買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀設(shè)計 摘 要 目前，在自動化領(lǐng)域主要的控制方式有繼電器控制、微機控制和 制三種。由于 制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)及微機控制系統(tǒng)相比，具有設(shè)計、安裝、接線、調(diào)試工作量小，研制周期短，可靠性高，抗擾能力強，故障率低，對工作環(huán)境要求低，維護方便等一系列優(yōu)點，因此，已成為國內(nèi)外機加工控制對象的首選控制方案 。 本文采用 制技術(shù)和 變頻調(diào)速技術(shù)相結(jié)合的方法來 設(shè)計 制的節(jié)能洗衣機。 關(guān)鍵詞 ： 全自 動； 變頻 器 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 t in LC LC a of as of of of of So LC LC to LC 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章 緒論 .1 . 1 衣機的發(fā)展史 . 1 . 2 . 2 2、 3 . 2 變頻技術(shù)與 4 . 3 5. 4 6. 4 題來源，研究內(nèi)容及研究結(jié)果 . 6 業(yè)設(shè)計任務(wù) . 6 第二章 制和變頻調(diào)技術(shù)簡介 .頻調(diào)速的概念和作用 7 . 8 8. 8 內(nèi)外變頻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 9 . 8 內(nèi)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況 . 8 2 外變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況 . 9 10 . 10 . 10 . 11 . 11 . 11 題的依據(jù) . 12 第三章 洗衣機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .11 . 12 . 13 12、 13 . 16 . 17 . 18 14、 15、 16 . 18 17、 18 . 19 變頻器的參數(shù)設(shè)置 . 20 第四章 洗衣機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 .序的構(gòu)成、下載、安裝和調(diào)試 19 . 22 7出錯代碼 20 . 22 衣機控制系統(tǒng)資源分配 . 24 . 25 程序 . 25 衣、排水、脫水、洗完報警程序 . 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第五章 總結(jié) .考文獻 . 謝 .錄 .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 緒論 言 1 可編程控制器功能強大，可靠性高，應(yīng)用面廣，使用方便，在現(xiàn)代自動控制領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛?，F(xiàn)行的全自動洗衣機只要選擇好水位，打開水龍頭，放入衣物、洗滌劑，接通操作開關(guān)，后面的全是洗衣機自動運行了，因此，完全可以用編程控制器來代替控制 。 衣機的發(fā)展史 從古到今，洗衣服都是一項難于逃避的家務(wù)勞動，而在洗衣機出現(xiàn)以前，對于許多人而言，它并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣，手搓、棒擊、沖刷、甩打 這些不斷重復的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是：辛苦勞累。 1874 年， “ 手洗時代 ” 受到了前所未有的挑戰(zhàn) 有人發(fā)明了木制手搖洗衣機。發(fā)明者是美國人比爾 布萊克斯。布萊克斯的洗衣機構(gòu)造極為簡單，是在木筒里裝上 6塊葉片，用手柄和齒輪傳動，使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而達到 “ 凈衣 ”的目的。這套裝置的問世，讓那些為提高生活效率而冥思 苦想的人士大受啟發(fā)，洗衣機的改進過程開始大大加快。 1880年，美國又出現(xiàn)了 蒸汽 洗衣機， 蒸汽 動力開始取代人力。 之后，水力洗衣機、內(nèi)燃機洗衣機也相繼出現(xiàn)。到 1911 年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機。電動洗衣機的問世，標志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。 10 年之后，美國本德克斯航空公司宣布，他們研制成功第一臺前裝式滾筒洗衣機，洗滌、漂洗、脫水在同一個滾筒內(nèi)完成。這意味著電動洗衣機的型式躍上一個新臺階，朝自動化又前進了一大步！直至今日，滾筒式洗衣機在歐美國家仍得到廣泛應(yīng)用。 