基于plc全自動洗衣機控制系統設計畢業設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 省洗衣粉。滾筒式洗衣機不需要水位高過衣物，從而可節約用水，并可減少洗衣粉的投放量。 2） 高溫洗滌有一定的滅菌作用。 3） 洗滌過程噪聲小，滾筒式洗衣機屬封閉式洗滌，可以有效屏蔽內桶轉動聲和水流聲；而波輪式洗滌的水流聲，脫水內桶轉動聲是不可避免的且剎車裝置和電磁閥動作聲音也很大。 由于滾筒式洗衣機的價格大大高于波輪式洗衣機，所以波輪式洗衣機仍然受 到普遍歡迎。波輪式洗衣機的特點： 1） 水流方面。現在波輪式全自動洗衣機出現了一種新水流的形式。如 LG 的拳擊棒，松下的雙瀑布，榮事達的網絡水流等都采用了這種水流。 2） 程序控制器。新推出的波輪式全自動洗衣機均采用單片機程序控制器，原來的機械式程序控制器基本上已被淘汰。各廠家生產的各種型號的波輪式全自動洗衣機的控制程序有所不同。如在模糊控制的洗衣機中，單片機通過采集水位傳感器，布量傳感器，光傳感器的信號以及電動機的轉速，判斷出衣物的質地，多少，贓物程度，從而自動調整對衣物進行合理的洗滌。 3） 不銹鋼內桶。波輪式洗衣機采用了 不銹鋼內桶，減小衣物和內桶壁摩擦力，從而減輕衣物的磨損。 4） 同心洗。同心洗是直接把電動機軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅動。使洗滌和脫水時洗衣桶振動減小，噪聲降低。 5） 變頻波輪式洗衣機可以對不同質地的衣物自動選擇不同的電動機轉速，從而給不同質地的衣物以恰當的洗滌強度，在保證洗得干凈的同時，也最大限度地降低衣物的磨損。同時還可以在脫水甩干時，由慢到快地啟動，使衣物在桶內分布均勻，脫水效果好，同時由于衣物均勻分布在洗衣桶的四周，洗衣桶的重心落在軸心上，可以減小振動，降低噪聲，但是價格較貴。 波輪式全自動洗衣機通常都采 用將洗滌（脫水）桶套裝在盛水桶內的同軸套桶式結構，雖然它們各自牌號和型號都不同，但其結構都是由洗滌，脫水系統，進，排水系統， 11 11 電動機和傳動系統，電器控制系統以及支撐機構 5大部分組成的。支撐機構主要有箱體，吊桿及控制臺組成，它除了安裝和連接洗衣機的各種零件外，還具有減振及防護，裝飾的作用。如圖所示：全自動套筒洗衣機內部結構圖。 圖 2 全自動套筒洗衣機內部結構圖 洗滌脫水系統 它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。盛水桶又稱為外桶，主要用來盛放洗滌液。盛水桶固定在鋼制底板上，通過 4根吊桿懸掛在洗衣機箱體上 。電動機，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。洗滌桶又稱為脫水桶或者離心桶，也稱為內桶，它的主要功能是用來盛放衣物，在洗滌或漂洗時配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時便成為離心式的脫水桶。波輪是全自動洗衣機中對衣物產生機械作用的主要部件。按波輪的形狀來分，基本上有小波輪（直徑在 160mm 左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在 300mm 左右）新水流兩類。 排水和進水系統 波輪式全自動洗衣機的進排水系統都采用了電磁閥控制。為了對桶內的水位進行檢測和控制，洗衣機上都安裝有水位控制器（水位開關）。波輪式全自動套 桶洗衣機使用最多的水位開關是空氣壓力式開關，主要有氣壓傳感器裝置，控制裝置及電觸點開關 3部分組成，用來監視水位的高低。此外電磁閥分進水和排水電磁閥，進水電磁閥是洗衣機上的自動進水開關，它受水位開關動斷觸點的控制。而排水電磁閥是全自動洗衣機上 12 12 的自動排水裝置，同時還起改變離合器工作狀態。