全自动洗衣机的原理与维修 随着人们生活水平的提高，人们希望能腾出更多的时间去学习、工作。全自动洗 衣机能够自动完成预洗、洗涤、漂洗、脱水甚至烘干，洗衣全部过程不用人工参与。 许多家庭都选择了全自动洗衣机。因此学习全自动洗衣机的维修方法就显得极为重要。知识目标 （1）掌握波轮式全自动洗衣机的工作原理。 （2）掌握滚筒式全自动洗衣机的工作原理。 技能目标 （1）掌握波轮式全自动洗衣机的结构和主要元器件的作用。 （2）掌握滚筒式全自动洗衣机的结构和主要元器件的作用。 （3）掌握波轮式全自动洗衣机的常见故障的维修方法。 （4）掌握滚筒式全自动洗衣机的常见故障的维修方法。 任务一认识波轮式全自动洗衣机的结构 任务分析 本单元主要学习掌握波轮式全自动洗衣机主要专用部件的作用和工作原理。同时认识波轮全自动洗衣机的结构。 基本知识 一、波轮全自动洗衣机的洗衣原理 全自动洗衣机可以完成洗涤、漂洗及脱水过程的自动转换，通常采用套桶方式，即将离心桶（内桶）和盛水桶（外桶）同轴地套在一起，故又称为套桶式洗衣机。 全自动洗衣机在程控器的控制下自动完成洗衣的全过程。洗涤时，程控器将进水阀打开至水位达到设定值，电动机带动波轮旋转，使水及衣物完成洗涤或漂洗过程；排水时，程控器打开排水阀，将洗涤液或水排出；脱水时，程控器仍将排水阀打开，并使离合器动作，完成机械转换，电动机带动离心桶高速旋转，完成脱水过程。 二、进水电磁阀的工作原理 进水电磁阀的作用主要为控制自来水进水，为洗衣机提供适量的洗涤、漂洗用水。进水电磁阀实物图和结构图如图7-1所示。进水电磁阀的开关主要由阀内的线圈控制动铁芯来完成。如果线圈不通电，这时打开自来水龙头，水不会流入洗衣机；当线圈通电后，阀被打开，自来水通畅地流入洗衣机。
一、滚筒式全自动洗衣机电气部件及原理 1、程序控制器 程序控制器简称为程控器，它可分为机械式程控器，机电混合式程控器和全电脑控器程控器三类。 机械式程控器是由一只5W，16极永磁单相罩极同步电机TM为动力，通过齿轮减速机构，带动一根快轴和一根慢轴运转，快轴和慢轴上均有若干个凸轮，凸轮在旋转过程中控制触点开关中间簧片动作，进而控制簧片是的触点闭合和断开。程控器每跳动一格，所有的触点变化一次，程控器所有触点的变化组合控制着洗衣机完成工作过程。如：XQG50-6006，XQG60-8006等。程控器代码为“T ”。 机电混合式程控器也是采用同步电机进行驱动，控制大电流器件工作，同时，采用单片机对电机及其它外围器件进行控制，完成洗衣机工作过程。如：XQG50-6010，XQG60-8010。 全电脑控制程控器是采用单片机对系统所有器件进行控制，同时用数码管或其它显示器件显示所有洗衣机运行过程中的相关信息，具有直观、美观，操作方便的特点。如：XQG50-1208，XQG50-1210，XQG50-1212等。 2、进水阀 进水阀是由电磁线圈、壳体、阀芯及安装板组成。当电磁线圈 上加上220V，50Hz电压时，其周围产生电磁场，从而牵引阀芯动作，打开阀门，开始进水；当线圈上没有电压时，阀芯会在弹簧的作用下，将阀门关上，停止进水。 进水阀有单头、双头和多头之分。 单头进水阀用于普通滚筒洗衣机，如XQG50-6006，XQG60-8006等； 双头进水阀用于具有烘干功能（一只阀上带有限流器，用来控投影烘干进水）或采用电子配水的滚筒洗衣机如：XQG50-6010，XQG50-1208，XQG50-1210，XQG50-1212，XQG60-8010等； 多头电磁阀主要用于带有热水进水的、具有烘干功能或采用电子配水的滚筒洗衣机。 3、水位开关 水位开关分为两种：机械式水位开关和电子式水位开关 机械式水位开关是通过内部气囊内空气的变化来改变开关的状态。当水注入洗衣机时，水位开关上连接的气管内的空气被封闭压缩，随着水位的提高，空气会被进一步压缩，压强会增大。当达到一定的值后，水位开关的常闭触点会被顶开，常
常用传感器的工作原理及应用
3.1.1电阻式传感器的工作原理 应变：物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象 弹性应变：当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变 弹性元件：具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器 电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。 工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。 结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。 应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1．电阻应变效应 ○
电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构 基片 b l 电阻丝式敏感栅 金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用 （1）应变式力传感器 被测物理量：荷重或力 一
