畢業(yè)設(shè)計（論文）PLC全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計

1、中文摘要本次論文主要內(nèi)容是全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計，洗衣機(jī)它是開關(guān)量控制，功能上沒有提出特殊要求，選用任何型號的plc均可滿足要求，我選用三菱公司的fx2n-16mr-d型的plc。根據(jù)所需的i/o點數(shù)，來算出這個控制系統(tǒng)輸入和輸出按鈕、開關(guān)，它們有啟動按鈕、停止按鈕、手動排水開關(guān)、高水位浮球開關(guān)、低水位浮球開關(guān)共5個輸入點, 外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、電動機(jī)正轉(zhuǎn)、電動機(jī)反轉(zhuǎn)、報警和脫水電磁離合器共7個輸出點， 關(guān)鍵詞：plc 電磁閥 洗衣機(jī)abstractthe main contents full-automatic washer of this time design cont

2、rols the design of system:the washer purely belongs to an amount of switch control, didnt put forward a special request on the function, so any plc of model number all can satisfy a request, according to the i/o need point also stay certain amount of yu, this control system importation contains boot

3、strap button.stop press button.move to drain a switch.the high water level floats a ball switch.the low water level floats a ball switch 5 total importations to order and the exterior equipments has into the water electromagnetism valve.drain electromagnetism valve.the electric motor is turn.the ele

4、ctric motor turn over.report to the police with dehydrate an electromagnetism clutch 7 total exportations to order, i choose the plc of the fx2 mrs ns-16ses-ds type of use the mitsubishi company.keywords:the plc washer spread a feeling machine目 錄第一章 概述很難相信就在19世紀(jì)中葉人們還在小溪里的石頭上敲打著把衣服上的污垢洗掉，而今天我們每每漫步于自動

5、化的洗衣房里。盡管早在公元前600年菲尼基人就發(fā)明了肥皂，沙子常被用作 清洗劑。用手使勁擰是唯一的脫水方式，干燥是由風(fēng)吹日曬來完成的，根本就談不上整燙。想象一下用這種古老的方式每年洗滌l00萬磅的衣服!盡管時代在發(fā)生著變化，1797年人們在盛滿熱水的木盆放一塊搓板洗衣服，洗衣并沒有輕松多少。洗衣是一件辛勞的差事。絞衣機(jī)在1861年發(fā)明出來之前，把洗好后的衣服擰干是人力密集型勞動。機(jī)械洗衣最早見于1851年。那時，一位加利福尼亞淘金者兼木匠開了一間可以稱得上是第一間洗衣房的洗衣場。但那時的洗衣機(jī)械根本就無法與今天可以洗幾百磅的由電腦控制的洗衣機(jī)械相提并論。那間洗衣房的洗衣機(jī)可以洗12件襯衣，由1

6、2頭毛驢作動力。1858年，第一個洗衣機(jī)專利發(fā)給了匹茲堡的漢密爾頓斯密斯。漢密爾頓發(fā)明的手動洗衣裝置通過轉(zhuǎn)動曲柄帶動插在桶中的一根豎軸上的槳葉來洗衣。當(dāng)著名的商人威廉布菜克斯頓于1874年為他妻子設(shè)計了一個特別的生日禮物洗衣機(jī)時，人類向前邁了一大步。在1900年之前，大多數(shù)洗衣機(jī)由人力或畜力牽引。洗衣桶逐漸由木結(jié)構(gòu)變成金屬結(jié)構(gòu)。然而，正是內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的發(fā)明改變了洗衣的發(fā)展歷史。1907年，第一臺電動洗衣機(jī)由阿爾華費詩設(shè)計并由芝加哥赫利機(jī)器公司制造。這種洗衣機(jī)由一個木滾筒構(gòu)成。把衣服放入滾筒并滾于凈。滾筒先向一個方向轉(zhuǎn)8圈，然后再反轉(zhuǎn)。下面這些公司為洗衣機(jī)的機(jī)械原理以及脫水(動力絞衣機(jī)，壓力脫水

