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基于plc系统的全自动洗衣机的设计大学学位论文.doc
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基于plc系统的全自动洗衣机的设计大学学位论文.doc
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专科生毕业设计(论文)
I
摘 要
该毕业设计介绍了可编程序控制器(PLC)和 PLC 控制系统的基本知识,包
括 PLC 的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知识及 PLC
控制系统等相关知识。可编程控制器是以计算机技术为核心的通用自动化控制装
置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧。采用 S7-200 系
列的 PLC,设计了相应的系统软件,结合相应的硬件系统,设计了一个简单的全自
动洗衣机控制系统,实现了洗衣机由进水,洗涤,排水,脱水,报警到自动停机
的循环过程。
全自动洗衣机通过了可编程序控制器来实现洗涤过程,满足了对洗衣机运行
的智能控制。此项设计对于提高学生的动手能力和帮助学生对一些理论知识的理
解都具有积极的作用。
随着社会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。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国内家电业
唯一不打价格战的行业,经过几年的平稳发展,国产洗衣机无论在质量上还是功
能上都和世界领先水平同步。所以,通过此次设计,我们对实现一流全自动洗衣
机有了具体的实践,相信全自动洗衣机将会有更广阔的市场前景。
关键词:可编程控制器;控制系统;高效节能。
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专科生毕业设计(论文)
II
Abstract
This graduation design introduces the programmable logic controller (PLC )
and the basic knowledge of its control system, including the definition , characteristics,
classifying, indicators , the basic structure and working mechanism, hardware
knowledge and the relevance to PLC control systems.PLC is a general automation
control device which based on PLC core of computer. It has a compact sizewith a strong
functionality , high reliability, simple programming ,which is easily used. The
PLC ,which belong toMitsubishi's ,designs a simple auomatic washing machine,with a
combinition corresponding software and hardware system,so it successfully realizes a
washing cycle in water.
The automatic washer,with the logical controlling successfully complete
washing,which saves time and labour as well as improves the technology. This design
plays anactivize role in improving students' practicing and understanding of the
theories concerned.
With the development of economy as well as improvement of science and
technology ,it is trend to realize the full automation.Automatic washing machine of
great convenience to people's lives.In our country, only the washing machine has a
stable price in the electrical home , after a few years of steady development , domestic
the washing machine with the advanced level of the world either in quality or function
synchronize. Therefore, i believe that the design is embody more advantage about the
full automatic washing machine. It must have a broad market .
Key words:PLC,control system,which is energy-efficient
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专科生毕业设计(论文)
III
目 录
第 1 章 绪 论 ...........................................................................................................1
1.1 本设计的目的与意义和设计内容 ............................................................1
1.1.1 本设计的目的与意义 .....................................................................1
1.1.2 本设计的设计内容 .........................................................................2
1.2 全自动洗衣机的应用现状 ........................................................................2
第 2 章 可编程控制器的概述 .................................................................................4
2.1 可编程控制器的定义及分类 ....................................................................4
2.2 可编程控制器的结构及工作原理 ............................................................4
2.3 可编程控制器的主要技术指标......................................................................5
第 3 章 全自动洗衣机的基本结构...............................................................................7
3.1 全自动洗衣机的工作系统 ........................................................................7