二 主要用途：作为各种电子称与材料试验机的 测力元件、 发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。 力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等 （2）应变式压力传感器 主要用来测量流动介质的动态或静态压力 应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式 弹性元件。 （3）应变式容器内液体重量传感器 感压膜感受上面液体的压力。 （4）应变式加速度传感器 用于物体加速度的测量。 依据：a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理 由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的 平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为 当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时， 电容量C 也随之变化。 d S C ε=
全自动洗衣机的基本构造及工作原理毕业论文 第一章绪论 1.1全自动洗衣机的基本构造及工作原理 1.1.1全自动波轮洗衣机结构图 如图1-1所示，为全自动波轮洗衣机结构图
图1-1全自动波轮洗衣机结构图 1-平衡圈；2-脱水桶；3-盛水桶；4-箱体；5-波轮；6-电动机；7-离合器；8-棘轮；9-离合器皮带轮；10-棘爪；11-排水机构；12-传动架；13-牵引电磁铁；14-吊杆；15-盖开关；16-程序控制器 1.1.2全自动洗衣机工作原理 全自动洗衣机是通过电磁阀和继电器一起配合来控制进水、排水以及电机的通断，从而实现自动控制。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁进水阀的线圈断电时，移动铁芯在重力以及弹簧力的作用下，紧紧地顶着橡胶膜片，并将膜片的中心小孔堵塞，此时阀门关闭，切断水源。当电磁进水阀线圈得电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶，实现进水。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片
上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。 进水时采用重力感应传感器对水位进行实时监测。洗衣机进水过程，重力感应传感器对盛水桶中的水位进行实时监测。当水位到达预设水位时，自动停止进水，开始洗涤/漂洗。 全自动洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力作用下被高速地甩向桶壁，同时沿桶壁上升。在波轮的中心处，因甩出液体从而形成低压区，使得洗涤液流回到波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣服在涡流的作用下，作螺旋式的回转运动，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又因为波轮的中心是低压区，衣物比较易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，就如同人工揉搓衣服，从而迫使污垢脱离衣服。其次，当在放进洗涤液之后，由于惯性作用衣服的运动开始变得缓慢，在水流与衣服之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣服便开始相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢脱离衣物。再者由于洗衣涌不规则的形状，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度及方向都会发生改变，从而形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并且不断翻滚，其纤维不断地被弯曲、绞纽和拉长，衣物开始相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物洗净的均匀性。 1.2全自动洗衣机的优缺点 全自动洗衣机是集洗涤、漂洗和甩干于一体，并且能自动完成洗衣全过程的洗衣机。全自动洗衣机可提供多种洗涤方式供用户选择，用户可以自己根据自己需要洗涤的衣服的多少自由选择。全自动洗衣机还能自动处理脱水不平衡（具有各种故障以及高低电压自动保护功能），工作结束或电源故障会自动断电，无需用户看管，确保用电安全。 目前，有的全自动洗衣机上还采用了模糊技术，即洗衣机能对传感器提供的信息进行逻辑推理，自动判断衣服的质地、重量和脏污的程度，从而可以自动选择最佳的洗涤、漂洗和甩干时间，进水量的多少和洗涤剂的使用量，使用方便，节能减排，真正地实现了洗涤衣物的自动化。 全自动洗衣机也有一些不可避免的缺点，比如耗水、衣物易缠绕、耗电量偏大、清洁性不佳、故障率偏高、洗涤剂使用量偏大和适用围有限等。 1.3我国全自动洗衣机的发展现状 2013年10月起，洗衣机能效新标准正式实施，我国洗衣机产品将发生结构性的
目录 一、设计课题： 全自动洗衣机控制电路设计。 二、课题内容： 全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并进行硬件接线。 三、设计目的： 1．进一步掌握和巩固PLC控制的基本知识； 2.掌握PLC程序的设计及调试方法； 3. 熟练掌握PLC的硬件接线； 3．学会查阅有关专业资料及设计手册； 四、程序设计任务及要求 1．控制要求 （1）按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水；（2）2秒后开始洗涤； （3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒； （4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒； （5）开始清洗，重复（1）-（4），清洗两遍； （6）清洗完成，报警3秒并自动停机；