7、機(jī)和早期的旋轉(zhuǎn)脫水機(jī))的不斷進(jìn)步作出了貢獻(xiàn):一千九百公司（美國，現(xiàn)在的惠爾浦公司）、霍頓公司（美國）、布蘭福洗衣機(jī)公司(加拿大)、爾羅維制造公司(美國)，巴羅和席利哥公司（美國，即現(xiàn)在的速坤公司)。在1920家洗衣機(jī)制造商中，只有兩家以其廠子的名字生產(chǎn)美泰和德克斯特。攪拌型洗衣機(jī)由美國的霍華德斯奈德發(fā)明。這種洗衣機(jī)問世后立即大受歡迎。同年，美泰公司引進(jìn)了一種通過一個攪拌器迫使水穿過衣服，而不是在水中拖動衣服的洗衣機(jī)。在20世紀(jì)30年代，由約翰張伯倫發(fā)明的一個洗衣裝置被認(rèn)為是所有洗衣機(jī)改進(jìn)過程中最重要的一個。張伯倫發(fā)明的洗衣機(jī)可以完成洗滌、投水和脫水。17年后，一千九百公司生產(chǎn)了第一臺上裝料自動

8、洗衣機(jī)。該臺上裝料自動洗衣機(jī)是今天洗衣機(jī)的先驅(qū)。但直到1953年，自動洗衣機(jī)的銷售才超過了絞衣機(jī)型洗衣機(jī)。這之后并沒有花多長時間就開發(fā)出了針對不同織物有各種洗滌循環(huán)選擇的洗衣機(jī)。1979年在中國輕工業(yè)展覽會上，我國第一批洗衣機(jī)亮相：電機(jī)直接帶動輪子，用玻璃缸做內(nèi)桶。當(dāng)時洗衣機(jī)對老百姓來說還是個新鮮玩意兒，大多數(shù)家庭還都在用搓板。1980年我國派出一批技術(shù)人員赴日本考察，帶著資金去東芝、夏普、日立實地參觀學(xué)習(xí)，為我國引進(jìn)了第一批洗衣機(jī)生產(chǎn)線。我國開始有了以日本技術(shù)為主體的單桶洗衣機(jī)。很快，北京的“白菊”、武漢的“荷花”、上海的“水仙”、山西的“海棠”，一時間百花齊放，拉開了中國國產(chǎn)洗衣機(jī)的歷史帷

9、幕。 1985年前后，單桶洗衣機(jī)已經(jīng)進(jìn)入許多普通老百姓的家庭，雙桶洗衣機(jī)也已開始在我國登陸，用的還是日本技術(shù)。1987年，作為國家科技攻關(guān)項目的全自動洗衣機(jī)在無錫“小天鵝”投產(chǎn)。但是，當(dāng)時因為價格相對于大多數(shù)老百姓收入來說過高，很長時間都得不到認(rèn)可，大家認(rèn)為雙桶就已經(jīng)夠用了，洗得也干凈，還省水。“小天鵝”因此負(fù)債三年，無法起飛。 隨著全國經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展，人民生活水平的普遍提高，大家逐漸能夠接受“小天鵝”的身價，緊湊的全自動漸漸地替代了雙桶的龐大身影。近幾年，全自動洗衣機(jī)在城市占到了70%的市場份額。從技術(shù)上看，日本的波輪式不再獨霸天下，歐洲的滾筒式在中國上岸，并迅速的占領(lǐng)了中高收入階層的家庭。

10、 上世紀(jì)90年代中，劉福中家就已經(jīng)換成了海爾“瑪格麗特”滾筒洗衣機(jī)，核心技術(shù)來自意大利。他說滾筒洗衣機(jī)之所以受到白領(lǐng)階層的青睞，就是因為這種洗滌方式適合白領(lǐng)的生活習(xí)慣。白領(lǐng)階層衣服質(zhì)地較為講究，而且可能天天洗衣服，所以穿得不臟，洗滌程度不需要太高，只要輕柔搓洗就可以了。相對而言，波輪洗衣機(jī)洗衣服比較干凈，但對衣料的磨損大，藍(lán)領(lǐng)階層的衣服質(zhì)地不貴，不是每天都洗，但要求洗得干凈，所以適合用波輪式。 第二章 全自動洗衣機(jī)的工作原理普通洗衣機(jī)的工作流程圖如圖21所示。開 始進(jìn) 水洗 衣排 水脫 水結(jié) 束圖21洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水、洗衣、排水和脫水4個過程組成。在半自動洗衣機(jī)中，這4過程分別用相應(yīng)的按

11、鈕開關(guān)來控制。全自動洗衣機(jī)中，這4個過程可做到全自動依次運行，直至洗衣結(jié)束。全自動洗衣機(jī)的進(jìn)水、洗衣、排水和脫水是通過水位開關(guān)、電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)自動控制的。水位開關(guān)用來控制進(jìn)水到洗衣機(jī)內(nèi)高.低水位；電磁進(jìn)水閥起著通/斷水源的作用。進(jìn)水時，電磁進(jìn)水閥打開，將水注入；排水時，電磁排水閥打開，將水排出；洗衣時，洗滌電動機(jī)啟動；脫水時，脫水桶啟動。第三章 全自動洗衣機(jī)系統(tǒng)的控制要求用三菱plc完成對全自動洗衣機(jī)系統(tǒng)的控制，完成如下任務(wù)1）.按下啟動按鈕，開始進(jìn)水直到水滿（即水位達(dá)到高水位）時停止進(jìn)水，開始洗滌正轉(zhuǎn)2）.洗滌時，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒3）.