進水、排水電磁閥是采用電流流過線圈形成磁場的原理，洗衣機電磁閥在進，排水時使用， 220V 交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場，電磁線圈吸合。自動打開香蕉閥門，洗衣機里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場消失，電 磁鐵松開，橡膠閥門自動關閉，洗衣機里的水就流不出去了。 電動機及傳動系統 波輪式全自動套桶洗衣機的電動機及傳動系統主要由電動機和離合器組成，離合器又有普通離合器和減速離合器兩種。其中普通離合器用在采用小波輪的套桶洗衣機上，這種洗衣機在洗滌或者漂洗時波輪的轉速和脫水時離心桶的轉速相同，目前各種大波輪新水流套桶洗衣機普遍采用減速離合器，它在洗滌，漂洗時波輪的轉速較慢，而脫水時離心桶的轉速較快。電動機同時作為洗滌和脫水時的動力源，普遍采用主，副繞組完全對稱的電容式電動機。由于一般全自動套桶洗衣機的額定洗滌 容量較大，因此電動機的功率較大。采用減速離合器的全自動套桶洗衣機傳動系統的原理如圖所示： 圖 3 采用減速離合器的全自動套桶洗衣機傳動系統的原理圖 電動機與固定在離合器下端的大傳動帶盤之間用 V 帶傳動。經第一級減速后大傳動帶盤得到 150r/min 的轉速。當洗衣機處于洗滌或漂洗狀態時，再經離合器內部的行星齒輪減速后，使波輪得到 175r/min 低轉速。此時，洗滌（脫水）桶不動。當洗衣機處于脫水狀態時，離合器輸出的是未經減速的 850r/min 的高轉速，驅動脫水桶和波輪作同步高速運轉。對于使用普通離合器的小波輪套桶 洗衣機來說，有區別的僅僅是離合器 13 13 內部沒有行星齒輪減速機構，因此在洗滌或漂洗時其波輪的轉速與脫水時的轉速時相同的。 4 電氣控制系統 控制系統結構 波輪式全自動洗衣機的電氣控制系統由于洗衣機型號的不同而不盡相同，但電氣控制系統主要有程序控制器，電動機，進水電磁閥，排水電磁閥，水位開關，安全開關及各種功能選擇開關等組成的，控制的基本原理也都一樣。全自動洗衣機能實現洗衣的自動化，整個洗衣過程都是在程序控制器的“指揮”下進行的。如把離合器比作全自動套桶洗衣機的心臟，則程序控制器就是全自動洗衣機的“大腦”。如 圖所示以程序控制器為核心的波輪式全自動套桶洗衣機控制系統的基本原理方框圖。 圖 4 波輪式全自動套桶洗衣機控制系統的基本原理方框圖 控制系統原理 程序控制器中存儲著多種程序，一旦通過選擇開關選好某種程序后，程序控制器便按這種程序自動實施對電動機，進水和排水電磁閥的控制。安全開關又稱為蓋開關，在洗衣機運行過程中起安全保護作用，它的功能為：在洗衣機工作時誤開蓋，安全開關便會切斷電動機電源，自動中斷程序；在脫水過程中如桶內衣物擺放不均勻而產生大幅度振動時，安全開關自動中斷脫水過程，啟動蜂鳴器。按照采用的 程序控制器的不同，波輪式全自動套桶洗衣機的電氣控制電路可分為電動機驅動式程序控制器和單片機式程序控制器電路。電動機驅動式程序控制器又稱為機械式程序控制器，它具有程序組合量大，工作可靠，抗干擾能力強，而且能直接控制較大電流等優點，單片機程序控制器具有結構緊湊，操作簡便，功能齊全，運行可靠等優點。目前，機械式程序控制器基本上已被淘汰。用 PLC（單片機）控制的全自動洗衣機各種動作典型的系統結構如圖所示： 14 14 圖 5 全自動洗衣機各種動作典型的系統結構圖 PLC 在系統中是處于中心位置，水位開關的 PLC 的輸入信號控制 開關，進水閥，排水閥和電動機是洗衣機各種動作的執行機構。其中進水閥和排水閥由 PLC 給定信號來決定其工作狀態；電動機的工作狀態也由控制中心 PLC 給定信號來決定，而電動機的正反轉狀態直接決定了洗衣機的洗滌狀態和脫水狀態。 檢測電路 系統 檢測電路主要由各類傳感器組成。在洗衣過程中起決定作用的物理量有衣量、衣質、水位、水溫和渾濁度等 ,這些物理量都需要有適當的傳感器來獲取信息 ,并轉換成 PLC能接收的電信號。 1）水位傳感器 水位檢測的精度直接影響洗凈度、水流強度、洗滌時間等參數。 2） 渾濁度傳感器 人工洗衣時 可以隨時用眼