隨著工業(yè)化的加速，世界 各國也加快了洗衣機研制的步伐。首先由英國研制并推出了一種噴流式洗衣機，它是靠筒體一側(cè)的運轉(zhuǎn)波輪產(chǎn)生的強烈渦流，使衣物和洗滌液一起在筒內(nèi)不斷翻滾，洗凈衣物。 1955 年，在引進英國噴流式洗衣機的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 基礎(chǔ)之上，日本研制出獨具風格、并流行至今的波輪式洗衣機。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初步形成。 20世紀 60年代以后，洗衣機在一些發(fā)達國家的消費市場開始形成系列，家庭普及率迅速上升。此間洗衣機在日本的發(fā)展備受矚目。 60 年代的日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機，人們稱之為 “ 半自動型洗衣機 ” 。 70 年代，生產(chǎn)出波輪式套桶全自動洗衣機。 70 年代后期，微電腦控制的全自動洗衣機橫空出世，讓人耳目一新。到 80 年代， “ 模糊控制 ” 的應(yīng)用使得洗衣機操作更簡便，功能更完備，洗衣程序更隨人意，外觀造型更為時尚 進入 90年代，由于電機調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機實現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機。此后，隨著電機驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電機直接驅(qū)動式洗衣機，省去了齒輪傳動和變速機構(gòu)，引發(fā)了洗衣機驅(qū)動方式的巨大革命。 國洗衣機的發(fā)展狀況 中國，由于歷史原因，洗衣機工業(yè)起步較晚，直到 1978 年才正式生產(chǎn)家用洗衣機。但是，隨著人們認識的發(fā)展，尤其是改革開放的不斷深化，進入 80 年代后的洗衣機工業(yè)并沒有像一些人預料的那樣停步不前，而是保持著旺盛的發(fā)展勢頭。 1983年洗衣機產(chǎn)量由 1978年的 400臺飆升到 365萬臺，此后全國各地掀起了大規(guī)模的技術(shù)引進熱潮，大約有 40多個廠家先后從洗衣機技術(shù)先進國日本、英國、法國、意大利、澳大利亞等引進技術(shù) 60 多項。技術(shù)的引進、吸收和創(chuàng)新，極大地提升了國產(chǎn)洗衣機的產(chǎn)業(yè)素質(zhì)與生產(chǎn)能力，縮短了同發(fā)達國家之間的差距。如今，我國洗衣機年產(chǎn)量約占世界年產(chǎn)量的四分之一，居于 世界首位。除了在數(shù)量和品種上滿足國內(nèi)市場外，還出口到北美、歐洲、東南亞等地，躋身于國際洗衣機市場的競爭行列。 術(shù)在洗衣機中的發(fā)展現(xiàn)狀 術(shù)現(xiàn)狀 2、 3 可編程控制器（ 計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 簡稱 主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因 此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 是為了避免與個人計算機（ 簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入 /輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實際應(yīng)用時，其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制 。 隨著微處理器 成了現(xiàn)代意義上的 在的 6位、 32位高性能微處理器，而且實現(xiàn)了多 處理器的多信道處理。 目前，世界上有 200 多個產(chǎn)家生產(chǎn) 品，比較著名的有美國的 用（ 莫迪康，日本的三菱、歐姆龍、松下電工，德國的西門子，法國的國自 20世紀 70 年代末以來，先是引進技術(shù)，后來是合作開發(fā)，現(xiàn)是自行設(shè)計開發(fā)。目前， 著機器人使用的增加及其集合為生產(chǎn)線，以及科學技術(shù)的迅速發(fā)展， 且還監(jiān)視和控制有關(guān)生產(chǎn)過程，未來 功能、只能化和網(wǎng)絡(luò)化的模式發(fā)展。 變頻技術(shù)與 結(jié)合 4 隨著變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，應(yīng)用水平的不斷提高，對變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的精度要求也越來越高。目前，許多變頻調(diào)速裝置屬于開環(huán)控制方式，不能滿足較高精度的要求。為提高調(diào)速系統(tǒng)的精度，一般都需要進行閉環(huán)控制。交流異步電機因其價格低廉，經(jīng)久耐用，易于維修，適合在惡劣的環(huán)境中使用等優(yōu)點已得到廣泛的應(yīng)用。