12、如此循環(huán)5次，總共320秒后開始排水4）.水位下降到低水位時開始脫水并繼續(xù)排水，脫水30秒5）.開始清洗，重復(fù)（1）-（4），清洗兩遍6）.清洗完成，報警3秒并自動停機(jī)7）.若按下排水按鈕可以實現(xiàn)自動排水8）.若按下停車按鈕，可實現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報警第四章 plc選型和plc硬件結(jié)構(gòu)41 plc的選擇洗衣機(jī)是開關(guān)量控制，功能上沒有提出特殊要求，任何型號的plc均可滿足要求， 這個控制系統(tǒng)輸入有啟動按鈕、停止按鈕、手動排水開關(guān)、高水位浮球開關(guān)、低水位浮球開關(guān)共5個輸入點, 外部設(shè)備有進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、電動機(jī)正轉(zhuǎn)、電動機(jī)反轉(zhuǎn)、報警和脫水電磁離合器共7個輸出點，選用三菱公司的fx2

13、n-16mr-d型的plc。 42 plc的硬件結(jié)構(gòu)421 硬件框圖圖 4.1422 輸入接口電路為了保證能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用，plc輸入接口都采用了隔離措施。如下圖，采用光電耦合器為電流輸入型，能有效地避免輸入端引線可能引入的電磁場干擾和輻射干擾。在光敏輸出端設(shè)置rc濾波器，是為了防止用開關(guān)類觸點輸入時觸點振顫及抖動等引起的誤動作，因此使得plc內(nèi)部約有10ms的響應(yīng)滯后。當(dāng)各種傳感器（如接近開關(guān)、光電開關(guān)、霍爾開關(guān)等）作為輸入點時，可以用plc機(jī)內(nèi)提供的電源或外部獨立電源供電，且規(guī)定了具體的接線方法，使用時應(yīng)加注意。 圖4.2423 輸出接口電路plc一般都有三種輸出形式可供用戶選擇，

14、即繼電器輸出，晶體管輸出和晶閘管輸出。在線路結(jié)構(gòu)上都采用了隔離措施。特點：繼電器輸出：開關(guān)速度低，負(fù)載能力大，適用于低頻場合。晶體管輸出：開關(guān)速度高，負(fù)載能力小，適用于高頻場合。晶閘管輸出：開關(guān)速度高，負(fù)載能力小，適用于高頻場合。注意事項：（1）plc輸出接口是成組的，每一組有一個com口，只能使用同一種電源電壓。（2）plc輸出負(fù)載能力有限，具體參數(shù)請閱讀相關(guān)資料。（3）對于電感性負(fù)載應(yīng)加阻容保護(hù)。（4）負(fù)載采用直流電源小于30v時，為了縮短響應(yīng)時間，可用并接續(xù)流二極管的方法改善響應(yīng)時間。圖4.3第五章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計和調(diào)試51 系統(tǒng)流程圖初 始 狀 態(tài)進(jìn) 水洗滌正轉(zhuǎn)暫 停洗 滌 反 轉(zhuǎn)暫

15、 停排 水脫水 、排水報警停機(jī)洗滌反轉(zhuǎn)52 i/o分配表輸入地址分配輸入地址對應(yīng)的外部設(shè)備x0啟動按鈕x1停止按鈕x2手動排水按鈕x3高水位浮球開關(guān)x4低水位浮球開關(guān)輸出地址分配輸出地址對應(yīng)的外部設(shè)備y0進(jìn)水電磁閥y1電動機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器y2電動機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器y3排水電磁閥y4脫水電磁離合器y5報警蜂鳴器實現(xiàn)自動控制還需要設(shè)置6個計時器和2個計數(shù)器。t0-正洗計時t1正洗暫停計時t2-反洗計時t3反洗暫停計時t4-脫水計時t5報警計時c0-正反洗循環(huán)計數(shù)c1大循環(huán)計數(shù)53 源程序的設(shè)計54 硬件接線圖x0y3y2y1y0x1x2x3x4com低水位位高水位排水停止啟動ac 220vfx2n-16mr

