洗衣机

基于西门子plc全自动洗衣机的课程设计.doc

本文介绍了采用西门子系列PLC的全自动洗衣机控制系统的整体控制,并说明了控制方案。 实现全自动洗衣机控制系统整体控制的方式有多种。 可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。 近年来,随着科学技术的快速发展,单片机和PLC的应用不断深入,同时带动了传统的控制检测技术不断更新。 本文采用德国西门子公司生产的S7-200 PLC作为核心控制器设计全自动洗衣机控制系统,并设计了系统结构图、程序指令、梯形图和输入输出端子分配方案。 同时,根据全自动洗衣机控制系统的总体控制要求和特点,确定PLC的输入输出分配并进行现场调试。 关键词:PLC全自动洗衣机控制系统 PLC编程介绍31》2.1总体控制方案的确定ﻩ3HYPERLINK\l》_Toc231736532》2.1.1控制系统比较》_Toc231736533》2.2.2洗衣机PLC控制系统概述3.1 全自动洗衣机原理及结构 I43.2 洗涤、脱水系统 3.3 排水、进水系统 3.4 电机及传动系统 7 控制系统结构 74. 2 控制系统原理 4.3 检测电路系统 HYPERLINK\l”_Toc231736543”5主要部件选择 10HYPERLINK\l”_Toc231736544″ 5 .

 

1 电机选型ﻩ10HGYICINK”_Toc23173545″5.2 传感器选型ﻩ11HGYPELINK”_Toc231736546″5. 3 可编程控制器外部设计 12HYPERLINK 软件设计I1 4HYPERLINK”_Toc231736548”6.1 系统时序功能图设计ﻩ14HYPERLINK”_ Toc231736549”6.2 全自动洗衣机控制要求 14HYPERLINK”_Toc231736550″6.3控制系统时序功能图ﻩ15HYPERLINK\l”_Toc231736551″控制系统梯形图设计ﻩ16HYPERLINK\l”_Toc2317365 52″6.5程序语句表ﻩ18设计经验……………………………………………… ……………………………21HYPERLINK\l”_Toc231736555″ 参考文献ﻩ22 简介 从古至今,洗衣服一直是一件难以逃脱的家务活。当洗衣机出现的时候,这劳动并不充满乐趣,如田园诗中所描述的搓手、踩脚、棍打、冲刷、殴打,这些不断重复的简单体力劳动,常常给人一种辛苦的感觉。 1874年,“洗手时代”面临前所未有的挑战——美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。

1880年,美国出现蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。 之后,水力洗衣机和内燃机洗衣机也相继出现。 1911年,美国试制成功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始。 1922年,电动洗衣机迎来了一种新的洗涤方式——搅拌式。 搅拌式洗衣机由美国Maytag公司研制成功。 20世纪70年代末,微电脑控制的全自动洗衣机的出现,引领了新的发展方向,令人耳目一新。 20世纪90年代,由于电机调速技术的改进,洗衣机能够实现大范围的速度转换和调节,许多新型水流洗衣机诞生。 全自动洗衣机的特点是可以自动完成洗涤、漂洗、脱水的转换,整个过程不需要人工操作。 该型洗衣机采用套筒式结构,进排水采用电磁阀。 程序控制器根据预先设计的程序不断发出指令,驱动各执行装置动作,整个洗涤过程自动完成。 所使用的程序控制器可分为电机驱动型和单片机型。 根据控制方式的发展阶段:全自动洗衣机可分为两类:第一类是电控洗衣机,其程序控制器由电器元件组成。 。 第二类是电脑控制洗衣机,其程序控制器由微电脑组成。 电控全自动洗衣机是一种早期的自动控制家用电器。 其产品类型仍是传统的机械产品,处于自动控制的初级阶段。 。 随着计算机和微电子技术的发展,自动控制系统逐渐走向硬件化。 因此,电控洗衣机将逐渐退出家电舞台。

可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统,专门设计用于工业环境。 它采用可编程存储器来存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字和模拟输入输出,控制各类机械或生产过程。 可编程控制器及其相关设备应易于与各种控制系统组成。 整体上是基于易于扩展功能的原则来设计的。 控制系统比较 PLC系统的特点: 1)可靠性高。 PLC作为通用工业控制器,必须能够在各种不同的工作环境下正常工作。 对工作环境要求低,抗外界干扰能力强,平均无故障时间长。 2)使用方便、灵活。 PLC采用基本单元扩展或模块化结构。 因此,输入输出信号的数量、形式、驱动能力等可以根据实际控制要求来选择和确定,并可以在需要时随时更换。 近年来,PLC的专用模块数量不断增加,可以满足不同的控制要求,使得PLC的使用更加灵活多变。 3)编程简单。 PLC的优越性主要体现在其对广大工程设计人员独特的多种编程语言的使用,如指令表、梯形图、逻辑功能图、顺序功能图等,程序简单、清晰、适合各种技术人员的传统习惯,即使没有计算机知识的人也能统一掌握,特别是梯形图和逻辑功能图,图像直观,动态监控效果逼真,易于计算机控制。

