模板-全自动洗衣机控制系统设计开题报告资料

精品文档 1欢迎下载 重庆科技学院 毕业设计 论文 开题报告 题目题目 全自动洗衣机控制系统设计 学学 院院 电气信息工程学院 专业班级专业班级 自升本 2011 1 学生姓名学生姓名 黄浩然 学号学号 2013520066 指导教师指导教师 张跃辉 年 月 日 精品文档 2欢迎下载 开题报告填写要求 1 开题报告作为毕业设计 论文 答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之 一 此报告应在指导教师指导下 由学生在毕业设计 论文 工作开始后 2 周内完成 经指导教师签署意见及系主任审查后生效 2 开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格 式 可从教务处网址上下载 打印 禁止打印在其它纸上后剪贴 完成后应及时交给 指导教师签署意见 3 学生查阅资料的参考文献理工类不得少于 10 篇 其它不少于 12 篇 不包括辞 典 手册 4 本课题的目的及意义 国内外研究现状分析 至少 2000 字 其余内容至少 1000 字 精品文档 3欢迎下载 毕业设计毕业设计 论文论文 开题报告开题报告 1 本课题的目的及意义 国内外研究现状分析 1 本课题目的及意义 随着科技的迅速发展 人民生活水平的不断提高 洗衣机的发展也变得十分 迅速 人们对洗衣机提出了更高的要求 性能更好 操作更简单 更节能 智能 化的实现等 所以现代的洗衣机控制从以前的机械式 继电器式 渐渐的向电气 电子式发展 以前的洗衣机都存在一些问题 比如 对衣物的磨损和伤害大 噪声大 耗 电量大 耗水量大 洗净度较低 操作复杂和稳定性差等问题 为了改善传统洗 衣机的性能 本次课题将解决这些问题 来提高洗衣机的洗净率 降低磨损率 噪声 做到节能环保 使操作更加简单和稳定性更好 目前市场上大多数洗衣机都是采用单片机作为控制器 因为单片机成本低 体积小巧 功耗低 操作方便 但是单片机对环境的适应能力较低 可靠性差 编写程序相对复杂 且硬件的复杂性高 增大了维修的难度和成本费用 本次课题采用 PLC 作为洗衣机控制器 PLC 工作的环境要求低 可靠性高 抗干扰能力强 编程简单 容易受计算机控制 PLC 是整体模块 集中了驱动电 路 检测电路和保护电路及通讯连网功能 使硬件相对简单可靠 维护起来更加 的方便 但是 PLC 的成本相对较高 只适合在工业中运用而不适合民用 本次设计采用 S7 200PLC 作为洗衣机控制器 通过传感器 水位传感器 浊 度传感器 对水位 洗衣浊度进行监测 编写 PLC 程序对电动机转向 洗衣机电 磁阀门的开度和开关进行控制 并且能够实现自动调节时间 选择洗涤方式 控 制水位等 本课题主要着重于对全自动洗衣机的控制 要求洗衣机能实现进水 洗涤 排水 脱水 自动停止的循环过程 让洗衣机工作更加稳定 操作简单可靠 提 高衣服洗净度 让洗衣机更加智能节能化 2 全自动洗衣机国内外研究现状分析 近年来 随着经济的高速发展 洗衣机行业也得到了迅速的发展 各种各样 的全自动洗衣机进入了千家万户 洗衣机市场也朝着多元化发展 高效节能 省 水 省电 环保型洗衣机一直在市场上占主导地位 而随着技术不断发展 全自动洗衣机已经出现了很多种类来分类 洗衣机 行业也出现了激烈的竞争 在 2000 年以前 日本洗衣机产品主要围绕着洗净 桶 筒清洁 节水和静音等性能展开研发 2000 年以后 洗衣烘干一体机销量全 面启动后 行业技术潮流便集中在 烘干 清洁 节能 三个关键点上 其中热泵 烘干技术已有成熟的应用 并表现出优于电热管加热或者其他传统加热烘干技术 