强烈推荐毕业论文设计洗衣机的工作原理与工艺流程.docx
- 文档编号:12637698
- 上传时间:2023-04-21
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:116.12KB
强烈推荐毕业论文设计洗衣机的工作原理与工艺流程.docx
《强烈推荐毕业论文设计洗衣机的工作原理与工艺流程.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《强烈推荐毕业论文设计洗衣机的工作原理与工艺流程.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
强烈推荐毕业论文设计洗衣机的工作原理与工艺流程
重庆能源职业学院
毕业设计(论文)
论文(设计)题目:
洗衣机的工作原理与工艺流程
班级:
机电设备工程系
姓名张海霞
指导教师:
张春娟
时间:
2013年5月05日
重庆能源职业学院
毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)课题洗衣机的工作远离及工艺流程
毕业设计(论文)工作自2012年11月8日起至2013年5月30日止
毕业设计(论文)进行地点:
学生实习单位
课题的背景、意义及培养目标
1、毕业论文写作是对学生在校期间专业学习成果的综合性的全面考察。
2、撰写毕业论文有利于培养和提高学生理论研究水平,增强学生分析和解决具体问题的能力。
3、撰写毕业论文有利于培养和提高学生写作及表达能力,有利于计算机应用、英语写作、文献查询等基本技能的训练。
4、撰写毕业论文有利于提高学生的阅读能力,加强学生整理、分析、组织相关数据和资料以及制表绘图的能力。
5、撰写毕业论文有利于学生树立理论联系实际,实事求是的工作作风,培养踏踏实实的工作态度。
设计(论文)的原始数据与资料
1.吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用.[J]家用电器科技,2004。
2.余雷声,方宗达等编.电气控制与PLC应用.北京:
机械工业出版社,1996
3.邓则名.电器与可编程序控制器应用技术.北京:
机械工业出版社,199
4.王春刚.洗衣机的特点及原理.北京:
农村读物出版社,2002
课题的基本要求(含技能技术指标)
1、选题应符合专业要求,中心突出,内容充实,论据充分,论证有力,数据可靠,结构紧凑,层次分明,图表清晰,格式规范,文字流畅,结论正确。
2、参考文献不少于8篇。
3、严格遵守学校、系部毕业论文写作组织纪律。
完成任务后提交的书面材料要求(图纸规格、数量,论文字数等)
1、根据进度按时完成毕业论文初稿、毕业论文正稿的撰写,毕业论文字数4000~6000字左右。
毕业论文等的格式、字体、排版、打印必须严格执行学校教务处的规定。
2、严格按学校毕业论文装订顺序装订毕业论文。
主要参考资料
[1]吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用.[J]家用电器科技,2004
[2]余雷声,方宗达等编.电气控制与PLC应用.北京:
机械工业出版社,1996
[3]邓则名.电器与可编程序控制器应用技术.北京:
机械工业出版社,1998
[4]宋德玉主编.可编程序控制器原理及应用系统设计技术.北京:
冶金工业出版社,2001
[5]韩服善,张石平.全自动洗衣机PC控制系统设计[J]家用电器.消费,2002,(06)
[6]王春刚.洗衣机的特点及原理.北京:
农村读物出版社,2002
[7]中国家用电器研究所.家用电器时尚消费,2002—2003
指导教师张春娟
接受设计(论文)任务日期2011年11月8日
(注:
由指导教师填写)学生签名:
毕业设计(论文)进度计划表
起止日期
工作内容
完成情况
备注
2012.3.23日前
3.2--4.8
4.9—5.6
5.7—5.9
5.10—5.20
5.21—5.30
6.1—6.7
结合学生的实习情况,确定毕业设计课题方向;
