毕业论文洗衣机的工作原理与工艺流程(编辑修改稿)

毕业论文洗衣机的工作原理与工艺流程(编辑修改稿)内容摘要：

..................................... 1 参 考 文 献 ..................................................... 2 致 谢 ......................................................... 3 1 绪论 可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置，它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。 现已广泛 应用于工业控制的各个领域，它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入 /输出来控制机械设备或生产过程。 该设计主要介绍了全自动洗衣机的工作原理、控制系统的 PLC 的造型和资源的配置、控制系统程序设计与调试、控制系统 PLC 程序。 根据全自动洗衣机的工作原理，利用可编程控制器 PLC 实现控制，说明了 PLC 控制的原理方法，特点及控制洗衣机的特色。 通过本系统的设计，对三菱的 F1 系列 PLC 的特点有了深入的理解。 全自动洗衣机控制系统利用了三菱的 F1 系列 PLC 的特点，对按钮、 电磁阀、开关等其它一些输入 /输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化充分表现现代家电用品的个性。 在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由以单片机为中心控制系统工作的。 首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时，要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护以及欠压保护等等。 这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率，无形的增加了维修成本费用。 在工业控制系统中广泛应用的 PLC能克服单片机的缺点，它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以 及通讯联网功能。 因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。 另外它的编程语言也相对简单。 因此在该设计中采用了 PLC 来实现全自动洗衣机的工作过程。 1． 1 全自动洗衣机的工作原理 洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。 首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。 在波轮中心处，因 甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。 这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。 衣物在涡流的作用下 ，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。 又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。 其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生 相对运动 ，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。 再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。 在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。 全自动洗衣机 是通过 水位开关 与电磁 进水阀 配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。 电磁进水阀起着通、断水源的作用。 当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和弹簧力的作用下，紧紧顶在 橡胶膜片 上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。 当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。 由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。 水位开关实际上是一个 压力开关。 如图 2，气室 1 的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。 当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片 2 受压而胀起，推动顶杆 3 运动而使触点 4 改变，从而实现自动通断。 智能型 模糊控制 的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。 当洗衣桶内衣物的多少和质地不同，而注入水使其达到相同的水位时，其总重量是不同的。 利用这一点，通过对洗衣电动机低速转动后的惯性测量， 可以判断衣质和衣量。 方法是：在洗衣桶内注入一定量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。 此时，电机绕组产生 反电动势 ，对其 半波整流 并放大整 形后获得一矩形脉冲系列。 通过分析脉冲个数和 脉冲宽度。 就能得到衣质衣量情况衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。 在洗衣桶的排水口处加一红外 光电传感器 ，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。 若水的透明度 低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。 脱水时采用 压电传感器。 当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转。 基于 PLC 的全自动洗衣机设计 2 PLC 编程简介 PLC 的基本概念 PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入 /输出控制各种类型的机械或生产过程。 PLC的显著特点是能够在恶劣的环境中运行，具有很强的抗干扰能力，可靠性高， 便于维护，因此，已在机械、冶金、电子、化工、煤炭和轻工等行业部门中得到了广泛的应用，并取得了显著的 社会经济效益。 PLC的基本结构 PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相 同。 A、 中央处理单元 (CPU) 中央处理单元 (CPU)是 PLC 的控制中枢。 它按照 PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程 器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、 I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 为了进一步提高 PLC 的可靠性，近年来对大型 PLC 还采用双 CPU 构成冗余系统，或采用三 CPU的表决式系统。 这样，即使某个 CPU 出现故障，整个系统仍能正常运行。 B、 存储 器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 C、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。 如果没有一个良好的、可靠的电基于 PLC 的全自动洗衣机设计 源系统是无法正常工作的，因此 PLC 的制造商对电源的设计和制造也十分重视。 一般交流电压波动在 +10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将 PLC 直接连接到交流电网上去。 PLC 的工作原理 当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。 在整个运行期间， PLC 的 CPU 以一定的扫描速度重复执 行上述三个阶段。 A、 输入采样阶段 在输入采样阶段， PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。 输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷 新阶段。 在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化， I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 B、 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段， PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序 (梯形图 )。 在扫描每一条 梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路 进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在 I/O 映 像 区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 C、 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后， PL。