（7）若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。五、PLC机型 日本三凌公司的F系列PLC:FX1N系列。 六、控制全自动洗衣机的课题思路 按下电源开关，选择水位高低，当水位到达固定液位后洗衣机开始洗涤衣服。要使用P LC来实现洗衣机的全自动，它的输入设备主要有电源按钮，启动按钮，水位选择按钮（高、中、低），排水和脱水按钮等。输出设备主要有电源指示灯，水位选择按钮信号灯（高、中、低），进水、排水指示灯，洗涤电动机由控制要求，首先打开电源，用户根据衣服的多少和大小进行水位的选择，当水位达到固定液位，电动机开始正转、反转进行洗衣，第一遍洗衣 完成后自动排水、脱水开始再次洗涤，洗衣结束后蜂鸣器报警。七、全自动洗衣机控制程序流程图 全自动洗衣机控制流程图 八、全自动洗衣机I/O分配图
I/O地址分配表 九、PLC端子接线图 PLC外部接线图 十、全自动洗衣机控制梯形图 十一、程序运行功能简要分析 1.按下X1启动按钮，洗衣机开始运行； 2.如果按下X1,X2,X3其中下一个进水感应开关，选择高中低水位由行程开关X7、X10、X11控制水位高低，当水位到达开关快关闭合进入下一步骤。
全自动洗衣机原理与维修 随着人们生活水平的提高，人们希望能腾出更多的时间去学习、工作。全自动洗衣机能够自动完成预洗、洗涤、漂洗、脱水甚至烘干，洗衣全部过程不用人工参与。许多家庭都选择了全自动洗衣机。因此学习全自动洗衣机的维修方法就显得极为重要。 知识目标 （1）掌握波轮式全自动洗衣机的工作原理。 （2）掌握滚筒式全自动洗衣机的工作原理。 技能目标 （1）掌握波轮式全自动洗衣机的结构和主要元器件的作用。 （2）掌握滚筒式全自动洗衣机的结构和主要元器件的作用。 （3）掌握波轮式全自动洗衣机的常见故障的维修方法。 （4）掌握滚筒式全自动洗衣机的常见故障的维修方法。 任务一认识波轮式全自动洗衣机的结构 任务分析 本单元主要学习掌握波轮式全自动洗衣机主要专用部件的作用和工作原理。同时认识波轮全自动洗衣机的结构。 基本知识 一、波轮全自动洗衣机的洗衣原理 全自动洗衣机可以完成洗涤、漂洗及脱水过程的自动转换，通常采用套桶方式，即将离心桶（内桶）和盛水桶（外桶）同轴地套在一起，故又称为套桶式洗衣机。 全自动洗衣机在程控器的控制下自动完成洗衣的全过程。洗涤时，程控器将进水阀打开至水位达到设定值，电动机带动波轮旋转，使水及衣物完成洗涤或漂洗过程；排水时，程控器打开排水阀，将洗涤液或水排出；脱水时，程控器仍将排水阀打开，并使离合器动作，完
成机械转换，电动机带动离心桶高速旋转，完成脱水过程。 二、进水电磁阀的工作原理 进水电磁阀的作用主要为控制自来水进水，为洗衣机提供适量的洗涤、漂洗用水。进水电磁阀实物图和结构图如图7-1所示。进水电磁阀的开关主要由阀内的线圈控制动铁芯来完成。如果线圈不通电，这时打开自来水龙头，水不会流入洗衣机；当线圈通电后，阀被打开，自来水通畅地流入洗衣机。 出水口 电磁铁 接线端子 阀体 进水口 橡胶阀 接线端子 线圈绝缘层 线圈 阀心骨架 弹簧 阀芯 壳体 塑料导阀 导管 塑料限流垫 橡胶限流垫 过滤网 实物图 结构图 图7-1 进水电磁阀实物图和结构图 进水电磁阀基本结构主要由一个螺管电磁铁和橡胶阀构成。其工作原理是，电磁铁线圈通电后，形成磁场，吸引铁质阀芯上移，离开膜片，水流导通。电磁铁线圈失电后，在复位弹簧及重力作用下，阀芯下沉压紧膜片堵住水道，停止向洗衣机内注水。进水电磁阀的进水口一般有一个过滤网，以防污垢堵塞进水电磁阀橡胶阀。 三、水位开关控制原理 水位开关又叫做水位压力开关、水位传感器、水位控制器，它是利用洗衣桶内水位高低潮产生的压力来控制触点开关的通断，结构如图7-2所示。水位开关用塑料软管与盛水桶下侧的储气室口相连接。当向盛水桶内注水时，随着水位的升高，储气室的空气被压缩，并由塑料软管将压力传至水位开关。随着气压逐渐升高，水位压力开关内的膜片变形并推动动触点与常闭触点分离，常闭触点与公共触点迅速断开，常开触点与公共触点闭合，从而将水位已达到设定值的信号送至程控器或将连接进水阀电磁线圈的电路断开，停止进水。当洗衣机排水时，随着盛水桶水位的下降，储气室及塑料软管内的压力逐渐减小，当气体压力小于弹簧的弹性恢复力时，常开触点与公共触点迅速断开，常闭触点与公共触点闭合，恢复到待检测状态。 旋转水位开关的旋钮选择水位，就是旋转凸轮，通过改变压力开关凸轮的位置可改变恢复弹簧的弹性力，进而改变橡胶膜片变形所需气体的压力，改变水位的设定值。
水位传感器种类、工作原理介绍 水位传感器是一种可以检测水位的传感器，主要应用于医疗、食品、化工行业中，进行水位控制、水位的检测。先介绍水位传感器的分类。 水位传感器的种类： 水位传感器种类很多，包括单法兰静压/双法兰差压水位传感器，浮球式水位传感器，磁性水位传感器，投入式水位传感器，电动内浮球水位传感器，电动浮筒水位传感器，电容式水位传感器，磁致伸缩水位传感器，伺服水位传感器等，超声波水位传感器，雷达水位传感器等。 （图片源自网络）
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上图是一个水位传感器种类的大概情况，由此图我们可以看出水位传感器种类较多，主要可以分为接触式和非接触式两种。 浮筒式水位传感器：浮筒式水位变送器是将磁性浮球改为浮筒，水位传感器是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式水位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的水位、界位或密度的，它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。 浮球式水位传感器：浮球式水位变送器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成，一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动，导管内装有测量元件，它可以在外磁作用下将被测水位信号转换成正比于水位变化的电阻信号，并将电子单元转换成信号输出。浮球开关因为是最简单、最古老的检测方式，有着检测水位不精确的缺点，浮子易卡死。 （图片源自网络）
