基于西門子plc全自動洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、本文介紹了利用西門子系列PLC對全自動洗衣機(jī)限制系統(tǒng)總體限制,闡述了限制方案.實(shí)現(xiàn)全自動洗衣機(jī)限制系統(tǒng)總體限制有多種,可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路.近年來隨著科技白飛速開展,單片機(jī)、PLC的應(yīng)用不斷地走向深入,同時(shí)帶動傳統(tǒng)的限制檢測技術(shù)的不斷更新.本文采用德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200型PLC作為核心限制器進(jìn)行全自動洗衣機(jī)限制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案.同時(shí)根據(jù)全自動洗衣機(jī)限制系統(tǒng)總體限制要求和特點(diǎn),確定PLC的輸入輸出分配,并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試?關(guān)鍵字：PLC全自動洗衣機(jī)限制系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì)目錄設(shè)計(jì)體會211引言從古到今,洗

2、衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動,在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前,這項(xiàng)勞動并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打.這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動,留給人的感受常常是辛苦勞累.1874年,“手洗時(shí)代受到了前所未有的挑戰(zhàn)一一美國人比爾布萊克斯創(chuàng)造了木制手搖洗衣機(jī).1880年,美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機(jī),蒸汽動力開始取代人力.之后,水力洗衣機(jī),內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn).1911年,美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機(jī),標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端.1922年,電動洗衣機(jī)迎來一種嶄新的洗衣方式一一攪拌式.攪拌式洗衣機(jī)由美國瑪依塔格公司研制成功.70年代后期,微電腦限制的全自動洗衣機(jī)出現(xiàn)引領(lǐng)新的開展方向,

3、讓人耳目一新.90年代,由于電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的提升,洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了較寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié),誕生了許多新水流洗衣機(jī).全自動洗衣機(jī)具特點(diǎn)是能自動完成洗滌,漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換,整個(gè)過程不需要人工操作.這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu),具進(jìn)水,排水都采用電磁閥,由程序限制器按人們預(yù)先設(shè)計(jì)好的程序不斷發(fā)出指令,驅(qū)動各執(zhí)行器件動作,整個(gè)洗衣過程自動完成.所用的程序控制器可分為電動機(jī)驅(qū)動式和單片機(jī)式.從限制方式的開展階段上分：全自動洗衣機(jī)可分為兩大類：第一類電動限制洗衣機(jī),它的程序限制器由電動元件組成.第二類是電腦限制洗衣機(jī),它的程序限制器由微型計(jì)算機(jī)組成.電動限制全自動洗衣機(jī)是較早出現(xiàn)的自動限制類家用電器,具產(chǎn)品類

4、型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品,是自動限制的初級階段.隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的開展,自動限制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化.因此,電動限制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺可編程限制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì).它采用可編程序的存貯器,用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序限制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出,限制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程.可編程序限制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與各種限制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原那么設(shè)計(jì).2全自動洗衣機(jī)限制系統(tǒng)總體限制方案確定總體限制方案確定限制系統(tǒng)的比擬PLC系統(tǒng)的特點(diǎn)：1可靠性高,PLC作為一種通用的工業(yè)限制器

5、,它必須能夠在各種不同的工作環(huán)境中正常工作.對工作的環(huán)境要求較低,抗外部干擾水平強(qiáng),平均無故障時(shí)間長.2使用方便靈活,PLC采用了根本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式,因此,輸入/輸出信號的數(shù)量,形式,驅(qū)動水平等都可以根據(jù)實(shí)際限制要求進(jìn)行選擇與確定,而且在需要時(shí)可以隨時(shí)更換,近年來,PLC的特殊模塊增多這些可以滿足不同的限制要求,使PLC的使用更加靈活與多變.3編程簡單,PLC的優(yōu)越性主要表達(dá)在它采用了獨(dú)特的,多種面向廣闊工程設(shè)計(jì)人員的編程語言,如指令表,梯形圖,邏輯功能圖,順序功能圖等,程序簡潔,明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣,即使是沒有計(jì)算機(jī)知識的人員也很統(tǒng)一掌握,特別是梯形圖與邏輯功能圖,

