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高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告 論文題目： 工業(yè)用全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制 考生姓名： 準(zhǔn)考證號(hào)： 專業(yè)層次： 本科 院 （系）：機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師 重慶科技學(xué)院 二O一O年十月二十日  本課題的目的及意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 本課題目的及意義： 工業(yè)洗衣機(jī)主要用于賓館、酒店、學(xué)校宿舍等需要洗衣量大、洗衣次數(shù)頻繁的地方，這就要求洗衣機(jī)的洗滌效果好、容量大、故障少、可靠性高、壽命長(zhǎng)、磨損小、噪聲低、運(yùn)行平穩(wěn)，正是基于這些要求，工業(yè)洗衣機(jī)才首選滾筒式結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代滾筒式洗衣機(jī)，一般采用不銹鋼內(nèi)、外筒密封設(shè)計(jì)，所以運(yùn)行時(shí)噪聲??；通過(guò)內(nèi)筒有規(guī)律的正、反滾動(dòng)形成的水流沖擊，使水、衣物相互摩擦，這樣柔和的洗滌衣物，使磨損大大降到，而且不會(huì)纏繞，可以減小衣物的報(bào)廢率，對(duì)酒店等節(jié)約成本，具有直接的經(jīng)濟(jì)意義。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析： 傳統(tǒng)工業(yè)洗衣機(jī)的程序控制器與水位、水溫等控制是分開(kāi)的，目前已淘汰，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)與PLC已成為洗衣機(jī)的主流控制器。單片機(jī)就是在一片半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器、存儲(chǔ)器和各種I/O接口，這一塊集成電路芯片具有一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的屬性。它主要用于測(cè)控領(lǐng)域，用以實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試和控制功能。單片機(jī)體積小，集成度高，性能穩(wěn)定，種類多，價(jià)格便宜，適合大規(guī)模生產(chǎn)，但是它只能在特定的環(huán)境中使用，無(wú)法適應(yīng)電磁干擾、粉塵惡劣的環(huán)境，另外壽命也不很高，這些特點(diǎn)滿足家用洗衣機(jī)（產(chǎn)量多、價(jià)格低）的要求，所以市場(chǎng)上家用洗衣機(jī)常使用單片機(jī)作控制器。而PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它的穩(wěn)定性高，抗干擾性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，輸入輸出接口多，雖然其價(jià)格比單片機(jī)高，但適合工業(yè)洗衣機(jī)的需要，再加上工業(yè)洗衣機(jī)利潤(rùn)高，因此現(xiàn)代工業(yè)洗衣機(jī)普遍采用PLC控制。 本課題的任務(wù)、重點(diǎn)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑 本課題的任務(wù)： 選擇西門(mén)子S7-200系列可編程控制器作為控制系統(tǒng)的核心，使其能在惡劣的環(huán)境下，能高可靠地連續(xù)工作；另外通過(guò)USS協(xié)議來(lái)控制MM440變頻器，實(shí)現(xiàn)交流變頻調(diào)速，從而簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)，減少機(jī)械故障。 在硬件上，通過(guò)分析控制功能要求，確定輸入與輸出，選擇相應(yīng)的元件，畫(huà)出了控制系統(tǒng)的電氣原理圖。在軟件上，設(shè)置各個(gè)洗衣過(guò)程參數(shù)，用順序功能圖介紹程序的運(yùn)行過(guò)程；在變頻器的初始參數(shù)表配合下，用梯形圖實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)滿足工業(yè)洗衣機(jī)的控制要求。 重點(diǎn)內(nèi)容： （1）洗衣機(jī)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 （2）變頻調(diào)速器的選擇以及控制方式。 （3）工業(yè)用全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 （4）全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制要求和特點(diǎn),確定PLC 的輸入輸出分配,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 實(shí)現(xiàn)途徑： 采用Siemens S7-200 PLC和MM440型變頻器作為工業(yè)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破鞯氖褂锰岣吡讼到y(tǒng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；變頻器的使用顯著提高了工業(yè)洗衣機(jī)的性能，可用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)從低速到高速大范圍調(diào)節(jié)，滿足低速洗滌大轉(zhuǎn)矩和高速脫水的要求，且傳動(dòng)裝置可做得很小，控制性能和操作性能大幅提高，另外，變頻器的使用可以節(jié)約大量的水和電，最后實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制要求。 