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全自动洗衣机电气控制系统设计

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较大以满足洗涤容量。

图2采用减速离合器的全自动洗衣机传动系统的原理图

电动机与传动带连接。当洗衣机漂洗衣物时,经过内部的行星齿轮减速,得到低转速。此时,脱水桶静止。脱水时,脱水桶和波轮通过离合器输出的高转速来运转。这样使得洗衣机的电动机及传动系统得到改善。

4 电气控制系统

4.1 控制系统结构

虽然因为洗衣机的型号差异使得他们的控制系统不大相同,但是洗衣机的电气控制系统都要有电动机、程控器、阀门以及各种传感器和开关等部件,而且它们的原理都是一样的。程控器是全自动洗衣机的的核心,洗衣机能够实现全自动化就是因为程控器的控制作用。

4.2 控制系统原理

全自动洗衣机的电动机、阀门、开关和传感器都是用程序控制器来控制运行的,一般来说,用户通过开关选择程序后,程控器就会指挥洗衣机各个部件来完成工作。一般全自动洗衣机内部都安装有安全开关,它能实时保护洗衣机的运行过程,避免因误操作造成的损失和伤害。前者它的程序组成量大,因此可靠性高,而且能稳定工作,不受干扰。

水位开关 选择开关 程序控制器 进水电磁阀 排水电磁阀 排水阀 离 电动机 波轮 安全开关 合器 脱水桶 图3全自动洗衣机控制系统原理图

PLC在整个控制系统中起着举足若轻的作用。水位信号通过PLC控制阀门和电动机运行。通过整个原理图我们可以看到PLC在整个控制系统中的起着实时监控、发送指令、通过反馈系统返回的数据信息再经过PLC进行分析处理然后下达给各个指令机构执行。

由此我们可以看到,利用可编程控制器PLC我们就能实现洗衣机的全自动化,作为控制系统的核心,与各个指令执行模块组成了全自动洗衣机的电气控制系统。 4.3 检测电路系统

洗衣机内各种传感器组成了检测电路系统。其中,布量、布质、水温和浑浊度起主

要决定作用。这些传感器实时将各种信息反馈给PLC,由PLC进行分析控制从而给其他执行机构发出指令,完成用户需要的功能。

1)水位传感器

根据所要漂洗的衣物的数量来自动设置调整用水量。 2)布质传感器

根据所要漂洗的衣物质量和衣料的好坏决定洗涤方式。 3)水温传感器

根据外界温度调节洗涤方式。 4)光电传感器

根据洗涤水的透光率,反映了脏污程度,决定洗衣程序。 5布量传感器

用来检测洗涤衣物的多少。

5 主要器件的选择

5.1 电动机的选择

一般来说,家庭用的全自动洗衣机大多数是单相电容运转式异步电动机,因为这是受到家庭电源的限制。考虑到全自动洗衣的偏心率,一般洗衣机的脱水桶直径,而且必须以最大的偏心数据来计算漂洗的衣物。由于电动机在脱水时比在漂洗时功率消耗较大,所以必须要用脱水时的功率来设置电动机功率。 5.2 可编程控制器外部设计 5.2.1 可编程控制器的选择

本次毕业设计是全自动洗衣机电气控制系统设计,我选用的是西门子公司的S7-200PLC。它能可靠完成用户需要的功能,稳定性强,抗干扰能力强。它的编程语言对于广大用户比较简单,易于掌握和联机调试,而且它能适应各种复杂的工业环境。目前,PLC正朝着体积更小、速度更快、功能更强、价格更低的方向发展。

5.2.2 可编程控制器I/O口分配 5.2.3 外围接线图

图4 可编程控制器接线图

PLC是整个电气控制系统的“灵魂”,由它来控制驱动各个执行机构来完成用户指定的目标程序。阀门、传感器、开关和电动机组成了PLC控制系统。整个系统能实时监控洗衣机工作状态,并能及时反馈信息调整程序以达到自动化的目的。

根据实时反馈的数据,经过PLC进行处理分析,形成新的指令下达给各个功能模块,完成用户所需要的功能。

6 软件设计

6.1 系统的顺序功能图设计

水流在涡轮的作用下,带动衣物高速旋转与桶壁发生摩擦,反反复复,不断摔打冲刷,就像手洗一样洗净污垢。而且由于水流和衣服存在运动差,这样就会使它们发生相对摩擦,也能洗掉污垢。同时,由于在洗衣机的内筒壁上有许多凸槽,这就加大了衣服与桶壁的摩擦,使衣物能洗得更干净。 6.2 全自动洗衣机的控制要求

1)选择合适的水位开关,按下“启动”按钮; 2)洗衣机进水;

3)水满时停止进水,电动机正转; 4)正转20s暂停; 5)暂停2s开始反转; 6)反转20s暂停;

7)暂停2s后,没有达到五次的话返回; 8)暂停5s后,没有达到五次的话排水; 9)当水位达到设定值时开始脱水; 10)脱水30s说明完成了一次大循环; 11)当2次大循环结束,报警3s并自动停机; 12)可按“停止”按钮达到手动停止; 13)可按“排水”按钮实现手动排水;

6.3 控制系统顺序功能图

用户在使用全自动洗衣机的时候,打开启动按钮,洗衣机开始进水直到洗衣机内的液位达到设定值就停止。暂停2秒洗衣机就开始漂洗衣服,电动机带动波轮先是正转30秒然后停止,暂停两秒后洗衣机再反转30秒。这样连续5次。经过5次洗衣正反转后,

全自动洗衣机电气控制系统设计

较大以满足洗涤容量。图2采用减速离合器的全自动洗衣机传动系统的原理图电动机与传动带连接。当洗衣机漂洗衣物时,经过内部的行星齿轮减速,得到低转速。此时,脱水桶静止。脱水时,脱水桶和波轮通过离合器输出的高转速来运转。这样使得洗衣机的电动机及传动系统得到改善。4电气控制
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