1、 重慶科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院 電氣信息工程學(xué)院 專業(yè)班級 自升本2011-1 學(xué)生姓名 黃浩然 學(xué)號 2013520066 指導(dǎo)教師 張躍輝 年 月 日開題報(bào)告填寫要求1.開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開始后2周內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及系主任審查后生效。2.開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)址上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。3.學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)理工類不得

2、少于10篇，其它不少于12篇（不包括辭典、手冊）。4.“本課題的目的及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析”至少2000字，其余內(nèi)容至少1000字。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告1.本課題的目的及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析1） 本課題目的及意義隨著科技的迅速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，洗衣機(jī)的發(fā)展也變得十分迅速。人們對洗衣機(jī)提出了更高的要求，性能更好，操作更簡單，更節(jié)能，智能化的實(shí)現(xiàn)等。所以現(xiàn)代的洗衣機(jī)控制從以前的機(jī)械式，繼電器式，漸漸的向電氣電子式發(fā)展。以前的洗衣機(jī)都存在一些問題，比如：對衣物的磨損和傷害大，噪聲大，耗電量大，耗水量大，洗凈度較低，操作復(fù)雜和穩(wěn)定性差等問題。為了改善傳統(tǒng)洗衣機(jī)的性能，本次課題將

3、解決這些問題，來提高洗衣機(jī)的洗凈率、降低磨損率、噪聲，做到節(jié)能環(huán)保，使操作更加簡單和穩(wěn)定性更好。目前市場上大多數(shù)洗衣機(jī)都是采用單片機(jī)作為控制器，因?yàn)閱纹瑱C(jī)成本低，體積小巧、功耗低，操作方便；但是單片機(jī)對環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差，編寫程序相對復(fù)雜，且硬件的復(fù)雜性高，增大了維修的難度和成本費(fèi)用。本次課題采用PLC作為洗衣機(jī)控制器，PLC工作的環(huán)境要求低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，編程簡單，容易受計(jì)算機(jī)控制；PLC是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護(hù)電路及通訊連網(wǎng)功能，使硬件相對簡單可靠，維護(hù)起來更加的方便。但是PLC的成本相對較高，只適合在工業(yè)中運(yùn)用而不適合民用。本次設(shè)計(jì)采用S7-200P

4、LC作為洗衣機(jī)控制器，通過傳感器（水位傳感器，濁度傳感器）對水位，洗衣濁度進(jìn)行監(jiān)測，編寫PLC程序?qū)﹄妱訖C(jī)轉(zhuǎn)向、洗衣機(jī)電磁閥門的開度和開關(guān)進(jìn)行控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)時間，選擇洗滌方式，控制水位等。本課題主要著重于對全自動洗衣機(jī)的控制，要求洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、自動停止的循環(huán)過程。讓洗衣機(jī)工作更加穩(wěn)定，操作簡單可靠，提高衣服洗凈度，讓洗衣機(jī)更加智能節(jié)能化。2） 全自動洗衣機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，洗衣機(jī)行業(yè)也得到了迅速的發(fā)展，各種各樣的全自動洗衣機(jī)進(jìn)入了千家萬戶。洗衣機(jī)市場也朝著多元化發(fā)展，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場上占主導(dǎo)地位。而隨著

5、技術(shù)不斷發(fā)展，全自動洗衣機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了很多種類來分類，洗衣機(jī)行業(yè)也出現(xiàn)了激烈的競爭。在2000年以前，日本洗衣機(jī)產(chǎn)品主要圍繞著洗凈、桶/筒清潔、節(jié)水和靜音等性能展開研發(fā)，2000年以后，洗衣烘干一體機(jī)銷量全面啟動后，行業(yè)技術(shù)潮流便集中在“烘干-清潔-節(jié)能”三個關(guān)鍵點(diǎn)上，其中熱泵烘干技術(shù)已有成熟的應(yīng)用，并表現(xiàn)出優(yōu)于電熱管加熱或者其他傳統(tǒng)加熱烘干技術(shù)的節(jié)能效果，以Panasonic、東芝和日立三家企業(yè)最新推出的節(jié)能型滾筒洗衣烘干一體機(jī)Panasonic NA-VR5500L、東芝TW-4000vF和日立BD-V3100為例，洗滌容量同為6kg產(chǎn)品的耗電量分別為960Wh、980Wh和980Wh，相當(dāng)