但交流電機的數(shù)學模型和運算較為復雜，其控制特性會受對象內(nèi)部參數(shù)變化的影響，因而用固定的調(diào)節(jié)器去控制時，往往難以得到較理想的靜動態(tài)特性。采取可靠的 步電機方法 ，提高了系統(tǒng)的靜動態(tài)特性。 本文結(jié)合異步電動機速度閉環(huán)控制，提出了一種基于 頻 控制實現(xiàn)方法。首先對變頻調(diào)速系統(tǒng)進行總體設(shè)計，然后重點進行 頻器程序設(shè)計。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 在此基礎(chǔ)上，論述了模糊控制器的原理和結(jié)構(gòu)，用 制 的設(shè)計。 所開發(fā)的系統(tǒng)將 變頻技術(shù) 與 結(jié)合，克服了傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器超調(diào)大的缺點，充分發(fā)揮了 制靈活、編程方便、適應(yīng)性強的優(yōu)點，提高了控制的精確度。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)能對電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)精確控制，實用性強，具有一定的推廣價值。 洗衣機中應(yīng)用的發(fā)展狀況 5 一般洗衣機的控制系 統(tǒng)都采用單片機控制，一旦出現(xiàn)故障，維修比較困難，而采用目前工業(yè)控制常用的 特點是價格低，編程簡單，一般工程技術(shù)人員以及稍懂電氣維修人員都能編程，并且易于功能擴展，實現(xiàn)洗滌時間設(shè)置的更改，平均無故障時間有可靠的保障，適合各型全自動洗衣機使用 。 在全自動洗衣機中，洗衣機洗滌，脫水程序是由 是整體模塊。集中了驅(qū)動電路，檢測電路和保護電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運用中，硬件也相對簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程也是比較簡單的。 身缺陷，隨著 展， 相信 定會有生命力小型 存在很長時間 ,因為它經(jīng)濟 ,可靠 ;大型能 I/O,現(xiàn)場總線取代 。 制的特點 6 1、高可靠性 （ 1）所有的 I/工業(yè)現(xiàn)場的外電路與 部電路之間電氣上隔離。 （ 2）各輸入端均采用 濾波時間常數(shù)一般為 1020 （ 3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 （ 4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。 （ 5）對采用的 器件進行嚴格的篩選。 （ 6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， 即采用有效措施，以防止故障擴大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 7）大型 使可靠性更進一步提高。 2、豐富的 I/：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強電或弱電等。有相應(yīng)的 I/：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。 另外為了提高操作性能，它還有 多種人 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 3、采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 大多數(shù) 各個部件，包括 源， I/機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 4、編程簡單易學 使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 5、安 裝簡單，維修方便 以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 應(yīng)的 I/可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。 由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。 （ 1） 邏輯控制 （ 2） 定時控制 （ 3） 計數(shù)控制 （ 4） 步進 (順序 )控制 方式有繼電器控制、微機控制和 制三種。由于 有設(shè)計、安裝 、接線、調(diào)試工作量小，研制周期短，可靠性高，抗擾能力強，故障率低，對工作環(huán)境要求低，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 維護方便等一系列優(yōu)點，因此，已成為國內(nèi)外機加工控制對象的首選控制方案。而繼電器控制系統(tǒng)因技術(shù)性能差，功能單一，早已在機加工控制對象上淘汰掉了。微機控制系統(tǒng)因抗擾能力較差，對工作環(huán)境要求較高，設(shè)計研制周期較 制系統(tǒng)長，因此，在機加工控制對象上的應(yīng)用呈逐年下降的趨勢 。