16、-d進(jìn) 水正 轉(zhuǎn)反 轉(zhuǎn)排 水脫 水報警x5x6y5y4x7x8y6y7y855 程序的調(diào)試一、 551 程序的下載、安裝將plc的各個輸入/輸出端子與實際控制系統(tǒng)中的按鈕正確連接，全自動洗衣機(jī)程序是在swopc-fxgp-win-c仿真軟件的仿真環(huán)境下進(jìn)行調(diào)試的，正常工作時程序存放在存儲卡中，若要修改程序，先將plc設(shè)定在stop狀態(tài)下，運行swopc-fxgp-win-c編程軟件，打開全自動洗衣機(jī)程序，然后進(jìn)行調(diào)試。二、 552 程序的調(diào)試程序運行過程如下：（1）按下啟動按鈕，x0接通，m1接通并且自保，于是y0接通，進(jìn)水電磁閥工作，洗衣機(jī)進(jìn)水。（2）到高水位時，x3接通，x3常閉觸點斷開，

17、y0斷開，洗衣機(jī)進(jìn)水停止；x3常開觸點閉合，y1接通，洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)洗衣，t0開始計時，t0計時到，t0常閉觸點斷開，y1斷開，正洗暫停。 （3）t0常開觸點閉合，使得t0自保，t1開始計時。t1計時到，t1常開觸點閉合，y2接通，反洗，t2開始計時。t2計時到，t2常閉觸點斷開，y2斷開，反洗暫停。（4）t2常開觸點閉合，使t2自保，t3開始計時。t3計時到，t3常開觸點閉合，c0計一次數(shù)；t3常閉觸點斷開，使t0、t1、t2、t3復(fù)位，y0又接通，重復(fù)進(jìn)行以上從正洗開始的全部動作。（5）直到c0計滿5次數(shù)時，c0常開觸點接通，y3接通并自保，排水，c0復(fù)位，準(zhǔn)備下一次循環(huán)時再計數(shù)。（6）排水到

18、低水位時，x4斷開，x4常閉觸點閉合，y1、y4接通，脫水，t4開始計時。（7）t4計時到，t4常閉觸點斷開，y3、y1、y4斷開，停止排水和脫水；t4常開觸點接通，c1計一次數(shù)。y3常閉觸點閉合，y0又接通，重復(fù)進(jìn)行從進(jìn)水開始的全部動作，直到c1計滿2次數(shù)時，c1常閉觸點斷開，m100斷開，停止洗滌；c1常開觸點接通，y5接通并自保，報警。c1常開觸點接通又使c1復(fù)位，c1常閉觸點閉合，準(zhǔn)備好下一次啟動。y5常開觸點接通，t5開始計時。t5計時到，t5常閉觸點斷開，停止報警。運行中按停止按鈕時，x1常閉觸點斷開，則m100、y0、y3、y4、y5斷開，停止進(jìn)水、排水、脫水及報警。按排水按鈕時

19、，x2常開觸點閉合，y3接通并自保，進(jìn)行手動排水。第六章 plc的抗干擾措施為提高plc運行的穩(wěn)定性和可靠性，所以必須在設(shè)計和安裝plc系統(tǒng)過程中采用相應(yīng)的措施，才能保證系統(tǒng)可靠工作。61 軟件部分(1) 故障診斷:系統(tǒng)軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強(qiáng)干擾信號等，以便及時反映和處理。(2) 信號保護(hù)和恢復(fù):當(dāng)偶爾性故障發(fā)生時，不破壞plc內(nèi)部的信息，一旦故障現(xiàn)象消失，就可以恢復(fù)正常，繼續(xù)原來的工作。(3) 設(shè)置警戒時鐘wdt:如果程序循環(huán)掃描執(zhí)行時間超過了wdt規(guī)定的時間，預(yù)示了程序進(jìn)入死循環(huán)，立即報警。(4) 加強(qiáng)對程序的檢查和校驗:一旦程序有錯，立即報警，并停止執(zhí)

