基于plc系统洗衣机的设计.docx

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1、摘要洗衣服一直伴随并存在人们的生活，是必要的家务劳动之一。当然在过去很早之前洗衣机还没有问世之前，这项家务相对来说比较占用时间且繁杂。当然随着时间的推移与各种电子技术，控制技术的发展与成熟半自动洗衣机，全自动洗衣机逐渐走入人们的生活。半自动洗衣机基本实现不需要人工的干涉，但也需要人工设定，分开洗涤，换水,脱水，甩干等一系列操作，而更加自动化的全自动洗衣机则无需要这些设定，跳过了人工设定的步骤，将洗涤，漂水和脱水等融合在一起或者说实现了自由转换那么作为洗衣机的能自动运行的核心则在于它的控制系统，现如今社会上我们所用到的家用洗衣机基本是来自微电脑控制也就是我们说的单片机。本篇论文主要围绕P1C的全

2、自动控制来介绍以及研究。关键词：P1C；洗衣机；人工智能AbstractWashingc1otheshasa1waysbeenaccompaniedbyandexistedinpeop1e,s1ife,whichisoneofthenecessaryhousework.Ofcourse,beforethewashingmachine,thishouseworkwasre1ative1ytimeandcomp1icated.Ofcourse,withthepassageoftimeandavarietyofe1ectronictechno1ogy,thedeve1opmentofcontro1t

3、echno1ogyandmaturesemi-automaticwashingmachine,automaticwashingmachinegradua11yintopeop1e,s1ife.Semi-automaticwashingmachinebasicimp1ementationdoesnotneedartificia1interference,buta1soneedartificia1set,separatewashing,changewater,dehydration,dryandaseriesofoperations,andmoreautomaticautomaticwashing

4、machineisnoneedtheseset,skiptheartificia1setsteps,suchaswashing,wateranddehydrationtogetherorrea1izethefreeconversionsoasthewashingmachinecanautomatica11yrunthecoreisitscontro1system,nowsocietyweusethehouseho1dwashingmachineisbasica11yfrommicrocomputercontro1iswhatwesaysing1e-chipmachine.Thispaperma

5、in1yfocusesonthefu11yautomaticcontro1ofP1Ctointroduceandresearch.Keywords：P1C;washingmachine;artificia1inte11igence目录1全自动洗衣机结构以及原理11.1 全自动洗衣机的传动系统与电机11.2 全自动洗衣机的排水，脱水，进水，甩干与报警21.2.1 波轮式洗衣机的洗涤31.2.2 波轮式洗衣机的排水31.2.3 波轮式洗衣机的进水31.2.4 波轮洗衣机的脱水41.2.5 波轮式洗衣机的报警42P1C简单介绍42.1 P1C的发展42.2 P1C的结构52.2.1 中央处理单元52

6、.2.2 存储器52.2.3 电源52.2.4 程序输入装置和I/O52.2.5 底板与机架62.2.6 P1C上的一些其它装置62.2.7 P1C的通信与网络62.3 P1C工作原理62.4 P1C的特点73波轮式洗衣机的控制系统83.1 控制系统的构成83.2 控制系统的对比与选择83.2.1 选择P1C的优点与其特点8322对比单片机选择单片机：93.3 P1C控制系统的设计确定104波轮式全自动洗衣机硬件选择与设计104.1 电机设计与选择104.2 传感器的设计与选择114.2.1 水位传感器11422浑浊度传感器114.2.3 水温传感器124.2.4 衣服质感的传感器124.3

7、可编程逻辑控制器134.3.1 可编程逻辑控制器计算与选择134.3.21 /0分配表134.3.22 块功能134.3.23 线图144.4 按钮键位的设置144.5 剩下部分硬件155波轮式全自动洗衣机软件设计与程序165.1 洗衣机运行基本流程与原理165.2 P1C控制系统需要达到的预期与值175.2.1 正常工作175.2.2 中断停止175.3 全自动洗衣机控制系统的程序设计185.3.1 梯形图设计185.3.2 洗衣机的外围接线图20结语20参考文献22附录231全自动洗衣机结构以及原理1.1 全自动洗衣机的传动系统与电机波轮式的洗衣机说它内部结构复杂又不算是很复杂但是说它简单