精品文档 4欢迎下载 的节能效果 以 Panasonic 东芝和日立三家企业最新推出的节能型滚筒洗衣烘 干一体机 Panasonic NA VR5500L 东芝 TW 4000vF 和日立 BD V3100 为例 洗涤 容量同为 6kg 产品的耗电量分别为 960Wh 980Wh 和 980Wh 相当于早先业内推出 的一般热泵烘干产品耗电量的一半 在美洲以美国为代表 洗衣机以搅拌式和滚 筒式为主 理念是环保健康 功能强大 惠而浦公司所生产的洗衣机产品性能非 常强大 其独特的防缠波盘 创新分离式水流 独特加热技术 动态浸泡 个性 化洗涤程序 组合式过滤系统 旋风斜筋内桶等都是其产品的优势 在欧洲地区 以德国为代表 理念重在环保节能 提高洗衣效率 西门子公司生产的 WD14H468TI 洗衣机融入了先进的 3D 正负洗技术 除此之外 西门子 WD14H468TI 洗衣机采用冷凝技术 使用全新的空气冷凝 走上了环保路线 在洗涤程序设计 方面 西门子 WD14H468TI 顺应现在的健康洗涤潮流 配备筒清洁程序 可以清理 机器内桶 可有效避免衣物受到二次污染 我国的洗衣机在结构上主要有波轮式 和滚筒式 产品的类型主要以波轮式为主 其他类型为辅 为了响应政府的号召 我国的洗衣机将会向节能环保 新技术和大容量等技术方面发展 随着市场竞争的激烈 各大制造商更加注重洗衣机性能的制造 许多新技术 在全自动洗衣机中得以不断的应用 喷流式洗衣机通过喷射水流和翻滚技术 实 现洗涤剂的快速渗透 并能对衣物进行揉搓和拍打 使快速溶解的洗涤剂将污垢 从纤维深处冲出来 新型静音洗衣机 它安装了双振动感应器 筒门安装了减振 框 内部还安装了耐磨减振装置和高脚平衡支架 该产品洗涤噪声约为 31dB 脱 水噪声约为 39dB 烘干噪声约为 42dB 空气洗洗衣机是利用臭氧为小件或者不能 水洗的衣物除菌去味 而且洗衣机还可以在臭氧发生工作后 利用热风将剩余臭 氧转化为氧气 避免对环境造成伤害 热泵洗衣机 除了节能 还有一大优点就 是对衣物伤害小 而且通过热泵烘干的衣物也比自然干燥的衣物更柔软 此外 热泵烘干采用除湿后风干的方式 可减少衣物的皱纹 还可减少干燥不均的现象 超声波洗衣机 机中装有超声波发生器 当超声波 频率在 20000Hz 以上 进入水 中以后 可使水中的微小气泡随着超声波的频率而缩胀 气泡在压缩时破裂 产 生很大的压力 在急速膨胀时产生部分真空 可将附着在衣物上的污垢分解吸出 同时将衣物中的细菌杀灭 这种新颖的洗衣机有较高的洗涤效果 总之 从全自动洗衣机的发展可以总结为 人性化 节能化 智能化 选择 性好 可靠性高 寿命长 价格低等方面发展 具有广阔的市场潜力和发展空间 机遇和挑战并存 伴随我国经济的快速发展 也将迎来更大的繁荣 精品文档 5欢迎下载 毕业设计毕业设计 论文论文 开题报告开题报告 2 本课题的任务 重点内容 实现途径 1 本课题的任务要求 全自动洗衣机结构 工作原理和控制要求 主要器件的选型 绘制系统框图 控制原理图 给出典型电路设计和电动机的控制及电 路原理图 设计主程序模块 水位控制 定时控制 转速控制等模块 实现相应 的功能 基本实现洗衣自动化 系统的程序能够模拟运行 2 本课题重点内容 洗衣机的结构 先查找有关全自动洗衣机的资料 对洗衣机的工作原 理和不同方式工作的洗衣机进行优缺点分析 对搅拌式洗衣机 滚筒式洗衣 机 波轮式洗衣机这三种主流工作方式的洗衣机进行比较 根据对这些工作 原理的比较 分析及选取合适的洗衣机结构 全自动洗衣机控制系统设计 选取西门子公司的 S7 200 的可编程控制 器 PLC 然后根据需要控制的物理量来计算输入输出点数 