20、行程序。(5) 對程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備:當(dāng)停電時利用后備電池供電，保持有關(guān)信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)不丟失。62 硬件部分(1) 屏蔽:對電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件，見圖6.1，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性良好的材料進(jìn)行屏蔽處理，以防止外界干擾信號的影響。圖6.1(2) 濾波:對供電系統(tǒng)計輸入線路采用多種形式的濾波處理，以消除和抑制高頻干擾信號，也削弱了個模塊間的相互影響。(3) 電源調(diào)整與保護(hù):電源波動造成電壓畸變或毛刺，將對plc及i/o模塊產(chǎn)生不良影響。對微處理器核心部件所需要的5v電源采用多級濾波處理，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。盡量時電源線平行

21、走線，時電源線對地呈低阻抗，以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接地方式不同，對干擾抑制效果不一樣，一般次級線圈不能接地。輸入、輸出線應(yīng)用雙絞線且屏蔽層應(yīng)可靠接地，以抑制共摸干擾。(4) 隔離:在微處理器與i/o電路之間，采用光電隔離措施，有效地把他們各離開來，以防外部的干擾信號及地線環(huán)路中產(chǎn)生的噪聲電信號通過公共地線進(jìn)入plc本機(jī)，從而影響其正常工作。(5) 采用模塊式結(jié)構(gòu):這種結(jié)構(gòu)有助于在故障發(fā)生時進(jìn)行短時期修復(fù)，一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，可迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，同時也有助于加速查找系統(tǒng)故障的原因。63 plc系統(tǒng)安裝時的抗干擾措施plc各部分的組成和系統(tǒng)連接及裝配方法必須嚴(yán)格按照說明書上

22、安裝要求進(jìn)行，這一點非常重要，是保證系統(tǒng)可靠運行的基本條件。（1） 電源接線和地線接線要合理布置電源線，強(qiáng)電與弱電要嚴(yán)格分開，且弱電電源線要盡量加。接地在消除干擾上起很大的作用。交流地是plc控制系統(tǒng)供電所必需的，它通過變壓器中心點構(gòu)成供電兩條回路之一。這條會路上的電流、各種諧波電流等是個嚴(yán)重的干擾元。因此交流地線、直流地線、模擬地和數(shù)字地等必須分開。數(shù)字地和模擬地的共點地最好置懸浮方式。地線各點之間的電位差盡可能小，盡量加粗地線，有條件可采用環(huán)形地線。系統(tǒng)地端子(lg)是抗干擾的中性端子，通常不需要接地，可是，當(dāng)電磁干擾比較嚴(yán)重時，這個端子需與接大地的端子(gr)連接。為防止電流沖擊，應(yīng)使用

23、截面積大于2mm2的14專用接地線將gr端與大地相接，接地電阻應(yīng)小于100，接地長度小于20m。（2） 輸出端子的接線a. 當(dāng)幾個外部設(shè)備連接帶一個電源上時，應(yīng)使用短接片將其輸出端子對應(yīng)的公共端子短接。輸出端可以使用不同的電壓，這時其對應(yīng)的公共端應(yīng)分別接入不同的電壓源。b.交流輸出線與直流輸出線不能使用同一根電纜。輸出線應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線核動力線，且不得并行。不得將外部設(shè)備連接到帶“”的輸出端上。c. 輸出回路中應(yīng)有熔斷器保護(hù)plc的輸出元件。流入輸出端子的最大電流不應(yīng)超過plc的允許值，否則必須外接接觸器或繼電器。同樣，若負(fù)載電流低于規(guī)定的最小值時，應(yīng)并聯(lián)一個阻容吸收電路，如圖6.2所示。電阻取5

24、0，電容取0.1f。圖 6.2d 電感性負(fù)載斷電時會產(chǎn)生很大的自感電動勢，當(dāng)電路接通時，起觸點處將產(chǎn)生電弧，嚴(yán)重時，發(fā)生觸點燒結(jié)。因此要在電感線圈上并聯(lián)一個續(xù)流二極管。如圖6.3所示。圖 6.3(3) 電纜的敷設(shè)當(dāng)動力電纜超過10a/400v或20a/220v，若要求與輸入輸出電纜并行放置，那么在兩者之間至少相隔300 mm。如果將它們放在一個槽內(nèi)時，它們之間必須間隔100 mm以上，且一定要用接地的金屬屏蔽起來。特別注意的是plc的基本單元與擴(kuò)展單元之間的電纜是傳送電壓低的高頻信號，很易受到干擾，因此，不能將它與其他電纜設(shè)在同一管道內(nèi)。另外，使用的電纜應(yīng)是截面積小于1.5mm2的屏蔽電纜。最