6、形象直觀,動態(tài)監(jiān)測效果逼真,且與計(jì)算機(jī)限制容易.單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn):1要求環(huán)境,單片機(jī)對環(huán)境的適應(yīng)水平較低,可靠性差.2編程和PLC相比難以學(xué)習(xí),主要是單片機(jī)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(xué)習(xí).3功能單一只具有使用中所需要的功能.但是,它結(jié)構(gòu)簡單,處理速度快.洗衣機(jī)的PLC限制系統(tǒng)概述全自動洗衣機(jī)采用PLC限制系統(tǒng)將大大提升工作效率,和適應(yīng)工作環(huán)境的水平.在全自動洗衣機(jī)中,洗衣機(jī)洗滌、脫水程序是由單片機(jī)為中央限制系統(tǒng)工作的.首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對復(fù)雜,編寫洗滌、脫水程序相對復(fù)雜；其次,在設(shè)計(jì)限制系統(tǒng)硬件時(shí).要有多種電路保護(hù)裝置,如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、

7、過熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等這樣增加了硬件的復(fù)雜性,隱含較高的故障率無形地增加了維修本錢費(fèi)用,在各種限制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的PLC能克服單片機(jī)的缺點(diǎn).它是整體模塊,集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能.因此在運(yùn)用中,硬件也相對簡單,提升限制系統(tǒng)的可靠性.另外它的編程語言也相對簡單.典型的PLC限制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示:圖1PLC限制系統(tǒng)的硬件組成框圖型攆A3全自動洗衣機(jī)的根本結(jié)構(gòu)全自動洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造全自動洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上大致可分為3中類型,即波輪式,滾筒式和攪拌式.我國的洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要有波輪式和滾筒式兩類,產(chǎn)品的類型以波輪式為主,其他類型為輔.首先做一下比擬：滾筒式洗衣機(jī)具有

8、如下性能：1更好的軟化衣物纖維,減小洗滌過程中衣物的損傷和變形,并且還可以使洗后的衣物柔軟而蓬松.2提升溫度來洗滌可充分溶解洗衣粉,加快洗衣粉中弱酸性物質(zhì)與污物的化學(xué)反響速度,提升洗衣粉中酶的活性,同時(shí)有利于溶解汗?jié)n,血漬,降低灰塵,油污的粘附作用,從而可在同樣的洗凈比下大幅度降低洗滌過程對機(jī)械力的需求.3溫度高有利于污物在水中的擴(kuò)散.4高溫能有效的殺死一些細(xì)菌.沒有加溫的洗滌的波輪式洗衣機(jī)無論怎樣的水流,要到達(dá)一定的洗凈比,都必須有足夠的機(jī)械力,而機(jī)械力對衣物是由損傷的,這就決定了波輪式洗衣機(jī)的磨損率大大高于滾筒式洗衣機(jī).各種新水流根本原理是一樣的,就是盡量以紊亂的水流減小衣物的纏繞,增大水

9、流的沖刷力以用于洗滌,與以前依靠衣物與桶壁和衣物相互之間的摩擦方式相比,水流沖刷對衣物的損傷較小.滾筒式洗衣機(jī)有如下特點(diǎn):1磨損低,沒有纏繞,機(jī)械傳動局部簡單可靠,壽命長于波輪式洗衣機(jī).2自動化程度高,可以自動投放洗衣粉,漂白粉等,為不同質(zhì)地的棉制品,化纖制品,羊毛制品設(shè)計(jì)了不同的洗滌程序和洗滌溫度,使洗滌更為科學(xué).設(shè)有防皺浸泡功能,可將洗好的衣物浸泡在清水里,到晾曬前再甩干,防止衣物甩干后不能及時(shí)取出晾曬而起皺.1省水,省洗衣粉.滾筒式洗衣機(jī)不需要水位高過衣物,從而可節(jié)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(jī)屬封閉式洗滌,可以有效屏蔽內(nèi)桶轉(zhuǎn)動

10、聲和水流聲；而波輪式洗滌的水流聲,脫水內(nèi)桶轉(zhuǎn)動聲是不可防止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(jī)的價(jià)格大大高于波輪式洗衣機(jī),所以波輪式洗衣機(jī)仍然受到普遍歡迎.波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)：1水流方面.現(xiàn)在波輪式全自動洗衣機(jī)出現(xiàn)了一種新水流的形式.如LG的拳擊棒,松下的雙瀑布,榮事達(dá)的網(wǎng)絡(luò)水流等都采用了這種水流.2程序限制器.新推出的波輪式全自動洗衣機(jī)均采用單片機(jī)程序限制器,原來的機(jī)械式程序限制器根本上已被淘汰.各廠家生產(chǎn)的各種型號的波輪式全自動洗衣機(jī)的限制程序有所不同.如在模糊限制的洗衣機(jī)中,單片機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)速,判斷出衣物的質(zhì)地,多少,贓物

