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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢 業(yè) 設 計（論 文） 設計題目： 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 姓 名： 指導老師： 起訖日期 年 月 日 ～ 年 月 日 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 I 摘 要 本文簡要介紹了工業(yè)洗衣機的控制方式，步進順控圖，變頻器參數(shù)設置，洗衣機的結構及功能，并闡述了機電一體化技術的特點以及其在國內(nèi)外發(fā)展的特點和 制。 本文 采用 制系統(tǒng) 設計工業(yè)洗衣機 的 控制系統(tǒng)， 因為 采用 制系統(tǒng)對工業(yè)洗衣機的操控很 簡單，抗干擾 能力強，輸入和輸出接口，運行速度快，穩(wěn)定可靠，維護和維修方便，從而使洗衣機的經(jīng)濟發(fā)展的需要和社會發(fā)展。此外，該洗衣機具有高可靠性，低功耗，長壽命，良好的環(huán)境適應性，適用于工業(yè)洗衣機的開發(fā)，以及工業(yè)洗衣機利潤也很高，從而使 機可 以 得到更好的發(fā)展，因此，本次的基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計在某種程度上面來說 具有重大的經(jīng)濟和社會意義 。 關鍵詞： 步進順控圖 特點 低功耗 經(jīng)濟 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 t of of s of of of At of he of of of of of of of LC LC of LC to LC to of s of X 學院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 錄 摘 要 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 目 錄 ..................................................... 緒 論 .................................................... 1 課題研究的目的、意義 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 業(yè)洗衣機的發(fā)展現(xiàn)狀及應用 ..................................................................................用 制系統(tǒng)的優(yōu)點 ........................................................................................ 工業(yè)洗衣機的結構及工作原理 ......................................... 6 業(yè)洗衣機的洗滌 原理 ............................................... 7 業(yè)洗衣機的組成結構 ............................................... 8 3 制系統(tǒng) 簡介 ........................................... 10 控制過程 .................................................... 11 頻器的控制方式及分類 ............................................ 11 頻器的選型 ...................................................... 11 4 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)硬件的設計 ........................................... 11 件的選型 ....................................................... 12 選型 ................................................... 12 動機的選型 ................................................. 12 他元器件的選型 ............................................. 13 電路及控制電路設計 ............................................. 