25、好使用電纜管敷設(shè)電纜。使用排線槽時。長度瑤足以包含全部的輸入輸出連線，并與其它電纜分開。 把輸入線絞合，絞合的雙絞線能降低共膜干擾，由于改變了導(dǎo)線電磁感應(yīng)的方向，從而使其感應(yīng)相互抵消。如圖6.4所示。圖6.4信號采集是模擬線路時導(dǎo)線可捆扎在一起。數(shù)據(jù)線和脈沖線不能接近或捆扎在一起。否則數(shù)據(jù)線上全“1”時，在脈沖線上造成干擾，反之亦然。使用屏蔽線作輸入線，只需一端接地。若兩端接地，由于接地電位差在屏蔽層內(nèi)會流過電流而長生干擾。為了泄放高頻干擾，數(shù)字信號線的屏蔽層應(yīng)并聯(lián)電位均衡線，其電阻應(yīng)小于屏蔽電阻的十分之一，并將屏蔽層兩端接地，若考慮抑制低頻干擾也可一端接地。 第七章 洗衣機(jī)選用部件介紹71

26、全自動洗衣機(jī)的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)的攪拌式洗衣機(jī)和波輪式全自動洗衣機(jī)的傳動和離合機(jī)構(gòu)都比較復(fù)雜。傳統(tǒng)的攪拌式洗衣機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)如圖61所示。圖711-電動機(jī)；2-皮帶輪；3-傳動桿齒；4-蝸輪；5-齒條軸端；6-蝸桿；7-齒；8-攪拌葉傳動小齒輪；9-三角帶在洗衣機(jī)的工作過程中，皮帶輪與皮帶之間、蝸輪與蝸桿之間、齒條與齒輪之間等都會產(chǎn)生較大的機(jī)械噪聲。另外，實現(xiàn)洗滌和脫水兩種功能切換的離合機(jī)構(gòu)也比較復(fù)雜，這是傳統(tǒng)的攪拌式洗衣機(jī)噪聲大的根本原因。波輪式全自動洗衣機(jī)的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)由皮帶傳動副和離合機(jī)構(gòu)組成，如圖62所示，它實現(xiàn)洗滌時波輪低速正反回轉(zhuǎn)和脫水時脫水桶與波輪一起高速旋轉(zhuǎn)兩種功能，其中行星輪減速

27、機(jī)構(gòu)是主要噪聲源。 圖7.21-波輪軸；2-剎車盤；3-剎車帶；4-行星輪減速機(jī)構(gòu)；5-大帶輪除行星輪減速機(jī)構(gòu)產(chǎn)生噪聲外，剎車時，剎車帶與剎車盤之間也會產(chǎn)生較大的摩擦噪聲。該款全自動洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)圖如圖63所示，電機(jī)通過主軸直接驅(qū)動攪拌葉，整機(jī)從上到下只有一根軸，它既是洗滌桶的主軸，又是電動機(jī)軸，主軸的上端安裝攪葉，下端連接電動機(jī)，中部為浮力式離合機(jī)構(gòu)。其電動機(jī)采用的是永磁無刷直流電動機(jī)，在電子驅(qū)動器的控制下可以實現(xiàn)無級調(diào)速，所以不需要任何傳動和減速機(jī)構(gòu)。由于它省卻了電動機(jī)和攪拌葉之間的復(fù)雜傳動連接，從而大大降低了機(jī)械噪聲的產(chǎn)生。圖731-面架部件；2-箱體；3-拌葉；4-洗滌桶；5-盛水桶；6

28、-浮力式離合機(jī)構(gòu)；7-吊桿部件；8-氣室組件；9-主軸；10-法蘭；11-電動機(jī)；12-底座另外，該款洗衣機(jī)采用獨特的浮力式離合機(jī)構(gòu)，來實現(xiàn)洗滌和脫水兩種功能的切換，這是一項專利技術(shù)，其結(jié)構(gòu)原理如圖64所示。主軸上端為攪拌葉，下端與氣室連接(洗滌桶的下部即為氣室)，它用來產(chǎn)生浮力，作為浮力式離合機(jī)構(gòu)的切換動力。在攪拌葉與洗滌桶之間裝有離合內(nèi)、外套，洗衣機(jī)未注水時它們處于嚙合狀態(tài)。在盛水桶與氣室組件之間裝有止動內(nèi)、外圈，止動內(nèi)圈固定在氣室下端，止動外圈固定在盛水桶底部，洗衣機(jī)未注水時它們處于分離狀態(tài)。 圖74 1-離合外套；2-離合內(nèi)套；3-氣室；4-密封圈；5-盛水桶；6-止動外圈；7-止動內(nèi)