預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問(wèn)題的方法和措施 遇到問(wèn)題： 編程和PLC相比難以學(xué)習(xí)，主要是單片機(jī)采用匯編語(yǔ)言或者是C語(yǔ)言，這些高級(jí)語(yǔ)言和PLC語(yǔ)言相比，難以學(xué)習(xí)。同時(shí)此次設(shè)計(jì)還有許多不足，首先在洗滌時(shí)省去了許多檢測(cè)，比如滾筒內(nèi)泡沫多少、混濁度等，這樣會(huì)導(dǎo)致有時(shí)洗滌劑過(guò)量而浪費(fèi)、有些衣物沒(méi)洗凈等現(xiàn)象發(fā)生；其次控制系統(tǒng)中沒(méi)有顯示屏來(lái)顯示洗衣機(jī)所處的狀態(tài)信息；再次洗衣機(jī)在脫水時(shí)，程序設(shè)置不現(xiàn)實(shí)，還不能實(shí)現(xiàn)在最短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)地脫干。 提出解決問(wèn)題的措施： 在圖書(shū)館查閱大量的可編程控制器（PLC）的資料、詢問(wèn)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師以及上網(wǎng)查詢相關(guān)資料認(rèn)真完成相關(guān)工作，查閱有關(guān)全自動(dòng)洗衣機(jī)的一些相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)資料，來(lái)解決滾筒內(nèi)泡沫多少、混濁度等問(wèn)題，多看一些可編程控制的書(shū)籍，多做實(shí)驗(yàn)。以求得最佳的設(shè)計(jì)方案。 完成本課題所需的工作條件（如工具書(shū)、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法 PLC硬件設(shè)計(jì)分析指導(dǎo)書(shū)、計(jì)算機(jī)一臺(tái)、PLC實(shí)驗(yàn)室做關(guān)于PLC的軟件編程、試驗(yàn)，變頻器的調(diào)試和選取。 在學(xué)校圖書(shū)館查閱資料，在網(wǎng)上查閱相關(guān)PLC硬件設(shè)計(jì)資料，利用學(xué)校PLC實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)室電腦一臺(tái)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室PLC編程軟件和計(jì)算機(jī)模擬等方式對(duì)軟件的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)。變頻器的選用控制來(lái)讓洗衣機(jī)在工作中更加的平穩(wěn)。 主要參考文獻(xiàn)（由指導(dǎo)教師指定）： [1]萬(wàn)忠，劉明芹．電器與PLC控制技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008 [2]陳浩，保和平．洗衣機(jī)原理與維修技術(shù).鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1999 [3]馬銹坤等．S7-200PLC與數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)的原理與應(yīng)用.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009 [4]李發(fā)海,王巖.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2005 [5]李艷杰等．S7-200 PLC原理與實(shí)用開(kāi)發(fā)指南.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 [6]李志斌．PLC和變頻器在工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.變頻與調(diào)速， 2008 [7]劉鋒，魏青．工業(yè)洗衣機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng).電力電子技術(shù)， 1999 [8]程宏權(quán)，張偉華．變頻器在工業(yè)洗衣機(jī)上的應(yīng)用.視野， 2006 [9]王建民．工業(yè)洗衣機(jī)節(jié)水自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.節(jié)能， 2005 [10]梁麗楨，梁永剛．可編程控制器在工業(yè)洗衣機(jī)中的應(yīng)用.電氣傳動(dòng)自動(dòng)化， 2004 [11]張登山,肖芳.西門(mén)子通用變頻器實(shí)用手冊(cè).北京：西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)部，2002 同組設(shè)計(jì)者及分工： 論文工作的進(jìn)度計(jì)劃（或工作方案分析）（由指導(dǎo)教師確定） 起止時(shí)間 進(jìn)度安排 備注 2010-10-18 選題 2010-10-26 完成開(kāi)題報(bào)告 2010-11-10 上交目錄 2010-12-10 論文初稿 2010-12-19 論文終稿 2010-12-25 論文上交,答辯 指導(dǎo)教師意見(jiàn)：（對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的預(yù)測(cè)） 指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日 教研室審查意見(jiàn)： 教研室負(fù)責(zé)人簽名: 年 月 日