8、，内部的所有工能都是一应俱全的，完整的传动带由其不同的离合器所组成。两种离合器因为其需求和功率大小都不一样因此作用的对象也就是洗衣机的大小功率也就不一样，普通离合器大多数都是使用在功率较小的小波轮洗衣机上使得洗衣机能够在工作时，负责漂洗的波轮的转速可以与桶的离心转速保持一致达到同速，使得洗衣机在工作时不会出现太大的偏差，从而达到较好的洗涤效果并且不会过于损耗洗衣机，保证洗衣机的使用寿命。而减速离合器一般都会用在功率比较大一点的波轮洗衣机中。离合器的工作原理：洗衣机在进入洗涤状态时前期内部也会不停的工作拨叉和其中的齿轮互相带动彼此工作使得内部的离合套分开，然后进入洗涤状态，在这种状态下电机经过皮

9、带传动时,就会带动洗涤轴的转动；在洗衣机脱水状态时，离合器的棘爪会将棘轮卡住抱簧会把离合套和脱水轴合拢，从而使离合套与脱水轴一起同时间转动。扭簧在洗衣机洗涤状态时，会抱紧脱水轴，避免脱水桶旋转，而刹车钢带会在控制脱水后刹车。图1-1旋转图1.2 全自动洗衣机的排水，脱水，进水，甩干与报警波轮式洗衣机的洗涤系统一般是由：波轮，洗衣桶，电动机，离合器，带轮和传动带所组成。图1-2波轮式洗衣机它的桶是竖直放置的，而电机和离合器则在如图所示洗衣桶的下方波轮：由波轮洗衣机的名字可知，这个波轮是这类洗衣机上特有的部件，一般被放置在洗衣机的底部，也就是如图看到的波轮位置。在洗衣机运转过程中带动洗衣桶与衣物左

10、右来回转动达到洗涤效果，洗衣桶：现在的波轮式洗衣机一般是都是复式构造由两个桶一起组成套桶的结构且工作内容也是分开的，内桶脱水外桶装水，洗衣机的洗衣桶就由此组成。电动机：在厂家暗转或者说在设计师设计波轮式洗衣机的时候夜班都会考虑到它的功率大小因素，好多都是会选择到异步电机，电机安装在洗衣机的底部也就是波轮下方，为洗衣机的洗涤脱水等提供动力。洗衣机中的电机能够在控制系统的编码中实现正反转，暂停，脱水等程序和命令的进行。离合器：前文说道的离合器也是构成洗衣机内部工作键所不可或缺的重要组成部分，当然典型的就是减速离合器，在目前市场中基本都是带有脱水功能的洗衣机所以基本都会有离合器。传动带与带轮在洗衣机

11、中离合器需要的动力是来自单相异步电机，而它们之间的动力传递则需要靠传动带与带轮来实现，传动带连接着电机的带轮与离合器的带轮，由此传递力矩。1. 2.1波轮式洗衣机的洗涤波轮洗衣机的洗涤通过控制系统控制电机运作提供动力，由传动带传动力矩，带动离合器实现转动，离合器带动波轮及其洗衣桶进行正反转动，达到洗涤效果。2. 2.2波轮式洗衣机的排水波轮式洗衣机的排水系统基本由排水阀和排水牵引阀两部分组成，在洗衣机的下方会有一个排水管，排水阀，排水牵引阀与水管连接工作实现排水。波轮式洗衣机的中的排水方式一般分为两种一种是电磁铁牵引式排水，另外一种排水方式是电动机牵引排水。电磁铁牵引排水是由电磁铁牵引器牵引排