静压式水位传感器： 该变送器利用液体静压力的测量原理工作，它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号，再经放大电路放大和补偿电路补偿，最后以4～20mA或0～10mA电流方式输出。 超声波式水位传感器： 这是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的超声波，超声波在碰到液体会产生显著反射形成反射成回波。因此以超声波作为检测手段，产生超声波和接收超声波。这就是超声波式的水位传感器工作原理。超声波式水位传感器特点：频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播。 光电式水位传感器： 光电液位传感器是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理而 开发的新型接触式点液位测控装置。光电水位传感器具有结构简单、定位精度高，没有机械部件，不需调试，灵敏度高及耐腐蚀、耗电少、体积小等诸多优点，还具有耐高温、耐高压、耐强腐蚀，化学性质稳定，对被测介质影响小等特征。
全自动洗衣机电路原理图 全自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。 全自动洗衣机由洗衣系统和控制电路组成。其控制电路分为机械和电脑型，电脑型控制电路是以单片机作为控制电路的核心。图1给出单片机Z86C09组成的全自动洗衣机的控制电路。 Ⅰ.自动洗衣机的洗衣程序 洗衣机面板上有4个按钮K1、K2、K5和K6。 K1用于水流选择，分两档：普通水流与柔和水流； K2用于洗衣周期选择，可以选择洗涤、漂洗和脱水三个过程； K5是暂停开关； K6是洗衣程序选择键。洗衣程序分为标准程序和经济程序。 洗衣机的标准洗衣程序是：洗涤——脱水——脱水——漂洗——脱水——漂洗——脱水。经济洗衣程序少一次漂洗和脱水过程。 1．涤过程 通电后，洗衣机进入暂停状态，以便放好衣物。若不选择洗衣周期，则洗衣机从洗涤过程开始。当按暂停开关键K5时，进入洗涤过程。首先进水阀FV通电，打开进水开关，向洗衣杨供水；当到达预定水位时，水位开关K4接通，进水阀断电关闭，停止进水；电机MO接通电源，带动波轮旋转，形成洗衣水流。电机MO是一个正反转电机，可以形成往返水流，有利于洗涤衣物。 2．脱水过程 洗涤或漂洗过程结束后，电机MO停止转动，排水阀MG通电，开始排水。排水阀动作时，带动离合器动作，使电机可以带动内桶转动。当水位低到一定值时，水位开关K4断开，再经过一段时间后，电机开始正转，带动内桶高速旋转，甩干衣物。 3．漂洗过程 与洗涤过程操作相同，只是时间短一些。 全部洗衣工作完成后，由蜂鸣器发出音响，表示衣物已洗干净。 Ⅱ.洗衣机控制器的硬件组成原理 洗衣机控制器由单片机Z86C09作为控制器的核心所构成，该控制器具有以下特点： （1）具有较强的抗干扰能力，当受到外部强干扰，程序出错时，可以自动使系统复位重新执行程序。 （2）采用无噪声、无电磁干扰的双向晶闸管作为控制元件，控制电磁阀和电机。 （3）具有欠压和过压保护，欠压时，控制器不工作；超压时，保护电路起作用。 （4）具有瞬间掉电保护功能，电源短时间停电后，电压恢复时，能够维持原运行程序的工作状态并继续完成洗衣程序。
1、水位传感器组成及工作原理 水位传感器是一种测量液位的压力传感器．静压投入式液位变送器（液位计）是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA／１～５ＶＤＣ）。分为两类：一类为接触式，包括单法兰静压/双法兰差压液位变送器，浮球式液位变送器，磁性液位变送器，投入式液位变送器，电动内浮球液位变送器，电动浮筒液位变送器，电容式液位变送器，磁致伸缩液位变送器，侍服液位变送器等。第二类为非接触式，分为超声波液位变送器，雷达液位变送器等。 静压投入式液位变送器（液位计）适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。4～20mA、 0～5v、 0～10mA等标准信号输出方式由用户根据需要任选。 利用流体静力学原理测量液位，是压力传感器的一项重要应用。采用特种的中间带有通气导管的电缆及专门的密封技术，既保证了传感器的水密性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。 是针对化工工业中强腐蚀性的酸性液体而特制，壳体采用聚四氟乙烯材料制成，采用特种氟胶电缆及专门的密封技术进行电气连接，既保证了传感器的水密性、耐腐蚀性，又使得参考压力腔与环境压力相通，从而保证了测量的高精度和高稳定性。 工作原理： 用静压测量原理：当液位变送器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：Ρ = ρ . + Po式中： P ：变送器迎液面所受压力 ρ：被测液体密度 g ：当地重力加速度 Po ：液面上大气压 H ：变送器投入液体的深度 同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压 Po 与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的 Po ， 使传感器测得压力为：ρ . ，显然 , 通过测取压力 P ，可以得到液位深度。 功能特点：