学生到企业收集课题相关资料并整理为撰写论文做好准备;
学生完成论文初稿;
组织学生进行论文的期中检查,找出其中的不足,并给予指导;
学生完成论文撰写;
学生完成顶岗实习报告撰写;
论文评审。
指导教师:
年月日
系:
年月日
备注:
进度计划以周为单位。
重庆能源职业学院
毕业设计(论文)成绩表
系专业班
评审意见:
指导教师对学生所完成的课题为
的毕业设计(论文)进行的情况,完成情况的意见:
评分:
平时成绩(百分制)论文成绩(百分制)
指导教师
年月日
答辩:
毕业设计(论文)答辩组对学生所完成的课题为
的毕业设计(论文)经过答辩,成绩为
毕业设计(论文)答辩组负责人
答辩组成员
年月日
总成绩(平时成绩20%+论文成绩30%+答辩成绩50%):
签字:
年月日
摘要
洗衣机在人们日常生活中具有非常重要的地位。
全自动洗衣机控制系统利用了PLC的特点,对按钮,电磁阀,开关等相关的输入输出点进行控制,实现了洗衣机的自动化,并实现了对多台洗衣机的控制。
洗衣过程中,每遍的洗涤,排水,脱水的时间均可由PLC内计数器控制,因此通过改变计数器参数即可改变时间。
设定好的程序时间可以固化作为固定程序使用,也可以根据衣物的质地,数量及脏污的程度实施个性化编程。
适当修改固化程序,即可设计出适用于需多洗多甩的牛仔类衣物,或轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,体现了现代家电用品的个性。
本论文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。
设计了相应的系统软件,结合相应的硬件系统,并通过PLC仿真系统模拟出全自动洗衣机的运行过程。
此项设计对于提高动手能力和理解理论知识都具有积极的促进作用。
关键词:
PLC;洗衣机;自动;控制器
1绪论-1-
2PLC编程简介1
2.1PLC的基本概念1
2.2PLC的基本结构1
2.3PLC的工作原理2
3自动洗衣机控制系统硬件设计3
3.1系统硬件分析3
3.2全自动洗衣机的控制系统的运作要求:
3
3.3控制要求4
3.4机型选择和编号分配4
3.5输入输出地址及接线5
4自动洗衣机控制系统软件设计7
4.1工艺流程分析7
4.2顺序功能图8
结论-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。
2PLC编程简介
2.1PLC的基本概念
PLC=ProgrammablelogicController,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。
2.2PLC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、IO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。
2.3PLC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IO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,IO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IO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,PLC就进入输出刷新阶段。
在此期间,CPU按照IO映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。
这时,才是PLC的真正输出。
3自动洗衣机控制系统硬件设计
3.1系统硬件分析
全自动洗衣机的工作过程包括启动、进水、洗涤、排水和脱水等功能。
在实现控制过程中,各种采样信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择,再经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构,决定洗衣机的工作状态。
