毕业设计（论文）-基于PLC的全自动洗衣机的设计精选.doc

摘 要 随着社会的经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的生产极大的方便了人们的生活。全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。1 概述 - 2 - 1.1 洗衣机的工作原理 - 2 - 1.2 全自动洗衣机 - 2 - 1.2洗衣机的智能化 - 2 - 2 设计目的及其设计要求 - 4 - 2.1 工艺要求及动作流程 - 4 - 2.2 控制要求 - 4 - 2.3 设计任务 - 5 - 3 PLC控制系统方案设计 - 6 - 3.1 PLC控制系统设计的基本原则 - 6 - 3.2 PLC的选型 - 6 - 3.2.1 控制功能 - 6 - 3.2.1 I/O模块及点数 - 7 - 3.2.2 PLC输出类型选择 - 7 - 3.3电机拖动 - 8 - 3.4 指示/显示方式选择 - 9 - 3.5 保护措施 - 9 - 4 电路与系统设计 - 11 - 4.1主电路设计 - 11 - 4.1.1 控制电机主电路 - 11 - 4.1.2 PLC控制电路设计 - 12 - 4.3 全自动洗衣机控制系统程序设计调试 - 13 - 4.3.1 编程软件 - 13 - 4.3.2 程序步骤说明 - 13 - 4.3.3 程序清单 - 17 - 5 课程设计总结 - 19 - 参考文献 - 20 - 致谢 - 21 - 附录 - 25 - 1 概述 1.1 洗衣机的工作原理 洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。 　　全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。洗衣机智能　　智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。当洗衣桶内衣物的多少和质地不同，而注入水使其达到相同的水位时，其总重量是不同的。利用这一点，通过对洗衣电动机低速转动后的惯性测量，可以判断衣质和衣量。方法是：在洗衣桶内注入一定量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时，电机绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣量情况。 　　衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。 　　脱水时采用压电传感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转2 设计目的及其设计要求 2.1 工艺要求及动作流程 洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如下图1所示。 图1 自动洗衣机示意图 全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