一．设计总体思路，基本原理和框图 1.设计总体思路 课程设计要求实现电机的正传、反转、暂停，用两个LED灯的三种状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，正好一个60秒减计数器可以构成一个循环结构。循环的总时间可以用一个外围100进制减计数器解决，并用两个数码管显示时间。这样一个电路的主体电路就构造出来了，然后一步步实现其具体的功能。用一个74LS74触发器控制整个电路的停止和清零以及连接蜂鸣器计构成报警模块。信号发生器仿真时就直接用方波信号代替，安装电路的时候就直接用脉冲信号。设置两个开关以控制电路的启动和随时停止。现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。 2.基本原理 首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。 3.系统设计框图
二．仿真设计： （一）.单元电路的设计 1.分、秒计数器模块 一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已，我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是减计数，所以我们把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上，即从输入端置入0110（十进制的6），秒十位的LD端和借位端BO联在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN 联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开始从9减到0；这时，它的借位端BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN，秒十位的计数从6变到5，一直到变为0；当高低位全为零的时候，秒十位的BO发出一个低电平信号，DOWN为零时，置数端LD等于零，秒十位完成并行置数，下一个DOWN脉冲来到时，计数器进入下一个循环减计数工作中。 对于分计数来说，道理也是一样的；只是要求，当秒计数完成了，分可以自动减少，需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。当然，这些计数器工作，其中的清零端CR 要处于低电平，置数端不置数时要处于高电平。这是一个独立工作的最高可以显示101分钟的计时器。把四个192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。作为洗衣机控制器的一个模块，它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作，分计数的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD又是接在一起的，所以当要从外部把它们强制清零时，可以用一个三极管（NPN）或者两个或门就可以实现该功能。还有我们可以利用分计数的UP 端来进行外部置数，当把它们各接到一个低触发（平时保持高电平，外部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上就可以实现从0－9的数字输入。
PLC原理及应用 结课考核 全自动洗衣机PLC设计 姓名：江良猛 学号：201315310109 班级：13级本5 专业：机械设计制造及其自动化学院：机电工程学院 完成日期：2014年6月26日 备注：两人一组合作完成 任课教师：孙正 教师评分：
目录 目录 (1) 第1章绪论 (3) 第2章控制系统的控制任务与功能要求 (4) 第3章课程的设计步骤 (5) 3.1课程的要求 (5) 3.2课程的工艺过程 (5) 3.3主电路 (6) 3.4控制电路 (7) 第4章课程的硬件设计 (8) 4.1 PLC选型与硬件配置 (8) 4.2 I/O分配 (9) 第5章软件设计 (10) 5.1 流程图 (10) 5.2 程序的编制 (10) 第6章控制系统模拟调试 (15) 6.1模拟调试的方案 (15) 第7章心得与建议 (16) 参考文献 (18)
第1章绪论 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的洗衣机装置远远不能满足当前高度自动化的需要。ＰＬＣ是专门应用手工业现场自动控制装置，再系统软硬件上采用抗干扰措施．当工作程序需要改变时，只需改变ＰＬＣ的内部程序，重新编程而无需对外围进行重新改动。本课题在于工业用洗衣机的研究，工业洗衣机适用于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品。水磨洗涤机可用于服装厂水洗牛仔服及丝绸等衣物。工业用洗衣机适用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器，就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。 自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。 通过PLC课程设计，进一步掌握PLC的原理和系统设计方法。培养和锻炼应用PLC的能力。为今后实际应用和设计PLC系统打下良好的基础。 要求了解PLC控制系统设计的全过程，熟悉PLC系统设计的相关内容，掌握系统的方法和步骤。主要包括：系统工艺过程和控制要求；系统分析和方案论证、系统功能图；硬件设计、程序设计；系统的调试步骤和方法。完成一个小型系统上位机和下位机的设计。