如图3—1所示,由PLC控制洗衣机各种动作典型的系统控制图:
进水阀
水位开关
PLC
电机正反转
排水阀
图3-1系统结构图
由图3-1可知,PLC在系统中是处中心位置,水位开关是PLC的输入信号控制开关、进水阀、排水阀和电机是洗衣机各种动作的执行机构。
其中进水阀和排水阀由PLC给定信号来决定其工作状态;电机的工作状态也由控制中心PLC给定信号来决定,而惦记的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。
另外由于洗衣机工作过程是顺序过程,所以利用PLC作为洗衣机的控制系统是可行的。
3.2全自动洗衣机的控制系统的运作要求:
波轮式全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)上以同一个中心安装的。
外桶固定作为盛水桶,内桶可以旋转,作为脱水桶。
内桶的四周有许多小孔,使内外桶的水流相通。
洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。
进水时,控制系统使进水阀打开,将水注入外桶,排水时,使排水电磁阀打开,将水由外桶排到机外。
洗涤和脱水由同一台电机拖动,通过电磁离合器来控制,将动力传递给洗涤波轮或甩干桶(内桶)。
电磁离合器失电,电动机带动洗涤波轮实现正、反转进行洗涤;电磁离合器得电,电动机带动内桶单向旋转,进行甩干(此时波轮不转)。
水位高低分别由高低水位开关进行检测。
启动按钮用来启动洗衣机工作。
3.3控制要求
1.按下启动按钮后,进水闸闭合,进水直到高水位闭合后结束
2.首先进行正向洗涤,洗涤15S后暂停
3.暂停3S后,进行反向洗涤,洗涤15S后暂停
4.暂停3S后,完成一次洗涤过程
5.返回进行从正向洗涤的全部动作,连续重复30次后结束
6.开排水闸进行排水
7.排水一直排到低水位,开始进行脱水(同时排水)
8.脱水动作10S结束后,又返回进行从进水开始的全部动作连续重复2次(第2,3次为漂洗)
9.最后进行洗完报警,报警10S后自动停止
3.4机型选择和编号分配
PLC是一种用作数字控制的专用电子计算机。
它根据用户给的指令,通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算,在通过输出接口去控制各种执行机构动作。
它和单片机一样,主要有CPU、存储器、IO接口模板三部分。
它是整体模块形式,因此由它作为洗衣机控制系统,在硬件设计上就相对简单点。
通过对系统结构图的分析,可知全自动洗衣机的IO点不多,选择三菱FX系列可以完全满足其要求如表3-1所示:
表3-1输入输出设备点的分配
输入设备输入点编号输出设备输出点编号
启动开关x0进水电磁阀y0
电机正转控制y1
高水位开关x3电机反转控制y2
排水电磁阀y3
低水位开关x4脱水电磁离合器y4
报警蜂鸣器y5
3.5输入输出地址及接线
X0启动进水Y0
正转Y1
X3高水位
反转Y2
X4低水位排水Y3
脱水Y4
COM
(X)报警Y5
(Y)
COM
图3-2IO接线图
4自动洗衣机控制系统软件设计
4.1工艺流程分析
图4-1工艺流程图图4-2顺序功能图
根据前面的编号表和系统结构图分析而得全自动洗衣机的PLC控制系统程序工艺流程图。
其如图4—1所示。
由流程图可知,实现自动控制要设置6个计时器和2个计数器
T0——正转洗涤15ST1——暂停3S
T2——反转洗涤15ST3——暂停3S
T4——脱水10ST5——报警5S
C0——正反转洗涤30次C1——大循环3次
4.2顺序功能图
顺序功能图(如图4—2所示)根据工艺流程图而得出的结果。
作为全自动洗衣机控制的。
4.3洗衣机的工艺流程
滚筒洗衣机安装工艺明细
序号
组件
工艺名称
投入物料
物料数量
定员
工具
1
控制面板组件
安装旋钮
旋钮
1
1
旋钮轴
1
旋钮装饰环
1
旋钮轴限位
1
控制面板
1
2
安装导光柱
导光柱
1
1
启动暂停按键
1
按键
4
3
安装硅胶
硅胶
1
4
安装电脑板
电脑板
1
1
电脑板盒
1
5