14 電路的設計 ................................................. 14 制電路的設計 ............................................... 15 !未定義書簽。 致 謝 ...............................................................................................................考文獻 ............................................................................................................X 學院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 1 1 緒 論 課題研究的目的、意義 早在上世紀，人類已經(jīng)發(fā)明了各種各樣的洗衣機，可以說，該洗衣機的發(fā)明是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結晶，給人們在生活起居帶來了很 大的便利，服務于人類的生活。在 很早之前，傳統(tǒng)的 洗衣機只有一個水桶，在應用程序只能執(zhí)行簡單的操作，無法實現(xiàn)更多的功能。隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，在 21 世紀，洗衣機已經(jīng)完全改變，全自動洗衣機早已在現(xiàn)實生活中被使用。隨著工業(yè)技術的發(fā)展，我們利用現(xiàn)有的技術發(fā)展與商業(yè)用途的新型多功能工業(yè)洗衣機，實現(xiàn)了大批量的洗衣機。工業(yè)洗衣機被廣泛使用，主要用于賓館，酒店，學校宿舍，有的需要洗衣服，洗頻繁名額。這要求該洗衣機運行平穩(wěn)，洗滌效果好，容量大，故障低，可靠性高，噪音低，壽命長等優(yōu)點，從而使社會的需求經(jīng)濟發(fā)展。 業(yè)洗衣機的發(fā)展現(xiàn)狀及應用 工業(yè)洗衣機行業(yè)在中國的建立的時間比較短，在很多中小型企業(yè)，市場的洗禮和考驗的程度不夠，工業(yè)洗衣機企業(yè)管理水平與國際標準還有一定的差距，在客觀認識國內(nèi)工業(yè)洗衣機市場的需求空間和諸多問題的發(fā)展現(xiàn)狀，與國際接軌和發(fā)展就顯得尤為重要。在過去的幾年中，中國的工業(yè)洗衣機行業(yè)已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展的時期。在國內(nèi)外兩大市場具有良好的發(fā)展勢頭。相關負責人表示，隨著近幾年的價格調(diào)整，原材料價格上漲，運輸和人力成本不斷上升，使中國的工業(yè)洗衣機的發(fā)展是一個新的功能，如下所示： 一，生產(chǎn)和銷售規(guī)模日益擴 大，信息技術 為了提高品牌知名度，工業(yè)洗衣機企業(yè)都采用了大量的營銷策略。例如，工業(yè)洗衣機店鋪裝修文化，導購，市場營銷活動，信息技術，服務意識。運用現(xiàn)代技術和手段，以高要求，高消費客戶群提供個性化服務。工業(yè)洗衣機企業(yè)也不斷從國外著名品牌營銷戰(zhàn)略，服務技能的學習，努力提高自己的營銷服務水平。大型，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的機械化，信息化管理的現(xiàn)代化，是工業(yè)洗衣機企業(yè)做大做強的必然選擇。 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 2 二，發(fā)展環(huán)境趨好 近年來，國家先后出臺了一系列政策，以確保增長，擴大國內(nèi)需求，調(diào)整的總體要求，結構，保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的政策，這對于 工業(yè)洗衣機行業(yè)的發(fā)展顯著。此外，洗衣機下鄉(xiāng)的實施和全國各地的建設，為低碳，環(huán)保的工業(yè)洗衣機行業(yè)必將得到大力推廣和重視。 三，出口穩(wěn)步增長 雖然工業(yè)洗衣機的出口還處于起步階段，具有廣闊的發(fā)展空間。中國的工業(yè)洗衣機企業(yè)的高度重視，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，不斷追求生產(chǎn)高檔次，高品質(zhì)的產(chǎn)品。有些產(chǎn)品在質(zhì)量和風格可與國際品牌的臥室的門完全可以媲美。一些發(fā)達國家采購勢頭越來越強，這是擴大工業(yè)洗衣機出口非常有利。 四，人才儲備的重視 工業(yè)洗衣機行業(yè)起步比較低，行業(yè)整體素質(zhì)不高，粗放型經(jīng)濟增長方式，抄襲的產(chǎn)品，常見的現(xiàn)象，同質(zhì)化。 