1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報(bào)告</b></p><p><b>　　電氣工程及其自動(dòng)化</b></p><p>　　基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　一、課題研究意義及現(xiàn)狀</p><p>　　隨著生活水平的日益提高，人們已經(jīng)不在滿足半自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌方式，改

2、為全自動(dòng)洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上分有波輪式，攪拌式，滾筒式，目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的大都是波輪式和攪拌式。全自動(dòng)洗衣機(jī)是集洗滌，脫水于一體，并且能自動(dòng)完成戲衣全過(guò)程的洗衣機(jī)。全自動(dòng)洗衣機(jī)有各種洗滌程序，可供自由選擇，工作時(shí)間可任意調(diào)節(jié)工作狀態(tài)及洗，脫水時(shí)間在面板都有顯示，能自動(dòng)處理脫水不平衡，工作結(jié)束或電源故障會(huì)自動(dòng)斷電，無(wú)需看管，確保安全。目前，有的全自動(dòng)洗衣機(jī)上還采用了模糊技術(shù)，即洗衣機(jī)能對(duì)傳感器提供的信息進(jìn)行邏輯推理，自動(dòng)判別衣

3、服的質(zhì)地，重，臟污和度，從而自動(dòng)選擇最佳的洗滌時(shí)間，進(jìn)水量，漂洗次數(shù)，脫水時(shí)間，并顯是洗滌劑的用量，達(dá)到整個(gè)洗滌時(shí)間自動(dòng)化，使用方便，節(jié)能節(jié)水?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字式運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。由于PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、組合靈活、編程簡(jiǎn)單、維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，PLC已廣泛地應(yīng)用于開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制和過(guò)程控制等領(lǐng)域。</p><p>　　本次研究的課題是利用PLC

4、技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。參照海爾洗衣機(jī)是一款年銷售和銷售額均很高、最穩(wěn)健發(fā)展、最具競(jìng)爭(zhēng)力的洗衣機(jī)品牌。海爾洗衣機(jī)的洗衣模式通過(guò)精確智能控制、自動(dòng)調(diào)整洗滌、漂洗時(shí)間、衣服洗干凈便自動(dòng)停止。要實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的自動(dòng)控制功能，以PLC軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的主控模塊，PLC是以嵌入式CPU為核心，加上輸入、輸出等模塊。PLC的程序設(shè)計(jì)大多采用類似于繼電器控制線路的梯形語(yǔ)言。這樣我們可以很方便的根據(jù)自動(dòng)洗衣機(jī)的各個(gè)功能，來(lái)編寫出程序

5、語(yǔ)言。從而實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，完成洗衣機(jī)整體所需要達(dá)到的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　二、課題研究的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)</p><p><b>　　1．主要內(nèi)容</b></p><p>　　主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，主控部分用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)。了解全自動(dòng)洗衣的整個(gè)過(guò)程和各個(gè)步驟的控制實(shí)現(xiàn)原理，在此基礎(chǔ)上設(shè)定個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)，包括檢測(cè)

6、和時(shí)間等參數(shù)；給出具體實(shí)現(xiàn)的可行性方案，實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)和手工控制設(shè)置，洗衣時(shí)選擇其中一個(gè)程序,打開水龍頭和啟動(dòng)洗衣機(jī)開關(guān)后洗衣的全過(guò)程就會(huì)自動(dòng)完成,洗衣完成時(shí)由蜂鳴器發(fā)出響聲；硬件和軟件電路設(shè)計(jì)，進(jìn)行傳感器的選取，PLC的選型和I/O地址分配等，并結(jié)合要求給出綜合電氣控制圖，系統(tǒng)控制的程序框圖、控制梯形圖和具體程序等；綜合考慮控制要求、環(huán)境要求、性價(jià)比、安全性和可靠性等問(wèn)題。</p><p><b>　

7、　2．預(yù)期目標(biāo)</b></p><p>　　1）預(yù)期設(shè)計(jì)一個(gè)日常使用的全自動(dòng)洗衣機(jī)，利用主要以PLC軟件編程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的主控模塊。全自動(dòng)洗衣機(jī)清洗的衣物有絲織物、棉織物、粗厚的粘纖織物和毛織品等，洗衣過(guò)程一般包括加水、洗滌、漂洗、脫水等步驟，洗衣時(shí)間分配通常因衣物及布質(zhì)類別而異。全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制電路組成主要有可編程序控制器、繼電器組和變頻器等，其中，繼電器為主要執(zhí)行模塊，PLC所發(fā)出的數(shù)字指令

8、控制繼電器線圈，而繼電器的開合直接控制電源電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，變頻器在電路中控制洗滌時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，正反向旋轉(zhuǎn)及高速脫水均由繼電器實(shí)現(xiàn)。洗衣機(jī)的PLC選型根據(jù)所需功能和容量進(jìn)行選擇,并考慮維護(hù)的方便性,備件的通用性,是否易于擴(kuò)展,有無(wú)特殊功能，洗衣機(jī)的傳感器有洗衣桶水位上限傳感、壓力傳感器、甩干壓力傳感器、紅外傳感器、洗衣桶水位上限傳感、洗衣液上限傳感器、洗衣液下限傳感器等。</p><p>　　2）由于主要

