基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文Word文档格式.docx

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江西农业工程职业学院科研处制

原创性声明

本人声明所呈交的毕业论文(设计)是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,已在毕业论文(设计)中作了明确的说明并表示了谢意。

学生签名:

时间:

年月日

关于论文(设计)使用授权的说明

本人完全了解《江西农业工程职业学院本、专科毕业论文(设计)工作条例(暂行规定)》对:

“成绩为优秀毕业论文(设计),江西农业工程职业学院将有权选取部分论文(设计)全文汇编成集或者在网上公开发布。

如因著作权发生纠纷,由学生本人负责”完全认可,并同意江西农业工程职业学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文(设计)的全部或部分内容。

江西农业工程职业有权保留送交论文(设计)的复印件和磁盘,允许论文(设计)被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文(设计)。

[保密的毕业论文(设计)在解密后应遵守此协议]

时间:

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摘要

本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。

实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种,可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。

近年来随着科技的飞速发展,单片机、PLC的应用不断地走向深入,同时带动传统的控制检测技术的不断更新。

本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计,并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。

同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC的输入输出分配,并进行现场调试

关键字:

PLC全自动洗衣机控制系统PLC程序设计

Pick

ThispaperdescribestheuseofPLCFX2Nmitsubishiseriesofautomaticwashingmachinecontrolsystem,overallcontrol,thispaperexpoundsthecontrolscheme.Realizefull-automaticwashingmachinecontrolsystemhasavarietyofoverallcontrol,canusetheanaloganddigitalearlyhybridcircuitmodulecircuitor.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,theapplicationofPLCandsingle-chipconstantlytofurther,whiletraditionalcontroltesttechnologyconstantlyupdated.BasedontheproductionFX2NmitsubishiJapanasthecore48MR-typePLCcontrollerforautomaticwashingmachinecontrolsystemdesign,andthesystemstructureanddesignprograminstruction,ladderdiagramandtheinputandoutputterminalsofallocationscheme.Accordingtotheoverallcontrolofautomaticwashingmachinecontrolsystem,PLCrequirementsandcharacteristicsofdistributionofinputandoutput,andcommissioning

Keywords:

PLCautomaticwashingmachinecontrolsystem,PLCprogramdesign

设计体会……………………………………………………………………………18

1引言

从古到今,洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动,在洗衣机出现以前,这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒击、冲刷、摔打。

这些不断重复的简单的体力劳动,留给人的感受常常是辛苦劳累。

1874年,“手洗时代”受到了前所未有的挑战——美国人比尔·

布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。

1880年,美国又出现了蒸汽洗衣机,蒸汽动力开始取代人力。

之后,水力洗衣机,内燃机洗衣机也相继出现。

1911年,美国试制成功世界上第一台电动洗衣机,标志着人类家务劳动自动化的开端。

1922年,电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式——搅拌式。

搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。

70年代后期,微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方向,让人耳目一新。

90年代,由于电动机调速技术的提高,洗衣机实现了较宽范围的转速变换与调节,诞生了许多新水流洗衣机。

全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤,漂洗和脱水的转换,整个过程不需要人工操作。

这类洗衣机均采用套筒式结构,其进水,排水都采用电磁阀,由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指令,驱动各执行器件动作,整个洗衣过程自动完成。

所用的程序控制器可分为电动机驱动式和单片机式。

从控制方式的发展阶段上分:

全自动洗衣机可分为两大类:

第一类电动控制洗衣机,它的程序控制器由电动元件组成。

第二类是电脑控制洗衣机,它的程序控制器由微型计算机组成。

电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器,其产品类型还属于传统的机械产品,是自动控制的初级阶段。

随着计算机的及微电子技术的发展,自动控制系统正在逐步实现硬件化。

因此,电动控制洗衣机将逐步退出家电舞台。

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与各种控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

2全自动洗衣机控制系统总体控制方案确定

2.1总体控制方案确定

2.1.1控制系统的比较

PLC系统的特点:

1)可靠性高,PLC作为一种通用的工业控制器,它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。

对工作的环境要求较低,抗外部干扰能力强,平均无故障时间长。

2)使用方便灵活,PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式,因此,输入/输出信号的数量,形式,驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定,而且在需要时可以随时更换,近年来,PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求,使PLC的使用更加灵活与多变。

3)编程简单,PLC的优越性主要体现在它采用了独特的,多种面向广大工程设计人员的编程语言,如指令表,梯形图,逻辑功能图,顺序功能图等,程序简洁,明了适合各类技术人员的传统习惯,即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握,特别是梯形图与逻辑功能图,形象直观,动态监测效果逼真,且与计算机控制容易。

单片机系统的特点:

1)要求环境,单片机对环境的适应能力较低,可靠性差。

2)编程和PLC相比难以学习,主要是单片机采用汇编语言或者是C语言,这些高级语言和PLC语言相比,难以学习。

3)功能单一只具有使用中所需要的功能。

但是,它结构简单,处理速度快。

2.2.2洗衣机的PLC控制系统概述

全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率,和适应工作环境的能力。

在全自动洗衣机中,洗衣机洗涤、脱水程序是由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地增加了维修成本费用,在各种控制系统中广泛运用的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。

典型的PLC控制系统的硬件组成框图如图1所示:

图1PLC控制系统的硬件组成框图

2.2.3PLC的设计步骤

开发应用PLC的设计任务分为硬件和软件设计两部分。

硬件设计主要包括:

1)确定安排PLC的输入、输出点;

2)设计外围电路,包括主电路;

3)选购PLC并进行现场安装接线等内容;

软件设计,大多数用梯形图和指令程序,主要包括:

1)设计控制流程,根据工艺要求先画出工作循环,如有必要再画详细的状态流程图;

2)根据工作循环图,画出虚拟的电路图———继电器梯形图;

按梯形图编写指令程序表;

3系统调试:

根据设计要求,对程序进行调试和修改,必要时还可对硬件进行修改,直到满足要求;

在电脑控制的全自动洗衣机中,又存在着两种不同的控制方式,即程序控制和模糊控制。

由于控制方式的不同,两种洗衣机在结构和原理上都有很大的区别。

程序控制洗衣机以洗衣机生产厂家设定的数十种操作程序为基础,用户在使用时可根据洗衣量,布质的轻重以及衣物的脏污程度性质等因素,选择不同的洗衣程序。

程序控制全自动洗衣机的控制按钮很多,对程序的选择需要有一定的洗衣经验。

模糊控制洗衣机以其内部设置的各种传感器为信息采集源,对传感器传回的洗衣量,衣物布质,脏污程度以及脏污性质信息进行模糊逻辑推理,从而自动设置相应的洗涤参数,并对洗衣的全过程进行实时的检测与控制。

模糊控制全自动洗衣机的洗衣按钮只有很少几个。

从控制类型上来说,模糊控制属于智能控制,是自动控制的较高形式,代表着自动控制的发展方向。

但是,受自动控制水平的限制,目前的模糊控制洗衣机还不能实现全功能上的模糊控制,另外由于使用了各种传感器和模糊逻辑控制器,使模糊控制洗衣机的成本远高于程序控制洗衣机。

故一般不采用。

3全自动洗衣机的基本结构

3.1全自动洗衣机的原理和构造

全自动洗衣机在结构上大致可分为3中类型,即波轮式,滚筒式和搅拌式。

我国的洗衣机在结构上主要有波轮式和滚筒式两类,产品的类型以波轮式为主,其他类型为辅。

首先做一下比较:

滚筒式洗衣机具有如下性能:

1)更好的软化衣物纤维,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。

2)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大幅度降低洗涤过程对机械力的需求。

3)温度高有利于污物在水中的扩散。

4)高温能有效的杀死一些细菌。

没有加温的洗涤的波轮式洗衣机无论怎样的水流,要达到一定的洗净比,都必须有足够的机械力,而机械力对衣物是由损伤的,这就决定了波轮式洗衣机的磨损率大大高于滚筒式洗

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