近年來，隨著企業(yè)的防范意識的提高，加強對高級專業(yè)人才的儲備，近年來，文化產(chǎn)業(yè)活動，產(chǎn)品設計和高級專業(yè)人才的儲備有所改善，采用先進的技術和優(yōu)秀的人才管理的經(jīng)驗，盡可能的設計和生產(chǎn)個性化產(chǎn)品，避免同質(zhì)化。切實提高產(chǎn)品質(zhì)量，樹立品牌形象。因此，許多新的功能可以從上面可以看出，中國的工業(yè)洗衣機市場依舊非常看好，注重產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務，提高行業(yè)的整體素質(zhì)等方面，可以加快我國工業(yè)洗衣機機械工業(yè)水平和國際鐵路速度快，國際化也是我們的一個挑戰(zhàn)，要充分利用國際和特點，加強和交流的機會，努力提高國際化視野和國際化發(fā)展布局。 用 制系統(tǒng)的優(yōu)點 與傳統(tǒng)洗衣機相比， 業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的優(yōu)點突出體現(xiàn)在有以下幾個方面： （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強 于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。 （ 2） 配套齊全，功能完善，適用性強 展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 3 (3)易學易用，深受工程技術人員歡迎 為通用工業(yè)控制 計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。下圖即為工業(yè)洗衣機的圖片： 2 工業(yè)洗衣機的結構及工作原理 業(yè)洗衣機的洗滌原理 本次設計的工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)是通過 制系統(tǒng)控制的，在 制系統(tǒng)中， 于中心位置，洗衣機，洗滌，排水，脫水是通過水位開關，作為 出信號確定電磁閥和電磁閥的工作狀態(tài)，從而達到自動控制。水位開關是用來控制在洗衣機高中的高水位時，電磁水閥起著供水的作用。 當水輸入閥打開時，水被注入水，排水閥打開時，水會被排出。其洗滌原理如下圖所示 : 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 4 業(yè)洗衣機的組成結構 在此模型中，要想設計出多功能性工業(yè)洗衣機，必須考慮到許多問題，如洗衣機中的可靠性，安全性，發(fā)展的實際問題和促進諸如的值。以下基本原則應該遵循的 制系統(tǒng)的設計： （ 1）設計 制系統(tǒng)中最重要的原理是，以滿足控制 最大的要求，以及滿足控制的要求。要求設計人員在設計之前要到現(xiàn)場進行調(diào)查，收集信息。同時，項目管理人員，工程技術人員，現(xiàn)場操作人員的共同計劃密切合作，解決的關鍵 問題和問題的設計。 （ 2）以確保 制系統(tǒng)的安全性和可靠性，確保 制系統(tǒng)的長期安全性，可靠性和穩(wěn)定性是設計和控制系統(tǒng)的一個重要原則。 （ 3）力求做到簡單，經(jīng)濟，使用和維護，以滿足要求的前提下，一方面，我們要注意的項目的效益的不斷擴大，在另一方面，我們也必須付出關注項目的成本。這就要求設計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟，而且也使用途管制制度和維護方便，成本低，不盲目追求自動化和高指標。 （ 4）需要適應技術的不斷發(fā)展而發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求將不斷提高，設計時，應適當考慮在未來控制系統(tǒng)的發(fā)展和完善的需要。 在工業(yè)洗衣機中的設計，由于洗衣機洗速率高，時間短，操作相對便利的優(yōu)點更適合于大量的洗衣應用。所以，我選擇用洗衣機在大型場合。在控制技術中， 選作控制器，其主要目的是實現(xiàn)對產(chǎn)品的功能，外圍電路簡單，易于維護，易于繼續(xù)寫編程語言來實現(xiàn)該更新等。為了滿足被控對象的控制要求，以保證 制系統(tǒng)的安全性和可靠性，滿足企業(yè)發(fā)展的需求，為客戶提供洗滌的繁重的工作帶來極大的方便。院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 5 3 制系統(tǒng) 簡介 控制過程 可編程控制器執(zhí)行 程序的過程有三個階段。 (1) 輸入采樣階段 過掃描把輸入端口的輸入狀態(tài)按順序保存在輸入映像寄存器中，然后控制器對采集的信息進行處理，因為輸入信號存在輸入映像寄存器中，即使程序在執(zhí)行過程中輸入狀態(tài)發(fā)生了變化，對程序的執(zhí)行和處理也無任何影響。當一次掃描結束，映像寄存器被刷新，輸入端信號才再次被采集進入輸入映像寄存器中，進行程序執(zhí)行。