12、水阀，排水阀的进水口通过连接管与洗衣桶连接，通过排水管将洗衣桶内的水排出机外。洗衣机中的拉杆是电磁铁牵引器和排水阀两部分之间的联动装置，在电磁铁牵引器工作后，由拉杆带动排水阀工作。而电动机牵引排水则是由电动机牵引排水阀，通过电动机旋转力矩来拖动排水阀运动来使其工作。它主要由电动机牵引器和排水阀两部分组合件构成。其中，电动机牵引器和排水阀通过牵引钢丝绳实现关联电动机牵引式排水系统中排水阀的类型和结构与电磁铁牵引式排水系统中的排水阀相同，是由排水口、橡胶阀、外弹黄、内弹以及挡块等构成的.电动机牵引器是一种通过电动机旋转时产生的机械力为排水代提供动力的牵引装置。其内部主要是由电动机、变速齿轮组、电磁

13、铁、行程开关、牵引钢丝绳等构成的。3. 2.3波轮式洗衣机的进水波轮式洗衣机的进水系统包括进水电磁阀，水位开关以及部分外部件构成。原理基本与它的排水系统工作原理相似，此就不详细说明。12.4波轮洗衣机的脱水在目前市场上，我们使用的比较多的是单缸式的洗衣机有一个洗衣缸和一个脱水缸。在洗衣缸的底部装有一个波轮，洗衣机的电动机根据预先设定好的命令带动波轮发生旋转，然后再由波轮来带动内桶和水的旋转，水中的衣物也随之转动，使得衣物与衣物之间不停的碰撞摩擦，产生手动洗衣的效果并且效果更加明显。在脱水的缸内会有一个内桶，内桶中会有很多孔洞，此间的孔洞在衣物进行甩干程序时会在电动机的带动下产生高速旋转，使得衣

14、物的水分快速透过甩干桶将水分甩出，进入到排水软管中排出衣物的水分，同事因为其高速的旋转而产生相当高的温度加速衣物的烘干，使得衣物快速高效的达到甩干预期的效果。现在的洗衣机大多数都设计成了单杠，既节约了减小了洗衣机的体积也节约了家里放置的空间。1 .2.5波轮式洗衣机的报警在洗衣机正常工作开始后，洗衣机开始运行事先设定好的命令，不使用人工控制的情况下大致会有进水，洗涤，排水，甩干等几个过程，当这几个程序执行完毕后洗衣机工作完成发出报警，提醒用户洗衣机工作结束。2 P1C简单介绍2.1P1C的发展P1C控制系统又称为可编程逻辑控制器，本质上就是就是一种可以进行人为编程的存储器，被用于存储程序、逻辑

15、运算、顺序控制、算数等相关方面，是工业控制不可或缺的重要组成部分。20世纪七十年代P1C问世，开始走向社会，被用于简单的逻辑运算，拥有简单的控制功能20世纪七十年代末，微电脑的逐步成熟与发展使得P1C也开始得到大规模应用，在之前的简单逻辑运算上深化，可以进行数值运算，闭环调节I/O也得到了扩展。以西门子公司的系列产品为代表逐渐走向市场。20世纪80年代初到80年代中期，P1C实现可通信，形成了简单的分布式网络通信体系，但是由于当时P1C技术还没有彻底开放，因此很多厂家都是故步自封，并未将技术与通信共享，P1C此时还未达到成熟阶段。20世纪80年代中期以后，由于开放系统被提出，P1C技术才开始了高速发展与成熟，此阶段各大公司互通技术，标准制定。使得产品开始大规模出现，逐步形成了小型化，专用化，低成本，标准化，模块化，网络化的特点。P1C适用于大小不同、功能繁杂的顺序控制系统。2. 2P1e的结构P1C相当于一台微型计算机，其结构与计算机的结构类似2. 2.1中央处理单元在P1C中有一个部件是整个控制器的核心也不仅仅是P1C控制器的核心，也是所有控制器及计算机的核心，之所以计算机和控制系统能够接近人工智能和根据用户的设定有序的执行命令，此部件可以说是功不可没，也就相当