PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告全自動(dòng)洗衣機(jī)

1、全自動(dòng)洗衣機(jī)報(bào)告專業(yè): 電子測(cè)量 班級(jí): 09電儀2班設(shè)計(jì)成員: 指導(dǎo)老師: 目錄第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1 工藝要求及動(dòng)作流程1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制要求第二節(jié)設(shè)計(jì)思路2.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的特點(diǎn)及發(fā)展2.2全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理2.3 單相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)說明2.4 全自動(dòng)洗衣機(jī)硬件設(shè)計(jì)圖2.5 全自動(dòng)洗衣機(jī)流程圖2.6 i/o地址分配表2.7 設(shè)計(jì)梯形圖第三節(jié) 設(shè)計(jì)特色第四節(jié) 實(shí)習(xí)總結(jié)一：課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1工藝要求及動(dòng)作流程：洗衣機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)在比較普遍。全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖如下圖所示。 自動(dòng)洗衣機(jī)示意圖說明：全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛

2、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)，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、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(dòng)機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測(cè)高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)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(dòng)排水。1.2控制要求1. 水位控制：高水位 低水位進(jìn)水一.程序選擇：全自動(dòng)洗滌

3、 快速洗滌 其他功能 ：水溫加熱到40度后在洗滌、脫水。（）全自動(dòng)洗滌：（循環(huán)次）進(jìn)水洗滌（正轉(zhuǎn)10，停3，反轉(zhuǎn)10，次）排水（15）脫水（30）停止(報(bào)警)（）快速洗滌：（循環(huán)次）進(jìn)水洗滌（正轉(zhuǎn)10，停3，反轉(zhuǎn)10，次）排水（15）脫水（）停止(報(bào)警)（3）其他功能：a、水溫由電熱絲加熱，水溫40度用一溫度傳感器控制；b、脫水過程為30s，不需要洗滌；二：設(shè)計(jì)特色2.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的特點(diǎn) 全自動(dòng)洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上分有波輪式，攪拌式，滾筒式。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的大都是波輪式和滾筒式。全自動(dòng)洗衣機(jī)是集洗滌，脫水于一體，并且能自動(dòng)完成洗衣全過程的洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)有各種洗滌程序，可供自由洗擇，工

4、作時(shí)間可任意調(diào)節(jié)，工作狀態(tài)及洗、脫時(shí)間在面板都有顯示，能自動(dòng)處理脫水不平衡(具有各種故障和高低電壓自動(dòng)保護(hù)功能)，工作結(jié)束或電源故障會(huì)自動(dòng)斷電，無需看管，確保安全。全自動(dòng)洗衣機(jī)按洗滌方式分：有攪拌式、滾筒式和波輪式。目前市場(chǎng)上供應(yīng)最多的是波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)。該機(jī)型結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，洗凈率較高，洗滌時(shí)間較短，但洗滌過程中，容易使衣物纏繞扭絞，影響洗滌均勻性，衣物磨損也較大，現(xiàn)該類機(jī)型已作改進(jìn)，通過選用大波輪來彌補(bǔ)小波輪之不足。2.2 洗衣機(jī)的發(fā)展洗衣機(jī)從木制手搖洗衣機(jī)時(shí)代、蒸氣洗衣機(jī)時(shí)代、電動(dòng)洗衣機(jī)時(shí)代、攪拌式洗衣機(jī)、前裝式滾筒洗衣機(jī)、噴流式洗衣機(jī)、波輪式洗衣機(jī)、半自動(dòng)型洗衣機(jī)到全自動(dòng)洗衣機(jī)和

5、隧道式洗滌機(jī)等，經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的工程，但也體現(xiàn)了科技的迅速前進(jìn)和飛速發(fā)展。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理洗衣機(jī)的洗滌過程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤(rùn)濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實(shí)現(xiàn)洗凈的目的。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，又使得洗滌液流回波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當(dāng)衣物被放進(jìn)洗滌液

6、之后，由于慣性作用運(yùn)動(dòng)緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水流與衣物便發(fā)生相對(duì)摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。再次由于洗衣涌形狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無規(guī)則地運(yùn)動(dòng)并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長(zhǎng)，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性。全自動(dòng)洗衣機(jī)是通過水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷：從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，移動(dòng)鐵芯在重力和彈簧力的作用下，緊緊頂在橡膠膜片上，并將膜片的中心小孔堵塞，這樣閥門關(guān)閉

7、，水流不通。當(dāng)電磁線圈通電后，移動(dòng)鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。由于中心小孔的流通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導(dǎo)通。2.3 單相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)說明 要實(shí)現(xiàn)單相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)就必須使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)單相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的反轉(zhuǎn)，就要把工作繞組和啟動(dòng)繞組中的一組首端與電源的接線對(duì)調(diào)方可完成，因?yàn)閱蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（轉(zhuǎn)向）是從電流相位超前的繞組向電流相位滯后的繞組旋轉(zhuǎn)的，這樣如果把其中一個(gè)繞組首端和末端與電源接法對(duì)調(diào)就等于把這個(gè)繞組的電流相位改變了180&#

8、176;，假若原來這個(gè)繞組的電流相位是超前90°，這樣一來該接后該繞組的電路相位便成為滯后90°了，結(jié)果就導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向也隨之而改變。定時(shí)開關(guān)c啟動(dòng)電容lzlf正繞組啟動(dòng)繞組有的電容運(yùn)行式單相異步電動(dòng)機(jī)是通過改變電容的接法來改變單項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向的，如洗衣機(jī)的波輪電機(jī)需要經(jīng)常正.反轉(zhuǎn) 圖一當(dāng)定時(shí)器開關(guān)接于左邊位置時(shí)，電容器串聯(lián)在lf繞組上，則電流i if 超前 i iz 相位約90°，設(shè)此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，經(jīng)過定時(shí)器所設(shè)定時(shí)間后定時(shí)器刀開關(guān)接通右邊觸點(diǎn)將電容器從lf繞組切斷，串聯(lián)到lz繞組中，則電流i lz超前i lf相位約90°從而實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)