再次掃面刷新，再次執(zhí)行處理。 (2) 程序執(zhí)行階段 形圖程序掃描遵循從左到右，從上到下的步驟順序執(zhí)行。所謂用戶程序的執(zhí)行，并非是系統(tǒng)將 工作交由用戶程序管理， 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 6 仍執(zhí)行系統(tǒng)程序中的指令。輸入端每次采集數(shù)據(jù)都會寄存在輸入端映像數(shù)據(jù)存儲區(qū)內(nèi)， 行時將存儲區(qū)內(nèi)的信號數(shù)據(jù)進行處理。當用戶程序管理程序后，程序執(zhí)行一次掃描周期后進行刷新，所有的輸出映像都被依次刷新，系統(tǒng)進入下一輸出刷新階段。 (3) 輸出刷新階段 當所有的指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)在輸出刷新階段存到輸出鎖存器中，通過輸出端子和外部電源，驅(qū)動外部設備。其中輸出鎖存器一直將狀態(tài)保持到下一個循環(huán)掃描周期的開始，所以輸出映像寄存器的狀態(tài)在程序執(zhí)行階段是動態(tài)的。 頻器 的控制方式及分類 如何實現(xiàn)變壓變頻，輸出平滑規(guī)則的正弦波形，實現(xiàn)良好的驅(qū)動性能，是變頻器的根本任務，變頻器控制中出現(xiàn)了多種控制方式，現(xiàn)在此做一簡單介紹： （ 1） 制 即電壓與頻率成比例變化控制。其特點是控制電路結構 簡單，成本較低、機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求。 （ 2）轉(zhuǎn)差頻率控制 從電動機轉(zhuǎn)速角度看，這是一種以電動機的實際運行速度加上該速度下電動機的轉(zhuǎn)差率確定變頻器輸出頻率的控制方式。 （ 3）矢量控制（ 矢量控制將交流電動機的定子電流采用矢量分解的方 法，計算出定子電流的磁場分量及轉(zhuǎn)矩分量，并分別控制，從而大大提高了變頻器對電動機轉(zhuǎn)速及力矩控制的精度及性能。 （ 4）直接轉(zhuǎn)矩控制（ 轉(zhuǎn)矩控制把轉(zhuǎn)矩作為直接被控量，而不是通過控制電流及磁鏈間接控制轉(zhuǎn)矩。 頻器的選擇 因為該洗衣機具有大量的水，在洗衣機中，電動機在低速，高輸出扭矩。對于這點可以與西門子 配變頻器 用，它是一種矢量型通用變頻器，具有良好的低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)性能。 頻器的輸出頻率的控制有以下四種方式： （ 1）操作的基本操作面板（ 式， 該模式是通過操作板鍵手動調(diào)整操作模式的輸出頻率，以這種方式不適合自動調(diào)整。 （ 2）的頻率選擇操作模式變頻器的外部輸入端子的數(shù)量通常配備有多個固院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 7 定頻率選擇性操作功能。固定頻率值由功能碼設定，且頻率范圍內(nèi)選擇由外部終端。由于這種方法可實現(xiàn)的頻率的數(shù)目有限，所以不使用這種方式。 （ 3）作為外部輸入端子的模擬頻率選擇性操作模式 置有模擬輸入端子，并且當該終端的電流或電壓在一定范圍內(nèi)改變時，反相器的輸出頻率在一定范圍內(nèi)，通常改變。這種方式可以由 以擴展到一個模擬輸出模塊，模擬轉(zhuǎn)換器，以控制逆變器的輸出 ，這種方法是擴大一個模塊的缺點，從而增加成本。 為了便于與網(wǎng)絡的接口，該頻率轉(zhuǎn)換器具有一個網(wǎng)絡接口，其可以通過通信模式接收的頻率控制命令。西門子公司設計的通信協(xié)議，該協(xié)議是通用串行端口協(xié)議（ 這是基于對串行總線的原理?？偩€可連接到一主站和最多 31 個從屬站。所述主站選擇的從屬站根據(jù)通信消息中的地址的字符傳輸數(shù)據(jù)。當主并不需要它來進行溝通，從本身不能首先發(fā)送數(shù)據(jù)的站，各個之間的信息來自臺的發(fā)射不能直接。這種方法可以設置由指令所需的頻率輸出，并且只需要一個通信線路到 接到轉(zhuǎn)換器。因此與四種方式相比， 通信的選擇，操作的最佳方式。 4 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)硬件的設計 件的選型 選型 本設計所用 16 個輸入接口和 16 個輸出接口，輸出接口為繼電器型。 列是列 族中最先進的系列，由于 列具備如下特點：最大范圍的包容了標準特點，程式執(zhí)行更快，全面補充了通信功能，適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，擁有強大的靈活性和控制能力。 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 8 動機的選型 本洗衣機的電動機選用了家用電器常用的單相電容運轉(zhuǎn)式異步電動機。