11、程度,從而自動調(diào)整對衣物進(jìn)行合理的洗滌3不銹鋼內(nèi)桶.波輪式洗衣機(jī)采用了不銹鋼內(nèi)桶,減小衣物和內(nèi)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(jī)軸與洗衣桶主軸同心安裝,直接驅(qū)動.使洗滌和脫水時(shí)洗衣桶振動減小,噪聲降低.5變頻波輪式洗衣機(jī)可以對不同質(zhì)地的衣物自動選擇不同的電動機(jī)轉(zhuǎn)速,從而給不同質(zhì)地的衣物以恰當(dāng)?shù)南礈鞆?qiáng)度,在保證洗得干凈的同時(shí),也最大限度地降低衣物的磨損.同時(shí)還可以在脫水甩干時(shí),由慢到快地啟動,使衣物在桶內(nèi)分布均勻,脫水效果好,同時(shí)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(jià)格較貴.波輪式全自動洗衣機(jī)通常都采用將洗滌脫水桶套裝在

12、盛水桶內(nèi)的同軸套桶式結(jié)構(gòu),雖然它們各自牌號和型號都不同,但其結(jié)構(gòu)都是由洗滌,脫水系統(tǒng),進(jìn),排水系統(tǒng),電動機(jī)和傳動系統(tǒng),電器限制系統(tǒng)以及支撐機(jī)構(gòu)5大局部組成的.支撐機(jī)構(gòu)主要有箱體,吊桿及限制臺組成,它除了安裝和連接洗衣機(jī)的各種零件外,還具有減振及防護(hù),裝飾的作用.洗滌脫水系統(tǒng)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(jī)箱體上.電動機(jī),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(nèi)桶,它的主要功能是用來盛放衣物,在洗滌或漂洗時(shí)配合波輪完成洗滌或漂洗功能,在脫水時(shí)便成為離心式的脫水桶.波輪是全自動

13、洗衣機(jī)中對衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件.按波輪的形狀來分,根本上有小波輪直徑在160mmfc右的渦卷式水流和大波輪直徑在300mmfc右新水流兩排水和進(jìn)水系統(tǒng)波輪式全自動洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥限制.為了對桶內(nèi)的水位進(jìn)行檢測和限制,洗衣機(jī)上都安裝有水位限制器水位開關(guān).波輪式全自動套桶洗衣機(jī)使用最多的水位開關(guān)是空氣壓力式開關(guān),主要有氣壓傳感器裝置,限制裝置及電觸點(diǎn)開關(guān)3局部組成,用來監(jiān)視水位的上下.此外電磁閥分進(jìn)水和排水電磁閥,進(jìn)水電磁閥是洗衣機(jī)上的自動進(jìn)水開關(guān),它受水位開關(guān)動斷觸點(diǎn)的限制.而排水電磁閥是全自動洗衣機(jī)上的自動排水裝置,同時(shí)還起改變離合器工作狀態(tài).進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流

14、過線圈形成磁場的原理,洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn),排水時(shí)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.自動翻開香蕉閥門,洗衣機(jī)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(guān)閉,洗衣機(jī)里的水就流不出去了.電動機(jī)及傳動系統(tǒng)波輪式全自動套桶洗衣機(jī)的電動機(jī)及傳動系統(tǒng)主要由電動機(jī)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(jī)上,這種洗衣機(jī)在洗滌或者漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速和脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速相同,目前各種大波輪新水流套桶洗衣機(jī)普遍采用減速離合器,它在洗滌,漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速較慢,而脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速較快.電動機(jī)同時(shí)作