為機加工控制對象設(shè)計研制一個技術(shù)性能優(yōu)良的控制系統(tǒng)，對于提高 加工控制對象的整體技術(shù)性能來說具有十分重要的意義。本文正是針對這一課題，選擇 制系統(tǒng)作為機加 工控制對象的控制方案，這對提升機加工控制對象的整體技術(shù)性能可以起到良好的作用。 在基于 機加工控制系統(tǒng)設(shè)計中，提出并采用了跳步法，從而大大節(jié)省了該系統(tǒng)所需的用于各單機手動和半自動控制的總按鈕數(shù) ， 及其占用的 入點數(shù)，節(jié)省了該系統(tǒng)的研制費用，減少了該系統(tǒng)的安裝、接線工作量，也為日后對機加工控制對象的操作帶來了方便；首次為該系統(tǒng)開發(fā)出了一套能使機加工控 。 題來源，研究內(nèi)容及研究結(jié)果 1、 課題來源 :本項目來 2、 研究內(nèi)容 :本設(shè)計研究 可編程控制器 在洗衣機系統(tǒng)中的應(yīng) 用。并且 與變頻技術(shù)相結(jié)合， 讓洗衣機操作簡單，安全，快捷，節(jié)能。 3、 研究結(jié)果：經(jīng)過研究設(shè)計，實際運行，該系統(tǒng)具有以下基本功能 : （ 1） 根據(jù)贓物的程度自行選者洗滌的程度。 （ 2）節(jié)能，采用變頻技術(shù)，控制洗衣機轉(zhuǎn)數(shù)，達到節(jié)能效果。 （ 3）具有自動報警功能， 洗衣機在工作過程中 ,如發(fā)生下列情況之一 :門鎖開關(guān)、門折頁開關(guān)因故斷開 ； 電機過流使熱繼電器動作 ； 在脫水和甩干過程中 , 洗衣機由 于震動幅度過大 , 使安裝在洗衣機上的平衡開關(guān)斷開。這時系統(tǒng)就會自動切斷控制回路 ,使洗衣機停止工作 ,并由蜂鳴器報警。 業(yè)設(shè)計任務(wù) 本次畢業(yè)設(shè)計課題是 我的主要任務(wù)是應(yīng)用軟件設(shè)計和程序的設(shè)計，大體為以下五項內(nèi)容： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1. 狀和發(fā)展 主要介紹其 采用可編程序的存貯器 , 用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出 , 控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 . 其特點是價格低 ,編程簡單 ,并且易于功能擴展 ,維修簡單 ,可靠性強 . 2. 洗衣機控制系統(tǒng)的 3. 統(tǒng)的理論原理以及總體方按的設(shè) 計 4系統(tǒng)硬件設(shè)計 ： (1) 確定安排 輸入、輸出點 ； (2) 設(shè)計外圍電路 , 包括主電路 ； (3) 選購 進行現(xiàn)場安裝接線等內(nèi)容 5. 軟件設(shè)計 ： (1) 洗衣機控制系統(tǒng)的控制要求設(shè)計 (2) 洗衣機控制系統(tǒng)的 (3) 洗衣機控制系統(tǒng)程序設(shè)計和調(diào)試 (4) 系統(tǒng)調(diào)試 ： 根據(jù)設(shè)計要求 , 對程序進行調(diào)試和修改 , 必要時還可對硬件進行修改 , 直到符合要求為止 總之，在本次設(shè)計中，必須完成圖表：論文說明書、控制電路圖、 程序流程圖、 程序清單等。 第二章 制和變頻調(diào)技術(shù)簡介 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 頻調(diào)速的概念和作用 7 交流電動機變頻調(diào)速是利用交流電動機的同步轉(zhuǎn)速隨頻率變化的特性，通過改變交流電動機的供電頻率進行調(diào)速。通用變頻器和交流電動機相結(jié)合，實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的傳動控制稱為變頻器傳動，屬運動控制范疇。變頻器傳動具有綜合性的技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)用到不同的場合，可以體現(xiàn)出不同的功能，達到不同的目的。 隨著電力電 子器件制造、基于電力電子電路的電力變換、計算機、現(xiàn)代控制、微電子、全數(shù)字化控制、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的迅速發(fā)展，通用變頻器技術(shù)也日新月異。特別是通用變頻器的全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)，在提高其性能方面起到了舉足輕重的作用，使電氣遠動控制技術(shù)發(fā)生了深刻的歷史性變革，如交流調(diào)速取代直流調(diào)速、全數(shù)字化控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)取代單機控制已成為現(xiàn)實，現(xiàn)代交流電動機傳動控制已不再局限于單一的調(diào)速控制要求，而更多的是要求裝置化、系統(tǒng)化應(yīng)用。