9、是對(duì)以PLC為主的主控模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，所以根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制對(duì)象和控制要求進(jìn)行編程。首先編寫完整的梯形圖設(shè)計(jì)，以及根據(jù)功能來(lái)分配I/O接口，完成了編程以后，通過(guò)模擬調(diào)試，使控制程序基本滿足控制要求。</p><p>　　3）然后考慮用組態(tài)軟件仿真實(shí)現(xiàn)綜合功能。</p><p>　　4)為了應(yīng)對(duì)洗衣機(jī)工作時(shí)遇到的突發(fā)情況,如突然斷電以及突發(fā)情況。需要設(shè)計(jì)加入備用電源，緊急暫停按鈕和復(fù)位按鈕

10、。</p><p>　　三、課題研究的方法及措施</p><p><b>　　1．研究方法</b></p><p>　　首先要對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和PLC進(jìn)行了解，這需要查閱一定的資料，清楚全自動(dòng)洗衣機(jī)所需要實(shí)現(xiàn)的功能以及如何實(shí)現(xiàn)這些功能，PLC的原理和其所能實(shí)現(xiàn)的功能。因?yàn)楸敬窝芯客瓿傻闹饕菍?duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其控制系統(tǒng)主要由可

11、編程控制器、變頻器、觸摸屏、繼電器等組成。根據(jù)這些器件以及相關(guān)資料，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)PLC進(jìn)行編程，并調(diào)式通過(guò)。嘗試通過(guò)組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種綜合功能的控制。在這個(gè)過(guò)程中，需要查閱相關(guān)信息資料。需要編寫完整梯形圖的設(shè)計(jì)，并通過(guò)調(diào)試達(dá)到預(yù)期的效果。 </p><p><b>　　2．研究措施</b></p><p>　　1）收集查閱全自動(dòng)洗衣機(jī)的相關(guān)資料，對(duì)P

12、LC的應(yīng)用設(shè)計(jì)情況進(jìn)行了熟悉了解；了解不同的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，比較現(xiàn)有的相關(guān)方案，確定本課題研究和實(shí)現(xiàn)方案，然后對(duì)方案中的各單元進(jìn)行了必要的分析和研究。</p><p>　　2）對(duì)所研究的全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行深入研究，根據(jù)所要設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的性能綜合考慮系統(tǒng)的電氣控制關(guān)系、PLC的選型、相關(guān)運(yùn)行動(dòng)作和時(shí)間的確定、檢測(cè)元器件的考慮等，另外還要考慮軟硬件如何綜合調(diào)試和優(yōu)化。</p><p>

13、;　　3）根據(jù)全自動(dòng)洗衣車機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的功能，編寫完整的梯形圖設(shè)計(jì)。以及根據(jù)功能來(lái)分配I/O接口。完成了編程以后，通過(guò)調(diào)試通過(guò)，看是否滿足預(yù)先所設(shè)想的功能。初步設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制方案為：</p><p>　　綜合調(diào)試考慮用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　考慮控制系統(tǒng)的可靠性和實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定性。需要采取一些措施，保證控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。</p><p>　　四、課題

14、研究進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　1．2010年10月15日至2010年12月3日</p><p>　　分析任務(wù)，查閱常見洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)資料；對(duì)資料進(jìn)行消化，進(jìn)行理論準(zhǔn)備，方案的考慮、設(shè)計(jì)和優(yōu)化；基本完成開題報(bào)告、中、英文翻譯和文獻(xiàn)綜述等。</p><p>　　2．2010年12月4日至2010年12月31日</p><p>　　確定洗

15、衣機(jī)控制系統(tǒng)的最佳設(shè)計(jì)方案；PLC選型、IO口分配、電氣控制設(shè)置；傳感器確定；電氣控制原理圖等。</p><p>　　3．2011年1月1日至2011年3月22日</p><p>　　對(duì)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、軟件編程和綜合調(diào)試等；應(yīng)用組態(tài)軟件的調(diào)試。4．2011年3月23日至2011年4月24日</p><p>　　制作好具體模型，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；做好

16、答辯用的PPT，并作好答辯準(zhǔn)備。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006年8月.</p><p>　　[2] 易泓可.電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005年5月.</p><p>　　[3

17、] 王曙光.S7-200PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社,2007年1月.</p><p>　　[4] Loan ides,Maria G. Design and implementation of PLC-based monitoring control system for induction motor[M].IEEE Transactions on Energy Conversion,20

18、04，9.</p><p>　　[5] 嚴(yán)盈富.西門子S7-200PLC入門[M].北京：人民郵電出版社,2007年8月.</p><p>　　[6] 龍志文.SIMATIC子S7-200PLC原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007年7月.</p><p>　　[7] 羅宇航.流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì)（西門子S7-200PLC系列）[M].西安：西安電子科

19、技大學(xué)出版社,2007年3月.</p><p>　　[1] 劉祖其,劉海, 井建康. 全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC程序設(shè)計(jì)與研究[J]. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2010，(4):151～152.</p><p>　　[2] 卞海玲.淺談PLC技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010，(2):57～58. </p><p>　　[3] 程立新.利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)全自