29、圈；8-主軸洗滌狀態(tài)時，盛水桶內(nèi)注入一定量的水，此時氣室在水的浮力作用下帶動洗滌桶、離合外套及止動內(nèi)圈達(dá)到上極限位置，離合內(nèi)、外套脫開，而止動內(nèi)、外圈嚙合，這使得洗滌桶不會隨主軸一起擺動，也不會因慣性作用而跟轉(zhuǎn)。脫水狀態(tài)時，盛水桶內(nèi)的水被排掉，作用在氣室上的浮力消失，在重力作用下洗滌桶、離合外套及止動內(nèi)圈隨氣室下落至下極限位置，離合內(nèi)、外套嚙合，止動內(nèi)、外圈脫開，在主軸的驅(qū)動下洗滌桶和攪拌葉一起作高速脫水運轉(zhuǎn)。由于浮力式離合機(jī)構(gòu)的洗滌和脫水功能切換是通過盛水桶內(nèi)的水位變化自動實現(xiàn)的，且其離合內(nèi)、外套及止動內(nèi)外圈組件都是塑料件，所以工作過程中機(jī)構(gòu)噪聲較小。另外，它沒有機(jī)構(gòu)剎車部件，而采用電子剎車

30、，即在高速脫水狀態(tài)下需要剎車時，電子驅(qū)動器對電機(jī)先進(jìn)行反接制動，然后再進(jìn)行能耗制動，剎車快速、平穩(wěn)，不會產(chǎn)生機(jī)械噪聲。72 電磁閥（1）適用性 管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標(biāo)定的介質(zhì)一致。流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。 電磁閥允許液體粘度一般在20cst以下，大于20cst應(yīng)注明。 工作壓差，管路最高壓差在小于0.04mpa時應(yīng)選用如zs,2w,zqdf,zcm系列等直動式和分步直動式；最低工作壓差大于0.04mpa時可選用先導(dǎo)式（壓差式）電磁閥；最高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的最大標(biāo)定壓力；一般電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。 流體清潔度不高時應(yīng)在

31、電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(zhì)要求清潔度要好。 注意流量孔徑和接管口徑；電磁閥一般只有開關(guān)兩位控制；條件允許請安裝旁路管，便于維修；有水錘現(xiàn)象時要定制電磁閥的開閉時間調(diào)節(jié)。 注意環(huán)境溫度對電磁閥的影響 電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許10%左右，必須注意流起動時va值較高。 （2）可靠性 電磁閥分為常閉和常開二種；一般選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉；但在開啟時很長關(guān)閉時很短時要選用常開型了。壽命試驗，工廠一般屬于型式試驗項目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥廠家時慎重。動作時間很短頻率較高時一般選取直動式，大口徑選用快速系列。 （3）安全性 一般電

32、磁閥不防水，在條件不允許時請選用防水型，工廠可以定做。 電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會縮短或產(chǎn)生其它意外情況。有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王（slf）電磁閥。 爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。 （4）經(jīng)濟(jì)性有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點的基礎(chǔ)上應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。綜合上述情況，所以采用浙江蘭溪市宋氏閥控廠的洗衣機(jī)專用電磁閥，產(chǎn)品型號為ssfk-c006，進(jìn)水口g3/4(6分），出水口外徑15mm，直角90，工作電壓dc3.624v，ac12220v，工作水壓0.02mpa8mpa,壽命15萬次以上。本設(shè)計中洗衣機(jī)的進(jìn)水和

33、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，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入。排水時，通過電控系統(tǒng)使用排水閥打開，將水排到機(jī)外。第八章 控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點及洗衣機(jī)的一些改進(jìn)措施81 控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點全自動控制洗衣機(jī)可以采用plc或單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，本設(shè)計是采用的plc作為可編程控制器的，下面我來簡單比較一下這兩種控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點。plc其實就是一套已經(jīng)做好的單片機(jī)系統(tǒng)。 plc的梯形圖你可以理解成是與匯編等計算器語言一樣是一種編程語言,只是使用范圍不同!而且通常做法是由plc軟件把你的梯形圖轉(zhuǎn)換成c或匯編語言(由plc所使用的cpu決定),然后利用匯編或c編譯系統(tǒng)編譯成機(jī)器碼!p