洗衣機設計容量為 斤，故電機額定功率選為 180W；洗衣轉(zhuǎn)速 175r/水轉(zhuǎn)速 1200r/上，選擇 單相電容運轉(zhuǎn)式異步電動機，額定功率 180W，額定電壓 220V，額定轉(zhuǎn)速 1350r/定電流 他元器件的選型 其他元器件參數(shù)見下表： 電路及控制電路設計 電路的設計 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 9 圖中 熔斷器，用于主電路的短路保護， 熱繼電器，用于電動 機的過載保護。通過 開閉使電位器串聯(lián)到電動機繞組上，從而得到兩種轉(zhuǎn)速。當 合時，電機低速正轉(zhuǎn)洗衣，當 合時，電機低速反轉(zhuǎn)洗衣，當 合時，電機高速正轉(zhuǎn)脫水。 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 10 制電路的設計 制電路如下圖所示： ： 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 11 5 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)軟件的設計 形圖的設計 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 12 統(tǒng)工作流程圖的設計 本全自動洗衣機要求能實現(xiàn)“自動運行”和“手動運行 ”兩種控制方式。 具體控制要求如下： （ 1） 按下“開始洗滌”按扭，開始進水，達到洗滌水位后，停止進水； （ 2）進水停止 2s 后開始洗衣； （ 3）洗衣時，正轉(zhuǎn) 5s，停 2s，然后反轉(zhuǎn) 5s，停 2s，依此循環(huán)； （ 4）洗衣 15開始排水，水排空后脫水 5 （ 5）然后再進水，重復（ 1） ~（ 4）步，循環(huán) 2 次； （ 6）洗衣完成后蜂鳴器報警 10s 并自動停機。 （ 1）當進水或洗衣時按下“手動停止”按扭，洗衣過程中止，即電機停轉(zhuǎn)，進水電磁閥和排水電磁閥全部閉合； 此時若按下“開始洗滌” 按鈕，將繼續(xù)洗衣；若按下“手動脫水”按鈕，則進水電磁閥閉合，排水電磁閥打開，開始進行排水、脫水，最后停機。 （ 2）當脫水時按下“手動停止”按扭，脫水過程中止，即電機停轉(zhuǎn)； 此時若按下“開始洗滌”按鈕，將重新洗衣；若按下“手動脫水”按鈕，則進水電磁閥閉合，排水電磁閥打開，開始進行排水、脫水，最后停機。 （ 3）當脫水時，若安全蓋打開，則洗衣機暫停脫水，直到安全蓋閉合再繼續(xù)脫水，或者按“手動停止”按鈕，使之停機。 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 13 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 14 結 論 本次畢業(yè)設計的題目是多功 能切菜機的設計，直到今天，畢業(yè)設計總算接近尾聲了，通過這次對于基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度，本文所設計的是基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師 和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 15 致 謝 在此論文完成之際，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么 ，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，創(chuàng)新的學術風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算，查找各類基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的相關資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以 及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。 院畢業(yè)設計（論文） 基于 工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)的設計 16 參考文獻 [1] 徐灝等 制原理 [M](第二版） 械工業(yè)出版社， 2003 [2] 程悅蓀 M]國農(nóng)業(yè)出版社， 1981 [3] 周紀良 制系統(tǒng)的設計 [M]械工業(yè)出版社，1991 [4] 吉林工業(yè)大學教研室編 M]國農(nóng)業(yè)出版社，1982 {5} 成大先主編 — 減（變）速器·電機與電器 [M]學工業(yè) 出版社， 1999 [6] 朱冬梅 M]等教育出版社， 2000 [7] 陳立德 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