工業(yè)用全自動洗衣機的PLC控制-開題報告.doc

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高等教育自學考試本科畢業(yè)論文開題報告論文題目： 工業(yè)用全自動洗衣機的PLC控制 考生姓名： 準考證號： 專業(yè)層次： 本科 院 （系）：機械與動力工程學院 指導教師： 職 稱： 講師 重慶科技學院二O一O年十月二十日 本課題的目的及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析本課題目的及意義：工業(yè)洗衣機主要用于賓館、酒店、學校宿舍等需要洗衣量大、洗衣次數(shù)頻繁的地方，這就要求洗衣機的洗滌效果好、容量大、故障少、可靠性高、壽命長、磨損小、噪聲低、運行平穩(wěn)，正是基于這些要求，工業(yè)洗衣機才首選滾筒式結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代滾筒式洗衣機，一般采用不銹鋼內(nèi)、外筒密封設(shè)計，所以運行時噪聲??；通過內(nèi)筒有規(guī)律的正、反滾動形成的水流沖擊，使水、衣物相互摩擦，這樣柔和的洗滌衣物，使磨損大大降到，而且不會纏繞，可以減小衣物的報廢率，對酒店等節(jié)約成本，具有直接的經(jīng)濟意義。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析：傳統(tǒng)工業(yè)洗衣機的程序控制器與水位、水溫等控制是分開的，目前已淘汰，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，單片機與PLC已成為洗衣機的主流控制器。單片機就是在一片半導體硅片上集成了微處理器、存儲器和各種I/O接口，這一塊集成電路芯片具有一臺微型計算機的屬性。它主要用于測控領(lǐng)域，用以實現(xiàn)各種測試和控制功能。單片機體積小，集成度高，性能穩(wěn)定，種類多，價格便宜，適合大規(guī)模生產(chǎn)，但是它只能在特定的環(huán)境中使用，無法適應電磁干擾、粉塵惡劣的環(huán)境，另外壽命也不很高，這些特點滿足家用洗衣機（產(chǎn)量多、價格低）的要求，所以市場上家用洗衣機常使用單片機作控制器。而PLC專為工業(yè)環(huán)境應用而設(shè)計，它的穩(wěn)定性高，抗干擾性強，壽命長，環(huán)境適應能力強，輸入輸出接口多，雖然其價格比單片機高，但適合工業(yè)洗衣機的需要，再加上工業(yè)洗衣機利潤高，因此現(xiàn)代工業(yè)洗衣機普遍采用PLC控制。本課題的任務、重點內(nèi)容、實現(xiàn)途徑本課題的任務：選擇西門子S7-200系列可編程控制器作為控制系統(tǒng)的核心，使其能在惡劣的環(huán)境下，能高可靠地連續(xù)工作；另外通過USS協(xié)議來控制MM440變頻器，實現(xiàn)交流變頻調(diào)速，從而簡化傳動系統(tǒng)，減少機械故障。在硬件上，通過分析控制功能要求，確定輸入與輸出，選擇相應的元件，畫出了控制系統(tǒng)的電氣原理圖。在軟件上，設(shè)置各個洗衣過程參數(shù)，用順序功能圖介紹程序的運行過程；在變頻器的初始參數(shù)表配合下，用梯形圖實現(xiàn)對變頻器的控制。最后通過實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)滿足工業(yè)洗衣機的控制要求。重點內(nèi)容：（1）洗衣機的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的設(shè)計。（2）變頻調(diào)速器的選擇以及控制方式。（3）工業(yè)用全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計。（4）全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制要求和特點,確定PLC 的輸入輸出分配,并進行現(xiàn)場調(diào)試。實現(xiàn)途徑：采用Siemens S7-200 PLC和MM440型變頻器作為工業(yè)洗衣機的控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破鞯氖褂锰岣吡讼到y(tǒng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；變頻器的使用顯著提高了工業(yè)洗衣機的性能，可用一臺電動機從低速到高速大范圍調(diào)節(jié)，滿足低速洗滌大轉(zhuǎn)矩和高速脫水的要求，且傳動裝置可做得很小，控制性能和操作性能大幅提高，另外，變頻器的使用可以節(jié)約大量的水和電，最后實現(xiàn)全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制要求。預計可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施遇到問題：編程和PLC相比難以學習，主要是單片機采用匯編語言或者是C語言，這些高級語言和PLC語言相比，難以學習。同時此次設(shè)計還有許多不足，首先在洗滌時省去了許多檢測，比如滾筒內(nèi)泡沫多少、混濁度等，這樣會導致有時洗滌劑過量而浪費、有些衣物沒洗凈等現(xiàn)象發(fā)生；其次控制系統(tǒng)中沒有顯示屏來顯示洗衣機所處的狀態(tài)信息；再次洗衣機在脫水時，程序設(shè)置不現(xiàn)實，還不能實現(xiàn)在最短時間內(nèi)平穩(wěn)地脫干。提出解決問題的措施：在圖書館查閱大量的可編程控制器（PLC）的資料、詢問實驗室指導老師以及上網(wǎng)查詢相關(guān)資料認真完成相關(guān)工作，查閱有關(guān)全自動洗衣機的一些相關(guān)優(yōu)化設(shè)計資料，來解決滾筒內(nèi)泡沫多少、混濁度等問題，多看一些可編程控制的書籍，多做實驗。以求得最佳的設(shè)計方案。完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等）及解決辦法 PLC硬件設(shè)計分析指導書、計算機一臺、PLC實驗室做關(guān)于PLC的軟件編程、試驗，變頻器的調(diào)試和選取。在學校圖書館查閱資料，在網(wǎng)上查閱相關(guān)PLC硬件設(shè)計資料，利用學校PLC實驗器材，實驗室電腦一臺，應用實驗室PLC編程軟件和計算機模擬等方式對軟件的設(shè)計進行檢驗。變頻器的選用控制來讓洗衣機在工作中更加的平穩(wěn)。主要參考文獻（由指導教師指定）：1萬忠，劉明芹電器與PLC控制技術(shù).北京：化學工業(yè)出版社，20082陳浩，保和平洗衣機原理與維修技術(shù).鄭州：河南科學技術(shù)出版社，19993馬銹坤等S7-200PLC與數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的原理與應用.北京：國防工業(yè)出版社，2009 4李發(fā)海,王巖.電機與拖動基礎(chǔ).北京：清華大學出版社，20055李艷杰等S7-200 PLC原理與實用開發(fā)指南.北京：機械工業(yè)出版社，20086李志斌PLC和變頻器在工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)中的應用.變頻與調(diào)速， 20087劉鋒，魏青工業(yè)洗衣機變頻調(diào)速控制系統(tǒng).電力電子技術(shù)， 19998程宏權(quán)，張偉華變頻器在工業(yè)洗衣機上的應用.視野， 20069王建民工業(yè)洗衣機節(jié)水自動控制系統(tǒng)的研究.節(jié)能， 200510梁麗楨，梁永剛可編程控制器在工業(yè)洗衣機中的應用.電氣傳動自動化， 200411張登山,肖芳.西門子通用變頻器實用手冊.北京：西門子標準傳動部，2002同組設(shè)計者及分工：論文工作的進度計劃（或工作方案分析）（由指導教師確定）起止時間進度安排備注2010-10-18選題2010-10-26完成開題報告2010-11-10上交目錄2010-12-10論文初稿2010-12-19論文終稿2010-12-25論文上交,答辯指導教師意見：（對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計結(jié)果的預測）指導教師簽名: 年 月 日教研室審查意見： 教研室負責人簽名: 年 月 日