图解全自动洗衣机结构 全自动滚筒洗衣机与传统的波轮洗衣机相比，洗涤方式完全不一样，滚筒洗衣机采用的是加热摔打式洗涤，波轮洗衣机采用的高强度摩擦搅拌洗涤。由于滚筒洗衣机对衣服的磨损小，且用水少，并具有加热杀菌作用，现已被越来越多的人所接受，正大量进入普通家庭。滚筒洗衣机的结构也较为复杂，主要由箱体、控制面板、洗涤脱水组件、进／排水系统、门组件与电气控制系统几部分组成，如图1所示，下面分别对主要部件进行介绍，以便维修时参考。 一、机械组件 1．箱体 箱体主要由侧板、侧板上支撑、底座侧板、底座前板、底座后板、后背上块和运输加强板焊接而成，如图2所示。另外，箱体前面通过螺钉与前板紧固，后面通过螺钉与运输固定板和后盖板紧固，如图3所示；箱体上面与顶盖组件相连，如图4所示。顶盖组件主要用于保护洗衣机内部各元器件，同时起到装饰的作用，也可作用户使用台面。 2．控制面板 控制面板是滚筒洗衣机的用户操作界面，同时也对程序控制器与显示板起支撑作用，如图5所示。控制面板主要由功能按钮、导光柱、显示窗等器件组成，如图6所示。3．洗
涤脱水组件 洗涤脱水部分由外桶、内筒、三角支架、皮带轮、皮带、电机、配重块等组成，如图7所示。 4．进／排水系统 进水系统主要由进水管、进水阀、肥皂盒组件和盒桶连接管组成，如图8所示。自来水先通过进水管进入肥皂盒组件，然后分两路输出，分别送往冷水主洗阀和冷水预洗阀，如图9所示。排水系统主要由泵桶连接管、经济球、密封法兰盘、排水泵和排水管组成，如图10所示，排水泵安装并固定在箱体前下支撑体上，经济球、密封法兰盘安装在泵桶连接管的管头中。 5．门组件 门组件是衣物的投入与取出口，同时具有密封与外观装饰的作用，主要由门背板、门玻璃、门把手、门钩、门环、门铰链等器件组成。中低档机器一般采用单门环结构，如图11所示，而一些高档机器多采用双门环结构，即安装有内、外门环，如图12所示。二、电气控制系统 滚筒洗衣机的电气控制系统主要由程序控制器、门开关、进水阀、加热器等器件组成，如图13所示，其接线图如图14所示。滚筒洗衣机的洗涤过程如下：1.进水，置入衣物和洗涤剂→关紧舱门→选择洗涤方式→按启动键→ 排水泵工作几秒→水位开关及反馈电路启动→进水阀打开
全自动洗衣机控制电路 摘要自19世纪中叶，美国人史密斯研制出世界上首台洗衣机至今，洗衣机的发展已经历了一个多世纪。1910年世界上第一台电动洗衣机问世，标志着人类家务劳动自动化的开始。在数字技术风行的今天，大多数的家用电器实现了数字化控制。1922年世界上第一台搅拌式洗衣机在美国诞生。1937年世界上第一台全自动滚筒式洗衣机投放市场。1957年三洋公司推出世界上第一台涡流式波轮洗衣机。从此，确立了搅拌式、滚筒式和波轮式三种工作方式洗衣机三足鼎立天下的局面。 关键词全自动洗衣机定时器 1 引言洗衣机是一种在家庭中不可缺少的家用电器，发展非常快，全自动式洗衣机因使用方便得到大家的青睐，全自动即进水、洗涤、漂洗、甩干等一系列过程自动完成。它的发明和应用使人们的洗衣工作变得省时又省力，很好地缓解了人们在家务劳动方面的压力。而在家电市场竞争日益激烈和利润下降的今天，各大家电生产厂商均致力于开发出能满足用户各种要求的智能家电产品，并努力降低生产成本以增强竞争力。 2 方案设计 洗衣机的主要控制电路是一个定时器,它按照一定制洗涤程序控制电动机 作正向和反向转动.定时器可以采用机械式,也可采用电子式.这里采用电 子定时器来控制洗衣机的运转（图A）。
图A 定时器来控制洗衣机的运转 2.1 设电动机用k 1和k 2两个继电器控制，继电器驱动电路如下图B 所示。洗涤定时间在0~10min 内由用户任意设定。 2.2 用两位数码管显示洗涤的预置时间，按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直至时间到而停机。 如果定时时间到，则停机并发出音响信号。 2.3 当定时时间到达终点时，一方面使电动机停转，同时发出音响信号提醒用户注意。 2.4 洗涤过程在送入预置时间后开始运转。 图B 洗衣机电动机驱动电路 3 总体方案与工作原理 3.1 本定时器实际上包含两级定时的概念，一是总洗涤过程的定时，二是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时，并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到为止；依据上述要求，可画出总定时T 和电动机驱动信号Z1、Z2的工作波形如下图C 所示。 正转(10S) 暂停(10S) 反转(10S) 暂停(10S) 停止 定时未到 定时启动 定时到 Z 111Z 2 R b1 R b2 VT 1 3DG12 VT 2 3DG12 VD 1 VD 2 K 2 ~220 K 1 正转 反转
2-4、现有栅长为3mm 和5mm 两种丝式应变计，其横向效应系数分别为5%和3%，欲用来测量泊松比μ=的铝合金构件在单向应力状态下的应力分布(其应力分布梯度较大)。试问：应选用哪一种应变计为什么 答：应选用栅长为5mm 的应变计。由公式ρρ εμd R dR x + +=)21(和[]x m x K C R dR εεμμ=-++=)21()21(知应力大小是通过测量 应变片电阻的变化率来实现的。电阻的变化率主要由受力后金属丝几何尺寸变化所致部分（相对较大）加上电阻率随应变而变的部分（相对较小）。一般金属μ≈，因此(1+2μ)≈；后部分为电阻率随应变而变的部分。以康铜为例，C ≈1，C(1-2μ)≈，所以此时K0=Km ≈。显然，金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。