新一代的變頻調(diào)速控制技術(shù)是基于正弦波脈寬調(diào)制（ 術(shù)、矢量變換技術(shù) 、直接轉(zhuǎn)矩控制和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)。微處理技術(shù)、 技術(shù)和電力電子開關(guān)器件是通用變頻器控制技術(shù)的基礎(chǔ) 。 頻調(diào)速的意義 8 據(jù)資料證實，在所有的能源中，電力能源約占 50%，而電力能源中有 40%是必須經(jīng)過電力電子設(shè)備的轉(zhuǎn)換才能使用，電力能源中 70%以上將用于交流電動機的控制，我國電動機的總裝機容量已達 4億 耗電量達 6000億 占工業(yè)耗電量的 80%。我國各類在用電動機中 ,80%以上為 220在我國 60%的發(fā)電量是通過各類電動機消耗的，因 此變頻調(diào)速技術(shù)一直得到國家重視。 內(nèi)外變頻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 9 內(nèi)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況 我國電氣傳動產(chǎn)業(yè)始建于 1954年，當時第一批該專業(yè)范圍內(nèi)的學生從各大專院校畢業(yè)，同時在機械工業(yè)部屬下建立了我國第一個電氣傳動成套公司。現(xiàn)在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 我國己有 200家左右的公司、工廠和研究所從事變頻調(diào)速技術(shù)的工作。我國是一個發(fā)展中國家，許多產(chǎn)品的科研開發(fā)能力仍落后于發(fā)達國家。至今自行開發(fā)生產(chǎn)的變頻調(diào)速產(chǎn)品大體只相當于國際上 80年代水平。隨著改革開放，經(jīng)濟高速發(fā)展，形成了一個巨大的市場，它既對國內(nèi)企業(yè) ，也對外國公司開放。很多最先進的產(chǎn)品從發(fā)達國家進口，在我國運行良好，滿足了生產(chǎn)和生活需要。國內(nèi)很多合資公司生產(chǎn)當今先進的產(chǎn)品，國內(nèi)很多公司自行開發(fā)、生產(chǎn)產(chǎn)品的能力較弱，對國外公司的依賴嚴重。 從總體上看我國電氣傳動的技術(shù)水平較國外先進水平差距 10大功率無換相器電機等變頻調(diào)速技術(shù)方面，國內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造，但在數(shù)字化及系統(tǒng)可靠性方面與國外還有相當差距。在中小功率變頻技術(shù)方面，國內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的 V/有少量的樣機采用矢量控制，品種質(zhì)量還不能滿足市場需要，每年需大量 進口變頻控制設(shè)備。國內(nèi)交流變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀是 : (1)變頻器的整機技術(shù)落后，國內(nèi)雖有很多單位投入了一定的人力、物力，但由于力量分散，并沒有形成一定的技術(shù)開發(fā)能力和生產(chǎn)規(guī)模。 (2)變頻器產(chǎn)品所用半導體功率器件的制造業(yè)幾乎是空白。 (3)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)落后。 (4)產(chǎn)銷量少，可靠性及工藝水平不高 。 2 外變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況 在大功率交 交變頻調(diào)速技術(shù)方面，法國阿爾斯通已能提供單機容量達 3萬千瓦的電氣傳動設(shè)備用于船舶推進系統(tǒng)。在大功率無換向器電機變頻調(diào)速技術(shù)方面，意大利 了單機容量為 6萬千瓦的設(shè)備用于抽水蓄能電站。在中功率變頻調(diào)速技術(shù)方面，德國西門子公司的 電流型晶閘管變頻調(diào)速設(shè)備容量為 10 頻調(diào)速設(shè)備單機容為100控制系統(tǒng)已實現(xiàn)全數(shù)字化，用于電力機車、風機、水泵傳動。在小功率交流變頻調(diào)速技術(shù)方面，日本富士 頻器最大單機容量為 700控制系統(tǒng)也已實現(xiàn)全數(shù)字化。 國外交流變頻調(diào)速技術(shù)高速發(fā)展有以下特點 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 (1)市場需求空間大。隨著工業(yè)自動化 程度的不斷提高和能源全球化短缺，變頻技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用在機械、紡織、化工、造紙、冶金、食品等各個行業(yè)以及風機、水泵等設(shè)備，并取得顯著的經(jīng)濟效益。 (2)功率器件的發(fā)展。近幾年來高電壓、大電流的 器件的生產(chǎn)和面世，使高電壓、大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實。 (3)控制理論和微電子技術(shù)的發(fā)展。矢量控制、磁通控制、轉(zhuǎn)矩控制、模糊控制等新的控制理論為高性能的變頻器提供了理論基礎(chǔ) ;16位、 32位高速微處理器以及信號處理器 (專業(yè)集成電路 (術(shù)的快速發(fā) 展，為實現(xiàn)變頻器高精度、多功能和智能化提供了硬件手段。 (4)基礎(chǔ)工業(yè)和各種制造業(yè)的高速發(fā)展，變頻器相關(guān)配套件社會化、專業(yè)化生產(chǎn)。 結(jié)構(gòu)和工作原理 10 基本結(jié)構(gòu) 一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同， 體式結(jié)構(gòu)的 中央處理器（ 儲存器、輸入 /輸出（ I/O）單元、電源電路和通信端口等組成，并將這些組裝在一起。基本結(jié)構(gòu)框架如圖 1 塊式結(jié)構(gòu)的 將中央處理器（ 儲存器、輸入 /輸出（ I/O）單元、電源電路和通信端口等分別做成相應(yīng)的模塊，應(yīng)用時將這些模塊根據(jù)控制要求插在機架上，各模塊間通過機架上的總線相互聯(lián)系。基本結(jié)構(gòu)框架如圖 1 （ 1）中央處理器（ 是 當于 腦”。它通過系統(tǒng)總線與用戶儲存器、輸入 /輸出（ I/O）單元、通信端口等單元相連。 （ 2）儲存器：用來存放控制的編程程序。 （ 3）輸入 /輸出（ I/O）單元：是 接的紐帶。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 4）電源部分：不同型號的 以 24有 11020 （ 5）通信端口： 過這個通信端口， （ 6）編程器：幾乎每個 戶通過編程器來編寫控制程序，并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到 還可以在線檢測程序的運行情況。 （ 7）特殊功能單元：主要包括模擬量輸入 /輸出單元、遠程 I/速計數(shù)模塊、中斷輸入模塊和 工作原理 是工作方式不太一樣。繼電器控制是并行運行方式，即如果輸出線圈通電或斷電，該線圈的觸電立即動作。而 采用循環(huán)掃描技術(shù)，只有該線圈通電或斷電，并且必須當程序掃描到該線圈時，該線圈觸點才會動作。也可以說，繼電器控制裝置是根據(jù)輸入和邏輯控制結(jié)構(gòu)就可以直接得到輸出，而 制則需要輸入傳送、執(zhí)行程序命令、輸出 3個階段才能完成控制過程。 指令系統(tǒng) 如同計算機編程一樣， 可以說， 同 編程工具 每個 且比較輕，適合在現(xiàn)場使用。但是它只能使用助記符語言對 且由于屏幕較小，每次只能顯示一兩行程序，難于對程序從整體上進行分析。 記符或功能塊圖語言進行編程，通過編程軟件，不僅能在一個屏幕上看到十幾頁，甚至幾十頁的程序 ，從宏觀上對程序進行編程和分析，而且它還能對程序的運行情況進行監(jiān)視。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 題的依據(jù) 隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣傳動技術(shù)正面臨一場歷史性的革命。經(jīng)過了二十多年的發(fā)展，近代交流傳動逐漸成為電氣傳動的主流。電機交流變頻調(diào)速是當今節(jié)電改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境，推動技術(shù)進步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的起動、調(diào)速和制動性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)能效果，廣泛的應(yīng)用范圍等優(yōu)點被國內(nèi)為公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 交流異步電動機是一個非線性，強禍合的對象，異步電動機變頻調(diào)速時傳遞函數(shù)的推導過程是相當復雜的，即使作了很多簡化 (例如假設(shè)磁勢是正弦分布的，磁路不飽和，沒有磁滯與渦流損耗等 )所得到的一組微分方程式也是非線性的，一般不能用解析法來求解，而只能借助于模擬計算機去模擬系統(tǒng)的動態(tài)方程或者借助于數(shù)字計算機去求取一組數(shù)值解，這樣用常規(guī)的控制方法來實現(xiàn)精確度高的變頻調(diào)速是較困難的。針對這一情況，采取可靠的 變頻調(diào)速系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點 : (1)整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，維護簡單。 (2)計算精 確，無漂移，控制精度高。 (3)調(diào)試簡單，通用性強。 (4)監(jiān)控、通信能力強等。 總之，變頻調(diào)速系統(tǒng)是值得研究和探討的，它開辟了變頻調(diào)速系統(tǒng)改善系統(tǒng)性能的新途徑，具有十分重要的實用價值和廣闊的應(yīng)用前景。 