单片机系统的特点: 1)对环境的要求。 单片机对环境的适应性低,可靠性差。 2)与PLC相比,编程较难学,主要是因为单片机采用汇编语言或C语言。 与PLC语言相比,这些高级语言学习起来比较困难。 3)单一功能仅具有使用所需的功能。 但其结构简单,处理速度快。 2.2.2 洗衣机PLC控制系统概述全自动洗衣机采用PLC控制系统,将大大提高工作效率和对工作环境的适应能力。 在全自动洗衣机中,洗衣机的洗涤和脱水程序都是由单片机作为中央控制系统来控制的。 首先,由于单片机的指令系统比较复杂,编写洗涤、脱水程序也比较复杂; 其次,在设计控制系统硬件时。 必须有多种电路保护装置,如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护和欠压保护等。这增加了硬件的复杂性,意味着较高的故障率,无形中增加了维护成本。 PLC广泛应用于各种控制系统中,可以克服单片机的缺点。 它是集驱动电路、检测电路、保护电路、通讯联网功能为一体的整体模块。 因此,在使用中,硬件比较简单,提高了控制系统的可靠性。 另外,它的编程语言也比较简单。 典型PLC控制系统的硬件组成框图如图1所示:全自动洗衣机的原理和结构。 从结构上看,主要有波轮式和滚筒式两种。 产品类型以波轮式为主,其他类型为辅。 首先我们来做个比较:滚筒式洗衣机具有以下性能: 1)更好地软化衣物纤维,减少衣物在洗涤过程中的损伤和变形,同时也使洗后的衣物柔软蓬松。

2)提高洗涤温度,可以充分溶解洗衣粉,加速洗衣粉中弱酸性物质与污垢的化学反应,增加洗衣粉中酶的活性,有利于溶解汗渍、血渍、污渍等。减少灰尘、油污的附着。 功能,可在相同清洗比下大大降低清洗过程的机械力需求。 3)高温有利于水中污垢的扩散。 4)高温可以有效杀灭一些细菌。 不加热的波轮洗衣机无论水流量如何都必须有足够的机械力才能达到一定的洗涤比例,而机械力会损坏衣物,这决定了波轮洗衣机的性能。 磨损率远高于滚筒洗衣机。 各种新型水流的基本原理都是一样的,都是尽可能减少湍流水流对衣物的缠绕,增加洗涤时水流的冲刷力。 、水的侵蚀对衣物造成的损害较小。 滚筒式洗衣机具有以下特点: 1)磨损低,无缠绕,机械传动部分简单可靠,比波轮式洗衣机寿命长。 2)自动化程度高,可自动添加洗衣粉、漂白粉等,并针对不同质地的棉制品、化纤制品、羊毛制品设计不同的洗涤程序和洗涤温度,使洗涤更加科学。 配备防皱浸泡功能,可将洗好的衣服浸泡在清水中,晾干前晾干,避免晾干后出现无法及时取出晾干的皱纹。 洗涤过程噪音小,滚筒洗衣机为封闭式洗涤,可以有效屏蔽内桶旋转和水流的声音; 而波轮式洗涤的水流声、脱水内桶的转动声是不可避免的,制动装置和电磁阀的声音也很大。 大的。

由于滚筒式洗衣机的价格远高于波轮式洗衣机,因此波轮式洗衣机仍然普遍流行。 波轮洗衣机的特点:变频波轮洗衣机可以针对不同质地的衣物自动选择不同的电机转速,从而给予不同质地的衣物合适的洗涤强度,在保证洗涤干净的同时,最大限度地减少衣服磨损。 同时,脱水烘干时可以由慢到快开始,使衣物均匀分布在桶内,脱水效果良好。 同时,由于衣物均匀分布在洗涤桶周围,洗涤桶的重心落在轴线上,可以减少振动、降低噪音,但价格较贵。 波轮式全自动洗衣机通常采用同轴桶结构,洗涤(脱水)桶设置在水桶内。 虽然各自的等级和型号不同,但其结构都是由洗涤、脱水系统、进排水系统、电机及传动系统、电气控制系统和支撑机构组成。 支撑机构主要由箱体、吊杆和控制台组成。 除安装连接洗衣机各部件外,还具有减振、保护、装饰等功能。 3.2 洗涤脱水系统主要由桶、洗涤桶和波轮组成。 水桶又称外桶,主要用来盛装洗涤液。 水桶固定在钢底板上,通过4根吊杆悬挂在洗衣机箱体上。 电机、离合器、排水阀等部件均安装在铲斗底部下方。 洗涤桶又称脱水桶或离心桶,又称内桶。 它的主要功能是固定衣服。 洗涤或漂洗时,与波轮配合完成洗涤或漂洗功能。 脱水时就变成离心脱水。 桶。

波轮是全自动洗衣机对衣物产生机械作用的主要部件。 根据波轮的形状,基本上有小波轮(直径160mm左右)的涡流水流和大波轮(直径300mm左右)的新型水流两种。 3.3 排水、进水系统 波轮式全自动洗衣机的进、排水系统由电磁阀控制。 为了检测和控制桶内水位,洗衣机上安装有水位控制器(水位开关)。 波轮式全自动洗衣机中应用最广泛的水位开关是气压开关,主要由气压传感装置、控制装置和电接触开关三部分组成,用于监测水位的水位。 另外,电磁阀分为进水电磁阀和排水电磁阀。 进水电磁阀是洗衣机上的自动进水开关,由水位开关控制。 排水电磁阀是全自动洗衣机上的自动排水装置。 它还改变了离合器的工作状态。 进排水电磁阀利用电流流过线圈形成磁场的原理。 洗衣机电磁阀用于进水和排水。 220V交流电压接入电磁阀线圈形成磁场,电磁阀线圈闭合。 自动打开香蕉阀,洗衣机内的水沿着管道流出。 断电后,电磁阀线圈失电,磁场消失,电磁铁释放,橡胶阀自动关闭,洗衣机内的水无法流出。