15、為洗滌和脫水時(shí)的動力源,普遍采用主,副繞組完全對稱的電容式電動機(jī).由于一般全自動套桶洗衣機(jī)的額定洗滌容量較大,因此電動機(jī)的功率較大.電動機(jī)與固定在離合器下端的大傳動帶盤之間用V帶傳動.經(jīng)第一級減速后大傳動帶盤得到150r/min的轉(zhuǎn)速.當(dāng)洗衣機(jī)處于洗滌或漂洗狀態(tài)時(shí),再經(jīng)離合器內(nèi)部的行星齒輪減速后,使波輪得到175r/min低轉(zhuǎn)速.此時(shí),洗滌脫水桶不動.當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí),離合器輸出的是未經(jīng)減速的850r/min的高轉(zhuǎn)速,驅(qū)動脫水桶和波輪作同步高速運(yùn)轉(zhuǎn).對于使用普通離合器的小波輪套桶洗衣機(jī)來說,有區(qū)別的僅僅是離合器內(nèi)部沒有行星齒輪減速機(jī)構(gòu),因此在洗滌或漂洗時(shí)其波輪的轉(zhuǎn)速與脫水時(shí)的轉(zhuǎn)速時(shí)相同的

16、4電氣限制系統(tǒng)限制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)波輪式全自動洗衣機(jī)的電氣限制系統(tǒng)由于洗衣機(jī)型號的不同而不盡相同,但電氣限制系統(tǒng)主要有程序限制器,電動機(jī),進(jìn)水電磁閥,排水電磁閥,水位開關(guān),平安開關(guān)及各種功能選擇開關(guān)等組成的,限制的根本原理也都一樣.全自動洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)洗衣的自動化,整個(gè)洗衣過程都是在程序限制器的“指揮下進(jìn)行的.如把離合器比作全自動套桶洗衣機(jī)的心臟,那么程序限制器就是全自動洗衣機(jī)的“大腦.如下圖以程序限制器為核心的波輪式全自動套桶洗衣機(jī)限制系統(tǒng)的根本原理方框圖.圖2波輪式全自動套桶洗衣機(jī)限制系統(tǒng)的根本原理方框圖限制系統(tǒng)原理程序限制器中存儲著多種程序,一旦通過選擇開關(guān)選好某種程序后,程序限制器便按這種程序自

17、動實(shí)施對電動機(jī),進(jìn)水和排水電磁閥的限制.平安開關(guān)又稱為蓋開關(guān),在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中起平安保護(hù)作用,它的功能為：在洗衣機(jī)工作時(shí)誤開蓋,平安開關(guān)便會切斷電動機(jī)電源,自動中斷程序；在脫水過程中如桶內(nèi)衣物擺放不均勻而產(chǎn)生大幅度振動時(shí),平安開關(guān)自動中斷脫水過程,啟動蜂鳴器.根據(jù)采用的程序限制器的不同,波輪式全自動套桶洗衣機(jī)的電氣限制電路可分為電動機(jī)驅(qū)動式程序限制器和單片機(jī)式程序限制器電路.電動機(jī)驅(qū)動式程序限制器又稱為機(jī)械式程序限制器,它具有程序組合量大,工作可靠,抗干擾水平強(qiáng),而且能直接限制較大電流等優(yōu)點(diǎn),單片機(jī)程序限制器具有結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡便,功能齊全,運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn).目前,機(jī)械式程序限制器根本上已被淘

18、汰.用PLC單片機(jī)限制的全自動洗衣機(jī)各種動作典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖:圖3全自動洗衣機(jī)各種動作典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖PLC在系統(tǒng)中是處于中央位置,水位開關(guān)的PLC的輸入信號限制開關(guān),進(jìn)水閥,排水閥和電動機(jī)是洗衣機(jī)各種動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu).其中進(jìn)水閥和排水閥由PLC給定信號來決定其工作狀態(tài)；電動機(jī)的工作狀態(tài)也由限制中央PLC給定信號來決定,而電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài).檢測電路系統(tǒng)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(zhì)、水位、水溫和渾濁度等,這些物理量都需要有適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽慝@取信息,并轉(zhuǎn)換成PLCIg接收的電信號.1水位傳感器水位檢測的精度直接影響洗