第 三 章 洗衣機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 機的工作原理 11 洗衣機的工作流程示意圖如 3買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 開 始變 頻 調(diào) 速進 水洗 衣排 水脫 水結(jié) 束圖 3衣機工作流程圖 洗衣機的工作流程由開始變頻，進水 、 洗衣、排水和脫水 5個過程組成。在半自動洗衣機中 , 進水 、 洗衣、排 水和脫水這 4個過程分別用相應(yīng)的按鈕開關(guān)來控制。全自動洗衣機中 ,這 4個過程可做到全自動依次運行 ,直至洗衣結(jié)束。 自動洗衣機的進水、 洗衣、排水和脫水是通過水位開關(guān) ,電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制 ,從而實現(xiàn)自動控制的。水位開關(guān)是用來控制進水到洗衣機內(nèi)高 ,中 ,低水位；電磁進水閥起著通 /斷水源的作用。進水時 ,電磁進水閥打開 ,將水注入；排水時 ,電磁排水閥打開 ,將水排出；洗衣時 ,洗滌電動機啟動；脫水時 ,脫水桶啟動。 衣機的 設(shè)備控制要求 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求是能實現(xiàn)“正常運行”和“強制運行”兩種控制方式。 1、 正常運行 ，如圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 開 始設(shè) 定 水 位按 動 啟 動 按 鈕停 止 進 水進 水水 到 指 定 水 位計 時 2 5 次洗 衣 過 程 運 行 3次計 時 2 0 3 0 排 完正 轉(zhuǎn) 洗 衣排 水脫 水反 轉(zhuǎn) 洗 衣洗 完 報 警計 時 2 0 3 是是是是是是是是否否否否否否否否否否圖 3衣機正常運行 “正常運行”方式具體控制要求如下 : (1)將水位通過水位選擇開關(guān)設(shè)在合適的位置 (高、中、低 ),按下“啟動”按鈕 ,開始進水 ,達到設(shè)定的水位 (高、中、低 )后 ,停止進水； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 (2)進水停止 2S 后開始洗衣； (3)洗衣時 ,正轉(zhuǎn) 20S,停止 2S,然后反轉(zhuǎn) 20S,停止 2S； (4)如此循環(huán)共 5次 ,總共 220排空后脫水 30S； (5)然后再進水 ,重復 (1)(4)步 ,如此循環(huán)共 3次； (6)洗衣過程 完成 ,報警 3 2、 強制停止 ，如圖 3 始正 常 運 行按 動 停 止 按 鈕洗 滌 點 擊 和 脫 水 桶 停 止 轉(zhuǎn) 動進 水 和 排 水 電 磁 閥 閉 合打 開 手 動 脫 水 開 關(guān)脫 水打 開 手 動 排 水 開 關(guān)排 水結(jié) 束否是是是否否圖 3衣機的強制停止 (1)若按下“停止”按鈕 ,洗衣過程停止 ,即洗滌電機和脫水桶轉(zhuǎn) ,進水電磁閥和排水閥全部閉合； (2)可用手動排水開關(guān)和手動脫水開關(guān)進行手動排水和脫水。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 制系統(tǒng)的設(shè)計分析 12、 13 1. 設(shè)計的基本原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象 (生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程 )的工藝要求，以提高生產(chǎn) 效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計 遵循以下基本原則 : （ 1） 別應(yīng)指出的是還應(yīng)重點考慮該公司的產(chǎn)品的技術(shù)支持與售后服務(wù)的情況，一般應(yīng)選擇在國內(nèi)特別是在所設(shè)計系統(tǒng)本 著 有著較為方便的技術(shù)服務(wù)機構(gòu)或較有實力的代理機構(gòu)的公司產(chǎn)品，同時應(yīng)盡量選擇主流機型。 （ 2） 最大限度地滿足被控對象的控制要求。設(shè)計前，應(yīng)深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，搜集資料，并與機械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。 （ 在滿足控制要求的前提下， 力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便。 1) 保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。 2) 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，在選擇 適當留有裕量。