34、lc運行的只是機(jī)器碼而已。梯形圖只是讓使用者更加容易使用而已。同樣mcs-51單片機(jī)當(dāng)然也可以用于plc制作,只是8位cpu在一些高級應(yīng)用如: 大量運算(包括浮點運算),嵌入式系統(tǒng)(現(xiàn)在ucos也能移植到mcs-51)等,有些力不從心而已。當(dāng)然也可以用單片機(jī)直接開發(fā)控制系統(tǒng),但是對開發(fā)者要求相當(dāng)高(不是一般水平可以勝任的),開發(fā)周期長,成本高(對于一些大型一點的體統(tǒng)你需要做實驗,印刷電路板就需要一筆相當(dāng)?shù)馁M用,你可以說你用仿真器,用實驗板來開發(fā),但是我要告訴你,那樣做你只是驗證了硬件與軟件的可行性,并不代表可以用在工業(yè)控制系統(tǒng),因為工業(yè)控制系統(tǒng)對抗干擾的要求非常高,穩(wěn)定第一,而不是性能第一,所

35、以你的電路板設(shè)計必須不斷實驗,改進(jìn))。當(dāng)你解決了上述問題,你就發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)做了一臺plc了,當(dāng)然如果需要別人能容易使用，你還需要一套使用軟件。許多人覺得plc很神秘，其實plc是很簡單的，其內(nèi)部的cpu除了速度快之外，其他功能還不如普通的單片機(jī)。通常plc采用16位或32位的cpu，帶1或2個的串行通道與外界通訊，內(nèi)部有一個定時器即可，若要提高可靠性再加一個看家狗定時器足夠。plc的關(guān)鍵技術(shù)在于其內(nèi)部固化了一個能解釋梯形圖語言的程序及輔助通訊程序，梯形圖語言的解釋程的效率決定了plc的性能，通訊程序決定了plc與外界交換信息的難易。82 全自動洗衣機(jī)的改進(jìn)措施及發(fā)展方向821 全自動洗衣機(jī)的改進(jìn)

36、措施（1）增加單獨脫水按鈕 有的衣服不能機(jī)洗或者擔(dān)心洗衣機(jī)洗不干凈，就干脆手洗，洗完后想脫水，這樣可以使衣服早點曬干，如果放在我們現(xiàn)在設(shè)計的洗衣機(jī)中，它只能從頭開始把衣服洗一遍，再脫水，這樣不僅浪費時間，而且還有可能帶來一些損失。如果增加一個脫水按鈕，一切問題就可以解決了。（2） 增加一個反饋環(huán)節(jié)本設(shè)計中的全自動洗衣機(jī)，只能按照設(shè)定的程序一步一步做下來，它不管衣服有沒有洗干凈，這是一個局限性，我覺得我們可以在洗衣機(jī)中加一個傳感器，通過傳感器檢測洗衣過程中洗衣服的水的清潔度，來得知是否需要再清洗一遍，這樣全自動洗衣機(jī)中多了個反饋環(huán)節(jié)，使衣服更加干凈。822 全自動洗衣機(jī)的發(fā)展趨勢現(xiàn)在的洗衣機(jī)真的

37、是多種多樣，在上海這樣的大城市，雙缸洗衣機(jī)購買的人已經(jīng)是越來越少了，滾筒洗衣機(jī)和波輪洗衣機(jī)將成為市場的主流，使用洗衣機(jī)就是圖個方便省力，現(xiàn)在的全自動洗衣機(jī)都符合人們的要求。那么洗衣機(jī)還會怎樣進(jìn)步或發(fā)展呢？歸納起來，有如下幾個趨勢。 高度自動化：現(xiàn)在洗衣機(jī)越來越高度自動化，只要衣服放入洗衣機(jī)，簡單的按兩個鍵，就會自動注水，一些先進(jìn)的電腦控制洗衣機(jī)，還能自動的感覺衣物的重量，自動的添加適合的水量和洗滌劑，自動的設(shè)置洗滌的時間和洗滌的力度，洗滌完以后自動的漂洗甩干，更有些滾筒洗衣機(jī)還會將衣物烘干，整個洗衣的過程完成以后還會用動聽的音樂聲提醒用戶，用戶可以在洗衣的過程做其它的事，節(jié)省了不少的時間?？傊?，每一項技術(shù)的進(jìn)步部極大地推動了洗衣過程自動化程度的提高。 健康化：現(xiàn)代人對健康格外的重視，對洗衣機(jī)也提出了更高的要求，有的洗衣機(jī)廠家采用納米內(nèi)桶，減少污垢附著，有的洗衣機(jī)設(shè)置有改進(jìn)型漂洗程序，徹底漂凈衣物上殘