3.1.1 洗涤与脱水系统 .............................................................................7
3.1.2 进水与排水系统 .............................................................................7
3.2 全自动洗衣机的工作原理 ........................................................................8
第 4 章 全自动洗衣机的硬件设计 .......................................................................10
4.1 全自动洗衣机控制系统的设备要求 ......................................................10
4.2 全自动洗衣机控制系统结构图....................................................................11
4.3 PLC 的机型选择...........................................................................................11
4.4 全自动洗衣机控制系统的选型 ...............................................................12
4.5 硬件设计.....................................................................................................13
第 5 章 系统程序设计及常见的故障与检修..............................................................16
5.1 软件设计.....................................................................................................16
5.2 全自动洗衣机的常见故障及检修................................................................27
第 6 章 结论 ...........................................................................................................29
参考文献 .................................................................................................................30
致 谢 .......................................................................................................................31
附 录 .......................................................................................................................32
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专科生毕业设计(论文)
1
第1章 绪 论
1.1 本设计的目的与意义和设计内容
1.1.1 本设计的目的与意义
本设计是全自动洗衣机通过可编程控制器的控制来实现工作的。以便我们对
这种技术有更多的认识,在效率,耗电,耗水等方面也为研究提供了平台。该论
文就怎样利用 PLC 来控制全自动洗衣机进行了调查,对其中软件设计、硬件设计
等问题进行了分析和研究,实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。
PLC 是专门应用手工业现场自动控制装置,在系统软硬件上采用抗干扰措施。
当工作程序需要改变时,只需改变 PLC 的内部,重新编程而无需对外围进行重新
改动。从这些方面突出了使用 PLC 控制全自动洗衣机的优越性。
PLC 控制全自动洗衣机的编程语言容易掌握,是电控人员熟悉的梯形图使用术
语依然是“继电器”一类术语,大部分与继电器触头的连接相对应,使电控人员
一目了然。PLC 控制使用简单,它的 I/O 口已经做好,输入输出信号可直接连接,
非常方便。而输出 具有一定驱动能力,其输出触头容易达 220V、2A。
本设计主要着重于全自动洗衣机的控制,要求洗衣机能实现进水、洗涤、排
水、脱水、报警,所采用的控制方法操作简单、稳定可靠、维护与维修方便。控
制方法确定后投入生产要缩短控制系统的设计的时间,调试周期,且要降低成本。
传统的洗衣机采用继电器控制的优点是装置结构简单、价格便宜、抗干扰能
力强。但是,这也是随之带来的一些问题,如绝大多数控制器都是长期磨损和疲
劳工作条件下进行的,容易损坏,而且继电器的触电容易产生电弧,甚至会熔在
一起产生误操作,引起严重的后果。在全负荷运载的情况下,大的继电器将产生
大量的热及噪声,同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接
线、安装、如果有简单的改动,也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装
和调试。这种电路线路多,只适用于小型的控制电路。
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专科生毕业设计(论文)
2
1.1.2 本设计的设计内容
说明部分:控制功能描述、相关检测的实现
计算部分:控制设备参数的选择计算
绘图部分:主接线图、程序流程图、梯形图
1.2 全自动洗衣机的应用现状
全自动洗衣机根据结构不同可分为波轮式全自动洗衣机(也叫套桶式全自动
洗衣机)、滚筒式全自动洗衣机和搅拌式全自动洗衣机三大类。波轮式、滚筒式、
搅拌式全自动洗衣机分别占全球洗衣机市场份额的 33%、52%和 15%。搅拌式洗衣
机目前还没有进入我国市场,以下仅对滚筒式和波轮式两种洗衣机进行讨论。
(1)滚筒式洗衣机
更好地软化衣物纤维,减小洗涤过程中衣物的损伤和变形,并且还可以使洗
后的衣物柔软而蓬松;
提高温度来洗涤可充分溶解洗衣粉,加快洗衣粉中弱酸性物质与污物的化学
反应速度,提高洗衣粉中酶的活性,同时有利于溶解汗渍、血渍、降低灰尘、油
污的粘附作用,从而可在同样的洗净比下(注:洗净比是国家对洗衣机的质量考
核中的一个基本指标),可大幅度降低洗涤过程对机械外力的需求;温度高有利于
污物在水中的扩散;高温能有效地杀死一些细菌;
加温洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流,需达到一定的洗净比,就必须有
足够的机械力,而机械力对衣物是有损伤的,这就注定了波轮式洗衣机的磨损率
大大高于滚筒式洗衣机。各种新水流基本原理是一样的,就是尽量以缭乱的水流
减少衣物的缠绕,增大水流的冲刷力用于洗涤,与以前依靠衣物与桶壁和衣物相
互之间的摩擦方式相比,水流冲刷对衣物的损伤较小
(2)波轮式洗衣机
因为滚筒式机的价格大大高于波轮式机,所以波轮式机仍受到普遍欢迎。
关于水流:现在波轮式全自动洗衣机的宣传重点放在新水流上,如 LG 的拳击
棒、松下的双瀑布、荣事达的网络水流等,但正如上面水说到过的,各个厂家是
用不同的方法实现同一个目标,实现效果也差不多,所以不必太在意。
关于不绣钢内桶:采用不绣钢内桶的目的是为了减小衣物和内桶壁的摩擦力,
从而减轻衣物的磨损,选购是应予以考虑。
关于同心洗:同心洗是直接把电动机轴与洗衣桶主轴同心安装,直接驱动。
这样在洗涤,特别是脱水的时候洗衣桶震动减小,使噪声得以降低。但要说这样
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