检测
1
门组件
安装门外框
门外框
1
3
门玻璃
1
2
安装门手把
门钩
1
门钩扭簧
1
门钩轴
1
门手把
1
3
安装门铰链
铰链
1
气动扳手
铰链帽
2
螺钉
6
门内框
1
1
运输螺栓组件
运输螺栓装配
运输螺栓
1
1
运输垫片
1
运输橡胶
1
运输支柱
1
1
附件
附件袋
1
1
封口机
孔塞
4
冷水进水管
1
排水管挂架
1
扳手
1
1
装说明书
附件袋
1
1
封口机
说明书
1
安装维护指南
1
维修服务手册
1
三包凭证
1
装箱单
1
合格证
1
安装卡
1
1
桶装
后外桶轴承压装
后外桶组件
1
1
轴承
1
轴承
1
2
后外桶油封压装
油封
1
1
3
后外桶组件上线、装减震器
减震器
2
2
橡胶锤
减震器销
2
密封条
1
4
前外桶装加热器、温度传感器
前外桶
1
2
加热器
1
气动扳手
温度传感器
1
加热器支架
1
5
放内桶组件、装前外桶组件
内桶组件
1
2
前外桶组件
1
密封油脂
5克
6
紧固前后外桶1
螺钉
7
2
气动扳手
7
紧固前后外桶2
螺钉
7
2
气动扳手
8
装压力管
压力管
1
1
大力钳
螺钉
1
气动扳手
压力管夹
1
9
装排水波纹管
排水波纹管
1
1
气动扳手
排水波纹管大管夹
1
10
装进水波纹管
进水波纹管
1
1
大力钳
进水波纹管管夹
1
11
装门封、紧固门封
门封
1
1
气动扳手
门封内夹箍
1
12
装电机、竖起
电机
1
1
气动扳手
螺钉
2
13
装皮带轮并紧固
皮带轮
1
1
气动扳手
内六角沉头螺栓
1
14
上皮带
皮带
1
1
15
装下平衡块
下平衡块
1
1
下平衡块螺母
3
下平衡块螺栓
3
气动套筒
16
装线束
电机线束
1
1
线扎
1
17
检查调整
1
1
总装
取箱体、撕膜
箱体组件
1
1
2
箱体组件上线、附条形码
条形码
1
1
排水管支架
3
3
放排水管、固定排水管
排水管
1
1
排水管扣
1
排水管架
1
4
装吊簧限位、给吊簧涂黄油
吊簧限位
1
1
吊簧
1
黄油
2克
小线扣
3
5
落筒
内外筒总成
1
2
专用吊装工具
6
装面板架
面板架
1
1
螺钉
2
气动扳手
7
装减震器
减震器销
2
1
橡胶锤
8
装排水泵
排水泵
1
1
气动扳手
螺钉
2
大线扣
3
9
装排水波纹管
排水波纹管小管夹
1
1
平口钳
10
装排水管、装接地线
排水管管夹
1
1
平口钳
接地螺钉
1
气动扳手
11
放洗涤剂盒组件
洗涤剂盒组件
1
1
进水波纹管管夹
1
大力钳
12
放控制面板组件、插电机线
控制面板组件
1
1
13
插加热器、温度传感器、排水泵线、理线
线扎
2
1
14
装前板安装扣、插门锁线
前板安装扣
2
1
气动扳手
螺钉
2
门锁
1
15
取前板组件、撕膜
前板组件
1
1
16
装前板组件1
螺钉
2
1
17
装前板组件2、固定门锁
螺钉
3
1
气动扳手
螺钉
2
18
固定控制面板组件
螺钉
2
1
19
整理固定上线
线槽
1
1
螺钉
1
气动扳手
20
安装上平衡块
上平衡块螺栓
2
1
上平衡块垫片
2
上平衡块
1
21
紧固上平衡块
上平衡块螺母
2
1
碟型垫片
2
22
装电源线、滤波器,滤波器、电源线接线
电源线
1
1
滤波器
1
1
螺钉
1
气动扳手
23
装水位开关、插进水阀线
水位开关
1
1
压力管小管夹
1
海绵护套
24
装进水阀
进水阀
1
1
气动扳手
进水中间管
2
进水中间管夹
2
螺钉
2
25
洗涤剂盒连接进水中间管
进水中间管夹
2
1
手钳
26
固定洗涤剂盒
螺钉
2
1
27
装门组件
门安装架
1
1
门组件
1
螺钉
2
28
安装门封
门封外夹箍
1
1
29
贴铭牌、条形码、检查调整
铭牌
1
1
1
包
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 强烈推荐 毕业论文 设计 洗衣机 工作 原理 工艺流程
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)