设置输入输出点 查找相关的技术手册 对控制系统的各个部分进行设计 包括进水排水 洗 涤 脱水 报警装置中的水位控制 时间控制 转速控制等模块 实现相应 的功能 软件设计和编程方法 查找相关的技术资料 深入学习 S7 200 的可编 程控制器的编程语言 选取梯形图的编程方式 对控制系统的各个部分进行 编程 变频器的选取 采用西门子 M440 变频器 M440 变频器具有默认的工 厂设置参数 它是众多简单的电动机控制系统选择的理想变频驱动装置 由 于 M440 变频器具有较为全面的控制功能 包括 U F 控制 二次方 U F 控制 可编程多点设定 U F 控制 磁通电流控制 无测速矢量控制 且具有过电压 保护 欠电压保护 过热保护 短路保护 接地故障保护等 将变频器 M440 与 S7 200 可编程控制器结合运用到全自动洗衣机会有节能省电的效果 3 本课题实现途径 全自动洗衣机的结构 主要有程序控制器 电动机 进水电磁阀 排水 电磁阀 水位检测计 启停开关及各种功能选择开关等组成 工作原理 PLC 投入运行 系统处于初始状态 准备好启动 按下启动按钮时开始进水 水 满 即水位到达高水位 时停止进水 2s 后开始正转洗涤 正转洗涤 30s 后暂 精品文档 6欢迎下载 停 暂停 2s 后开始反转洗涤 反转洗涤 30s 后暂停 暂停 2s 后 若正 反洗涤未满 5 次 则返回从正转洗涤开始的动作 若正 反洗涤满 5 次时 则开始排水 排水水位若下降到低水位时 开始脱水并继续排水 脱水 30s 即完成一次从进水到脱水的工作循环过程 若未完成 2 次大循环 则返回从 进水开始的全部动作 进行下一次大循环 若完成了 2 次大循环 则进行洗 完报警 报警 3s 结束全部过程 自动停机 若按下停止按钮 可以手动排 水和手动脱水 主要器件选型 电机选择异步电动机 水位监测选择谐振式水位计 对浑浊度进行检测时 选用红外光电传感器 对水温进行检测时 选用热敏 电阻 PLC 程序的编写 根据洗衣机的工作流程和设计要求选择可编程控制 器类型 确定 I O 点数 对可编程控制器的 I O 端口进行分配 绘制外部接 线图 绘制系统流程图 编写系统梯形图 再对编写的程序进行调试和修改 精品文档 7欢迎下载 精品文档 8欢迎下载 毕业设计毕业设计 论文论文 开题报告开题报告 3 完成本课题所需工作条件 如工具书 计算机 实验 调研等 及解决办 法 精品文档 9欢迎下载 1 工作条件 工具书 S7 200 可编程控制器等相关编程资料 书籍 变频器 M440 的相关资料 书籍 各个硬件的相关资料 软件 S7 200 编程软件 CAD 绘图软件 硬件 计算机 S7 200 可编程控制器 西门子变频器 M440 相关硬件设备及元器件 2 解决办法 工具书可以通过学校图书馆和网上资源获得 计算机和相关硬件设备由老师提供或购买 3 参考文献 1 荣俊昌 全自动洗衣机原理与维修 第 2 版 J 高等教育出版社 2012 2 刘祖其 全自动洗衣机的 PLC 程序设计与研究 J 机电产品开发与创 新 2010 3 廖兴展 工业洗衣机的 PLC 控制 J 广西轻工业 2010 4 杨洁霞 运用 MCGS 组态构建全自动洗衣机 PLC 仿真实验教学的研究 J 知识经济 2010 5 潘月琴 全自动洗衣机的维修 北京科学技术出版社 2004 6 张明金 基于 PLC 的全自动洗衣机控制系统的设计 徐州工业技术学院 7 赵迎春 基于 PLC 的全自动洗衣机变频调速控制系统 机械与电子 2011 年 第 6 期 8 张方方 全自动洗衣机的模糊控制分析 重庆理工大学远程测试与控制技 术研究所 CGGL200905022 h