當然對手不同的用戶要求的側(cè)重點有所不同，設(shè)計的原則應(yīng) 有 所區(qū)別，如果以提高產(chǎn)品產(chǎn)量和安全為目標，則應(yīng)將系統(tǒng)可靠放在設(shè)計的重點，甚至考慮采用冗余控制系統(tǒng) ， 如果要求系統(tǒng)改善信息管理，則應(yīng)將系統(tǒng)通信能力與總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計加以強化。 2. 入設(shè)備連接而成的，用以完成預期的控制目的與相應(yīng)的控制要求。因比， 本內(nèi)容應(yīng)包括 : （ 1） 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程的工藝要求，以及所提出的各項控制指標與經(jīng)濟預算，首先進行系統(tǒng)的總體設(shè)計。 （ 2） 根據(jù)控制要求基本確定數(shù)字 I/O 點和模擬量通道數(shù)，進行 I/O 點 的 初步分配，繪制 I/ （ 3） 進行 要為 正確選擇 擇買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 包括機型的選擇、容量的選擇、 1/源模塊的選擇等。 （ 4） 選擇用戶輸入設(shè)備 (按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等 )、輸出設(shè)備 (繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件 )，以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象 (電動機、電磁閥等 )，這些設(shè)備屬于一般的電器元件。 （ 5） 設(shè)計控制程序。在深入了解與掌握控制要求與主要控制的基本方式以及應(yīng)完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯(lián)鎖等方面情況之后。對較復雜的控制系統(tǒng)，可用狀態(tài)流程圖的形式全面地表達出來。必要時還可將控制任務(wù)分成幾個獨立部分，這樣可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。程序設(shè)計主要包括繪制控制系統(tǒng)流程圖、設(shè)計梯形圖、編制語句表 、 程序清單。 控制程序是控制整個系統(tǒng)工作的條件，是保證系統(tǒng)工作正 常，安全、可靠的關(guān)鍵。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計必須經(jīng)過反復調(diào)試、修改，直到滿足要求為止 。 3. 在對一個控制系統(tǒng)進行設(shè)計之前，最重要的工作就是深入了解和分析系統(tǒng)的控制要求，只有這樣才可能提出準確的、合理的系統(tǒng)總體設(shè)計方案，進而實現(xiàn)各個階段的設(shè)計任務(wù)。 衣機 設(shè)計的控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 控制 圖如下圖 3 啟動按鈕脫水桶洗滌電動機電磁排水閥電磁進水閥水位檢測設(shè)備（高中低）水位選擇開關(guān)（高中低）手動脫水開關(guān)手動排水開關(guān)停止按鈕變頻調(diào)速圖 3制圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 變頻器的選擇 號的選擇 14、 15、 16 全自動洗衣機控制采用西門子公司的 列整體式 圖 3物圖 1、 （ 1） 特點： 1）它結(jié)構(gòu)緊湊 2）擴展性良好 3）指令功能強大 4）價格低廉成為當代各種小型控制工程的理想控制器。 （ 2） 1）集成一定數(shù)字 I/22、 24、 26、 26）擴展模塊：主要有 數(shù)字量擴展模塊： 擬量擴展模塊： 32、 35 通訊模塊： 其它模塊：特殊功能模塊可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)模可以從幾點到幾百點。 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 網(wǎng)絡(luò)，從而完成規(guī)模更大的工程。 （ 3） 編程軟件可以方便地在 試、監(jiān)控。使得 編程更加方便、快捷?？梢哉f， 以完美地滿足各種小規(guī)模控制系統(tǒng)的要求。 （ 4） I/由于 4點數(shù)字量輸入 ,有 10點數(shù)字量輸出 ,所以不再需要輸入 /輸出模塊 ,模塊上的輸入端子對應(yīng)的輸入地址是 出端子對應(yīng)的輸出地址是 2、 模塊功能概述 C/電器 )模塊 ,它控制著整個系統(tǒng)按照控制要求有條不紊地運行 20并且自帶 14個數(shù)字量輸入點和 10 個數(shù)字量輸出點 ,完全能 全自動 洗衣機控制系統(tǒng)的要求 ,所以不再需要另外的電源模塊 西門子 元 要性能 如下表 3主要 性能 本機集成 14輸入 /10輸出共 24個數(shù)字量 I/連接 7個擴展模塊，最大擴展至 168路數(shù)字量 I/5路模擬量 I/O 點。 16其他 性能 6 個獨立的 30速計數(shù)器， 2 路獨立的 20速脈