从结构尺寸看，栅长为5mm 的丝式应变计比栅长为3mm 的应变计在相同力的作用下，引起的电阻变化大。 2-5、现选用丝栅长10mm 的应变计检测弹性模量E=2×1011N/m 2、密度ρ=cm 3的钢构件承受谐振力作用下的应变，要求测量精度不低于%。试确定构件的最大应变频率限。 答：机械应变波是以相同于声波的形式和速度在材料中传播的。当它依次通过一定厚度的基底、胶层(两者都很薄，可忽略不计)和栅长l 而 为应变计所响应时，就会有时间的迟后。应变计的这种响应迟后对动态(高频)应变测量，尤会产生误差。由][]e l v f e l l 66max max ππλ<= <或式中v 为声波在钢 构件中传播的速度； 又知道声波在该钢构件中的传播速度为： kg m m N E 336211108.710/102--????= = ρ ν; s m kg s m Kg /10585.18.7/8.91024228?=???=； 可算得kHz m s m e l v f 112%5.061010/10585.1||63 4max =???= = -π 。 2-6、为什么常用等强度悬臂梁作为应变式传感器的力敏元件 现用一等强度梁：有效长l =150mm ，固支处宽b=18mm ，厚h=5mm ，弹性模量E=2×105N/mm 2，贴上4片等阻值、K=2的电阻应变计，并接入四等臂差动电桥构成称重传感器。试问： 1)悬臂梁上如何布片又如何接桥为什么 2)当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为多少 答：当力F 作用在弹性臂梁自由端时，悬臂梁产生变形，在梁的上、下表面对称位置上应变大小相当，极性相反，若分别粘贴应变片R 1 、 R 4 和R 2 、R 3 ，并接成差动电桥，则电桥输出电压U o 与力F 成正比。等强度悬臂梁的应变E h b Fl x 206= ε不随应变片粘贴位置变化。 1）、悬臂梁上布片如图2-20a 所示。接桥方式如图2-20b 所示。这样当梁上受力时，R1、R4受拉伸力作用，阻值增大，R2、R3受压，阻值减小，使差动输出电压成倍变化。可提高灵敏度。 2）、当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为： 计算如下： 由公式： o i i x i o U KlU E bh F E h b Fl K U K U U 66220=?==ε代入各参数算F =； 1牛顿=千克力；所以，F=。此处注意：F=m*g ；即力=质量*重力加速度；1N=1Kg*s 2.力的单位是牛顿（N ）和质量的单位是Kg ；所以称得的重量应该是。 ; 2-7、何谓压阻效应扩散硅压阻式传感器与贴片型电阻应变式传感器相比有什么优点，有什么缺点如何克服 答：“压阻效应”是指半导体材料（锗和硅）的电阻率随作用应力的变化而变化的现象。 优点是尺寸、横向效应、机械滞后都很小，灵敏系数极大，因而输出也大，可以不需放大器直接与记录仪器连接，使得测量系统简化。 缺点是电阻值和灵敏系数随温度稳定性差，测量较大应变时非线性严重；灵敏系数随受拉或压而变，且分散度大，一般在(3-5)%之间，因而使得测量结果有(±3-5)%的误差。 压阻式传感器广泛采用全等臂差动桥路来提高输出灵敏度，又部分地消除阻值随温度而变化的影响。 2-8 、一应变片的电阻R=120Ω，k=，用作应变片为800μm/m 的传感元件。
《传感器原理及应用》讨论课报告书 电感式传感器的基本原理及典型应用 学院：机械工程学院 班级：13-1机械电子工程（卓越） 组员：李响夏中岩张轩赫 贡献率：李响资料查询，整理40% 夏中岩资料整理，编辑30% 张轩赫PPT设计编写30% 指导教师：边辉 完成日期：2016.05
目录 摘要............................................................................................................................... - 2 - 1 物料分拣系统简述................................................................................................... - 3 - 2 物料分拣系统中的传感器....................................................................................... - 3 - 2.1 电机起停控制传感器.................................................................................... - 3 - 2.1.1 漫反射光电接近开关......................................................................... - 3 - 2.1.2 电容式接近开关................................................................................. - 4 - 2.1.3 霍尔接近开关..................................................................................... - 4 - 2.1.4 电感式接近开关................................................................................. - 4 - 2.1.5传感器应用比较.................................................................................. - 4 - 2.2 物料计数用传感器........................................................................................ - 5 - 2.2.1 对射型红外光电开关......................................................................... - 5 - 2.2.2 电涡流式传感器................................................................................. - 5 - 2.2.3 霍尔传感器......................................................................................... - 6 - 2.3 测速及定位传感器........................................................................................ - 6 - 2.3.1 光电耦合器，码盘............................................................................. - 7 - 2.3.2 增量编码器......................................................................................... - 7 - 2.3.3 传感器功能对比................................................................................. - 7 - 2.4 物料分类传感器............................................................................................ - 7 - 2.4.1色标传感器.......................................................................................... - 8 - 2.5 固态继电器.................................................................................................... - 8 - 3 传感器前景展望....................................................................................................... - 9 - 3.1 传感器在科技发展中的重要性.................................................................... - 9 - 3.2 先进传感器的发展趋势................................................................................ - 9 - 4 反思与收获............................................................................................................... - 9 -参考文献..................................................................................................................... - 10 -
全自动洗衣机的工作原理及构造 全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识，以下就其原理和构造作一分析。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁 进水阀起着通、断水源的作用。 当电磁线圈断电时，移动铁芯在 重力和弹簧力的作用下，紧紧顶 在橡胶膜片上，并将膜片的中心 小孔堵塞，这样阀门关闭，水流 不通。当电磁线圈通电后，移动 铁芯在磁力作用下上移，离开膜 片，并使膜片的中心小孔打开， 于是膜片上方的水通过中心小 孔流入洗衣桶内。由于中心小孔 的流通能力大于膜片两侧小孔的 流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门开启，水流导通。 水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入一量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时，电机绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣量情况。衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。脱水时采用压电传感器。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变化，自动停止脱水运转。 Ap1008115 李汝迪