19、凈度、水流強(qiáng)度、洗滌時(shí)間等參數(shù).2渾濁度傳感器人工洗衣時(shí)可以隨時(shí)用眼睛檢查衣物是否洗凈,但在洗滌桶內(nèi)的衣物不斷地進(jìn)行翻滾運(yùn)行,無法直接撿測衣物的洗凈程度.全自動洗衣機(jī)通過采用光傳感器檢測洗滌液的透光率,從而間接撿測了洗凈程度.在洗衣機(jī)排水管兩側(cè)分別安裝紅外發(fā)光管和光電接收管.洗滌前,排水管中充滿清水,光電接收管受光導(dǎo)通,以此時(shí)光敏三極管輸出電壓為設(shè)定值.洗滌開始后,衣物上的污垢不斷地?cái)U(kuò)散到洗滌液中,洗滌液逐漸變渾濁,致使透光率降低.相應(yīng)地,光敏三極管的輸出電壓也隨之下降.經(jīng)過一段時(shí)間后,該輸出電壓趨于穩(wěn)定值,洗滌過程結(jié)束,然岳進(jìn)漂洗階段.3衣質(zhì)傳感器衣質(zhì)傳感器又叫布質(zhì)傳感器,它是為檢測衣物的質(zhì)

20、地而設(shè)置的.根據(jù)衣物纖維中棉纖維、化學(xué)纖維所占比例的大小,衣物的布質(zhì)分為“柔軟棉、“較硬棉、“棉與化纖以及“化纖四個(gè)擋.4衣量傳感器衣量傳感器又稱衣物負(fù)載傳感器,它是用來檢測洗衣時(shí)衣物量多少的.當(dāng)洗滌桶內(nèi)注入一定量的清水后將衣物放入桶內(nèi),這時(shí)讓驅(qū)動電機(jī)以斷續(xù)通電運(yùn)轉(zhuǎn)的方式工作一分鐘左右.利用電機(jī)繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,經(jīng)光電隔離及比擬整型,產(chǎn)生脈沖信號.這種矩形脈沖數(shù)目與電機(jī)慣性轉(zhuǎn)過的角度成比例.假設(shè)衣物多,那么電機(jī)受到的阻力大,電機(jī)慣性轉(zhuǎn)過的角度就小,相應(yīng)地,傳感器產(chǎn)生的脈沖就少,這樣就間接地“測量出了衣物量的多少.下一步需要做的就是,根據(jù)衣物量來設(shè)定水位.衣質(zhì)傳感器和衣量傳感器是同一個(gè)裝置

21、,只是檢測的方法不同.在進(jìn)行衣質(zhì)檢測時(shí).首先使洗滌桶內(nèi)的水位比設(shè)定水位低一個(gè)擋級,然后仍根據(jù)測衣物量的方法讓驅(qū)動電機(jī)以通斷電的方式工作一段時(shí)間.檢測每次斷電期間衣量傳感器發(fā)出的脈沖數(shù)并求其平均值.用測衣量時(shí)得到的脈沖數(shù)減去測衣質(zhì)時(shí)得到的脈沖數(shù),二者之差即可以判別衣質(zhì).假設(shè)桶內(nèi)的衣物棉纖維所占比例大,脈沖數(shù)差就大,假設(shè)化學(xué)纖維所占比例大脈沖數(shù)差就小.5水溫傳感器適當(dāng)?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅淖兓?可以提升洗滌效果.水溫傳感器裝在洗滌桶的下部.以熱敏電阻為檢測元件.測定翻開洗衣機(jī)開關(guān)時(shí)的溫度為環(huán)境溫度,注水結(jié)束時(shí)的溫度為水溫,將所測溫度信號輸給PLG5主要器件的選擇電動機(jī)的選擇由于家庭提供的電源限制應(yīng)

22、選單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動機(jī).以公斤全自動洗衣機(jī)為例,由于全自動洗衣機(jī)的脫水桶直徑較大,這一偏心不能不考慮,所以計(jì)算時(shí)應(yīng)以洗滌物可能產(chǎn)生前最大偏心為計(jì)算依據(jù).脫水時(shí)電機(jī)功率比洗滌時(shí)要大,在確定電機(jī)功率時(shí)應(yīng)以脫水時(shí)消耗的功率為依據(jù),也就是說脫水時(shí)電機(jī)功率就是該洗衣機(jī)所確定的電機(jī)額定功率.由于在計(jì)算時(shí)一些因素如電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量等沒考慮,造成一些偏差,所以公斤全自動洗衣機(jī)電機(jī)額定功率選為180瓦.符合全自動洗衣機(jī)的功率范圍120M250W應(yīng)選擇YY104-180型號單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動機(jī),功率180瓦,額定電壓220V,轉(zhuǎn)速1350r/min,電流.傳感器的選擇水溫傳感器的選擇水溫檢測可用熱敏電阻或M

