。本次畢業(yè)設(shè)計讓我得到了一次很好的學(xué)習(xí)機會和對自身能力水平的提高，雖然在畢業(yè)課程設(shè)計時遇到了許多的困惑和難題，但是在老師的悉心指導(dǎo)下，同學(xué)的親密幫助下許多問題都得以迎刃而解，對此我深表感謝。參考文獻(xiàn)1 任勝杰主編.電氣控制欲PLC系統(tǒng).北京：機械工業(yè)出版社，20132 史國生主編.電氣控制與可編程控制器技術(shù)（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20073 朱軍.工業(yè)洗衣機的結(jié)構(gòu)J，信

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42、序及設(shè)計，西安電子科技大學(xué)出版社，200614殷洪義，可編程控制器選擇設(shè)計與維護(hù)，北京：機械工業(yè)出版社，200215許謬，電氣控制與控制技術(shù)，北京：機械工業(yè)出版社，200516林其平，變頻技術(shù)在洗衣機上的應(yīng)用，電子制作，201517 朱江麗，可編程邏輯控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用，能源與節(jié)能，201518 LI Xiao-guang,DUAN Chun-xia.The Design of the Control System of Automatic Washing MachineBased on PLCM.Journal of Hubei Radio&Television University,2008.1 19 Chin-teng Lin,C S George Lee.Neural-network-based fuzzy logic control and decision systemM.IEEE Trans on Computer,1991.4 20 Craig S.Ruhl,Altoona,IA(US);Evan R.Vande Haar,Pella,IA(US).Pump Cyeling Control System for a Washing MachineM.Patent Application Publication,2003.3 附圖A 狀態(tài)流程圖21