9、。在該電路中實(shí)質(zhì)上是主.副繞組相互交換來實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的，因此這種單相異步電動(dòng)機(jī)的工作繞組和啟動(dòng)繞組必須是可以互換的，所以它的工作繞組.啟動(dòng)繞組的線圈匝數(shù)線徑，所占槽位數(shù)都是應(yīng)該完全相同的。上述電路的工作狀態(tài)展開圖如下圖二圖三圖三對(duì)于罩極式單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)而言，由于其旋轉(zhuǎn)方向式由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的，因此外部接線無法改變罩極式單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，所以罩極式單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)一般用于不需要改變方向的場(chǎng)合。2.4 全自動(dòng)洗衣機(jī)硬件設(shè)計(jì)圖2.5 全自動(dòng)洗衣機(jī)流程圖正常運(yùn)行流程圖如上圖所示。流程圖描述:按下啟動(dòng)按扭,開始進(jìn)水;進(jìn)水到規(guī)定高度,使水位開關(guān)接通,實(shí)現(xiàn)洗滌正轉(zhuǎn),并停止進(jìn)水;洗滌正轉(zhuǎn)10s后,停止3秒

10、,反轉(zhuǎn)10s后,停止2秒。電機(jī)重復(fù)工作200次，累計(jì)洗滌次數(shù);若未滿3次則重復(fù)進(jìn)行洗滌,直至洗滌達(dá)到3次,開始排水.由于排水,水位降低,當(dāng)水位低于規(guī)定下限水位時(shí),排空檢測(cè)開關(guān)接通,開始脫水,脫水30s后,計(jì)數(shù)器加1,脫水停止.然后再返回到進(jìn)水動(dòng)作 重復(fù)上述過程3次,報(bào)警并停機(jī)。2.5 i/o地址分配表plc全自動(dòng)洗衣機(jī)io表輸入設(shè)備輸入點(diǎn)號(hào)輸出設(shè)備輸出點(diǎn)號(hào)啟動(dòng)按鈕sb10000輔助啟動(dòng)繼電器sb71010停止按鈕sb20001電機(jī)正轉(zhuǎn)km10502排水電磁閥sb31001電機(jī)反轉(zhuǎn)km20503高水位開關(guān)k10002脫水桶k60504中水位開關(guān)k20003水位未達(dá)到設(shè)定0511低水位開關(guān)k300

11、04水位達(dá)到設(shè)定0512脫水按鈕sb40005排水輔助繼電器1014 加熱40度sb50006進(jìn)水電磁閥k81000溫度傳感器sb60007聲音報(bào)警器k70505快速洗滌k30008220v交流電源05062.7 （1）設(shè)計(jì)梯形圖3.5梯形圖程序注釋1、 按下啟動(dòng)按扭,0000為on，0001為on并自鎖，0511為on,，當(dāng)水位達(dá)到高水位時(shí)，0511為on，水位達(dá)到設(shè)定，0512為on，打開進(jìn)水電磁閥，同時(shí)0512為on,。打開手動(dòng)開關(guān)0015使1015為on，使水溫加熱到40度。并啟動(dòng)定時(shí)器tim00,延時(shí)2s.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，tim01動(dòng)作，使電機(jī)正轉(zhuǎn)20s, 并同時(shí)啟動(dòng)tim02，使電機(jī)反

12、轉(zhuǎn)20s。經(jīng)過2秒的暫停，0503為on，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，開始洗滌。同時(shí)tim01開始計(jì)時(shí)，cnt0005計(jì)數(shù)1次。如此循環(huán)200次，直到cnt的計(jì)數(shù)為200，并使cnt0006計(jì)數(shù)1次，如此循環(huán)3次，直到cnt0006為3時(shí)，如此洗衣機(jī)大循環(huán)3次。排水電磁閥1001為on，開始排水。當(dāng)水位達(dá)到低水位時(shí)，0004由on變?yōu)閛ff,使0504為on,接通脫水電磁離合器，使0502為on，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開始脫水，并啟動(dòng)定時(shí)器tim02。30秒后tim03動(dòng)作，啟動(dòng)定時(shí)器tim03，2秒后再次啟動(dòng)脫水馬達(dá)，并使cnt0006計(jì)數(shù)1次，如此循環(huán)3次，直到cnt0006為3時(shí)，結(jié)束脫水,使0505報(bào)警器為on，

13、報(bào)警器響3秒后，停止洗衣。三：設(shè)計(jì)特色1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。2 功能完善，適用性強(qiáng)現(xiàn)代plc大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來plc的功能單元大量涌現(xiàn)，使plc滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業(yè)控制中。加上plc通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。.3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎plc作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人

14、員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用plc的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。4 體積小，重量輕，能耗低以超小型plc為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。四 實(shí)習(xí)總結(jié)隨著社會(huì)的發(fā)展工業(yè)化的加速，出現(xiàn)了洗衣機(jī)，再就是自動(dòng)化洗衣機(jī)。無論是波輪式洗衣機(jī)也好，還是滾筒式洗衣機(jī)也好，都朝著智能化、水流方式多樣化、洗衣方式創(chuàng)新化、設(shè)計(jì)更趨人性化四大特征方向發(fā)展。傳統(tǒng)的電氣控制已經(jīng)不能滿足現(xiàn)狀的要求了。使智能化的控制取代了傳統(tǒng)的工業(yè)控制.課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 。回顧起此次課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理