23、TS102半導(dǎo)體溫度檢測器.洗衣機(jī)水溫一般為4C40C,在該溫度范圍內(nèi)MTS10線性好,溫度敏感,水溫檢測常選用它.水位傳感器的選擇對于PLC空制的洗衣機(jī),要求水位的檢測必須是連續(xù)的,諧振式水位傳感器是利用電磁諧振電路LC作為傳感器白敏感元件,將被測物體的變化轉(zhuǎn)變?yōu)長C參數(shù)的變化,最終以頻率參數(shù)輸出.其工作原理是將水位的上下通過導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個(gè)測試內(nèi)腔氣體變化的壓力,驅(qū)動內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動,帶動隔膜中央的磁芯在某線圈內(nèi)移動,從而線圈電感發(fā)生變化.由此引起諧振電路的固有頻率隨水位變化.故常采用諧振式水位傳感器渾濁度傳感器的選擇渾濁度傳感器主要采用紅外光電傳感器.由紅外發(fā)射管發(fā)出一定強(qiáng)度的紅外光

24、,紅外接收管在溶液的另一側(cè)接收紅外線.紅外線在溶液中透光性的大小就決定接收方產(chǎn)生光電電流的大小,光電流經(jīng)整形放大和數(shù)據(jù)處理后,就可以判斷出水的渾濁程度.衣質(zhì)傳感器的選擇衣質(zhì)的檢測一般在洗滌之前,且主要用來測定所洗衣物屬于棉類還是化纖類.在一定水位的前提下不同的衣物成分不同,其布阻抗就不同.為了測出衣質(zhì),先參加一定的水并讓電機(jī)轉(zhuǎn)動,忽然切斷電源,由于慣性作用電時(shí)機(jī)維持短時(shí)間旋轉(zhuǎn).此時(shí)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),會產(chǎn)生一定感應(yīng)電勢并逐漸衰減到零.由于衰減速率與布阻抗有一定的線性關(guān)系,通過對定子繞組兩端電熱進(jìn)行整流和檢測,經(jīng)光電隔離后形成脈沖,脈沖信號多,那么布阻抗小,反之亦然.經(jīng)過幾次測量就可以判斷出布阻

25、抗,通過推理得出衣質(zhì).應(yīng)選擇電阻傳感器.可編程限制器外部設(shè)計(jì)可編程限制器的選擇根據(jù)輸入信號及輸出信號的數(shù)量,經(jīng)過初略計(jì)算,輸人點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn),輸出點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn);輸人、輸出信號都是數(shù)字量.增加20%&用量,以便隨時(shí)增加限制功能：輸入點(diǎn)數(shù)為：6X(1+20%)=輸出點(diǎn)數(shù)為：6X(1+20%)=根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù),可選西門子S7-200型可編程限制器.可編程限制器I/O口分配輸入地址分配名稱符號地址啟動按鈕SB1停止按鈕SB2高水位按鈕SB3中水位按鈕SB4低水位按鈕SB5排空檢測開關(guān)ST1高水位檢測開關(guān)ST2中水包檢測開關(guān)ST3低水位檢測開關(guān)ST4手動排水按鈕SB6手動脫水按鈕SB7輸出地址分配名稱

26、符號地址啟動指令J1進(jìn)水閥限制繼電器J2電動機(jī)止轉(zhuǎn)繼電器J3電動機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器J4排水閥限制繼電器J5脫水閥限制繼電器Jj6報(bào)警蜂鳴器HA局水包指示燈HL1中水包指示燈HL2低水位指示燈HL3圖4可編程限制器I/O口分配表外圍接線圖后停高水位中水位低水位手動排手動脫高液位傳YVKAL1通進(jìn)排正脫SBST007-7SST中液位傳低液位傳水排空傳/|23MMM1報(bào)L6高L7中L8低L+1NL編程限制器外圍接線圖洗衣機(jī)要實(shí)現(xiàn)衣服的洗滌,漂洗和脫水,就要通過上述動作來實(shí)現(xiàn),而這些動作可以通過PLC限制來實(shí)現(xiàn).同時(shí)加上開關(guān)和按鈕,數(shù)碼管顯示器,蜂鳴報(bào)警器和欠電壓檢測保護(hù)電路等,就可以形成完整的PLC限制系

27、統(tǒng).通過軟件編程到達(dá)對整個(gè)洗衣過程進(jìn)行檢測限制和用戶交互.止匕外,在少數(shù)全自動洗衣機(jī)上,以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動電路的電源開關(guān),由PLC空制繼電器觸點(diǎn)開關(guān)的通斷,實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的程序運(yùn)轉(zhuǎn).6軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)全自動洗衣機(jī)工作原理：全自動洗衣機(jī)的洗衣桶外桶和脫水桶內(nèi)桶是以同一中央安放的.外桶固定,作盛水用.內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn),作脫水甩水用.內(nèi)桶的四周有很多小孔,使內(nèi)外桶的水流相通.該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行.進(jìn)水時(shí),通過電動限制系統(tǒng),使進(jìn)水閥翻開,經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶.排水時(shí),通過電控系統(tǒng)使排水閥翻開,將水由外桶排出到機(jī)外.洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤正、

28、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn),此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn).脫水時(shí),通過電控系統(tǒng)將離合器合上,由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干.高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位.啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作.停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警.排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動排水.全自動洗衣機(jī)的限制要求1PL儂入運(yùn)行,系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準(zhǔn)備好啟動；2啟動時(shí)開始進(jìn)水；3水滿上限位時(shí)停止進(jìn)水并開始洗滌正轉(zhuǎn)；4正轉(zhuǎn)30s后暫停;5暫停2s后開始洗滌反轉(zhuǎn);6反轉(zhuǎn)30s后暫停；7暫停2s后,假設(shè)正、反轉(zhuǎn)未滿5次時(shí),返回從正洗開始的動作；8暫停5s后,假設(shè)正、反洗滌滿5次時(shí)那么開始排水；9水位下降到低水位時(shí)開始脫水井繼續(xù)排水；10脫水30s即完成一

29、次從進(jìn)水到排水的大循環(huán)過程；11假設(shè)完成2次大循環(huán),洗完報(bào)警3s后自動停機(jī)；12可以按“停止按鈕實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警；13可以按“排水按鈕實(shí)現(xiàn)手動排水；限制系統(tǒng)順序功能圖圖6全自動洗衣機(jī)限制系統(tǒng)順序功能圖PLC投入運(yùn)行,系統(tǒng)處于初始狀態(tài),準(zhǔn)備好啟動.按下啟動按鈕時(shí)開始進(jìn)水,水滿即水位到達(dá)高水位時(shí)停止進(jìn)水,2s后開始正轉(zhuǎn)洗滌.正轉(zhuǎn)洗滌30s后暫停,暫停2s后開始反轉(zhuǎn)洗滌.反轉(zhuǎn)洗滌30s后暫停,暫停2s后,假設(shè)正、反洗滌未滿5次,那么返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作；假設(shè)正、反洗滌滿5次時(shí),那么開始排水.排水水位假設(shè)下降到低水位時(shí),開始脫水并繼續(xù)排水.脫水30s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循

30、環(huán)過程.假設(shè)未完成2次大循環(huán),那么返回從進(jìn)水開始的全部動作,進(jìn)行下一次大循環(huán)；假設(shè)完成了2次大循環(huán),那么進(jìn)行洗完報(bào)警.報(bào)警3s結(jié)束全部過程,自動停機(jī).假設(shè)按下停止按鈕,可以手動排水和手動脫水.限制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)圖7PLC限制系統(tǒng)的梯形圖程序語句表啟動洗衣機(jī)LDOAN進(jìn)水閥限制LDEULDEUOLDAN高中低水位限制LDANLDANOLDLDANOLDA延時(shí)2sLDEDTONT37,+20循環(huán)五次LDT37OANC1A正轉(zhuǎn)限制LDANT38ANA=QLDMTONT38,+300反轉(zhuǎn)限制LDT38ANT39ANALDTONT39,+300循環(huán)五次LDT39EDLDT40EDCTUC1,+5出水閥限制LDC1LDANOLD脫水閥限制LDIANMOLD=QL