6、于早先業(yè)內(nèi)推出的一般熱泵烘干產(chǎn)品耗電量的一半。在美洲以美國為代表，洗衣機(jī)以攪拌式和滾筒式為主，理念是環(huán)保健康，功能強(qiáng)大，惠而浦公司所生產(chǎn)的洗衣機(jī)產(chǎn)品性能非常強(qiáng)大，其獨(dú)特的防纏波盤、創(chuàng)新分離式水流、獨(dú)特加熱技術(shù)、動態(tài)浸泡、個性化洗滌程序、組合式過濾系統(tǒng)、旋風(fēng)斜筋內(nèi)桶等都是其產(chǎn)品的優(yōu)勢。在歐洲地區(qū)以德國為代表，理念重在環(huán)保節(jié)能，提高洗衣效率，西門子公司生產(chǎn)的WD14H468TI洗衣機(jī)融入了先進(jìn)的3D正負(fù)洗技術(shù)。除此之外，西門子WD14H468TI洗衣機(jī)采用冷凝技術(shù)，使用全新的空氣冷凝，走上了環(huán)保路線。在洗滌程序設(shè)計(jì)方面，西門子WD14H468TI順應(yīng)現(xiàn)在的健康洗滌潮流，配備筒清潔程序，可以清理機(jī)器

7、內(nèi)桶，可有效避免衣物受到二次污染。我國的洗衣機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要有波輪式和滾筒式，產(chǎn)品的類型主要以波輪式為主，其他類型為輔，為了響應(yīng)政府的號召，我國的洗衣機(jī)將會向節(jié)能環(huán)保、新技術(shù)和大容量等技術(shù)方面發(fā)展。隨著市場競爭的激烈，各大制造商更加注重洗衣機(jī)性能的制造，許多新技術(shù)在全自動洗衣機(jī)中得以不斷的應(yīng)用。噴流式洗衣機(jī)通過噴射水流和翻滾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)洗滌劑的快速滲透，并能對衣物進(jìn)行揉搓和拍打，使快速溶解的洗滌劑將污垢從纖維深處沖出來。新型靜音洗衣機(jī)，它安裝了雙振動感應(yīng)器，筒門安裝了減振框，內(nèi)部還安裝了耐磨減振裝置和高腳平衡支架。該產(chǎn)品洗滌噪聲約為31dB，脫水噪聲約為39dB，烘干噪聲約為42dB?？諝庀聪匆聶C(jī)

8、是利用臭氧為小件或者不能水洗的衣物除菌去味，而且洗衣機(jī)還可以在臭氧發(fā)生工作后，利用熱風(fēng)將剩余臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣，避免對環(huán)境造成傷害。熱泵洗衣機(jī)，除了節(jié)能，還有一大優(yōu)點(diǎn)就是對衣物傷害小，而且通過熱泵烘干的衣物也比自然干燥的衣物更柔軟。此外，熱泵烘干采用除濕后風(fēng)干的方式，可減少衣物的皺紋，還可減少干燥不均的現(xiàn)象。超聲波洗衣機(jī)，機(jī)中裝有超聲波發(fā)生器。當(dāng)超聲波(頻率在20000Hz以上)進(jìn)入水中以后，可使水中的微小氣泡隨著超聲波的頻率而縮脹，氣泡在壓縮時破裂，產(chǎn)生很大的壓力；在急速膨脹時產(chǎn)生部分真空，可將附著在衣物上的污垢分解吸出，同時將衣物中的細(xì)菌殺滅。這種新穎的洗衣機(jī)有較高的洗滌效果。總之，從全自動洗

9、衣機(jī)的發(fā)展可以總結(jié)為：人性化、節(jié)能化、智能化、選擇性好、可靠性高、壽命長、價(jià)格低等方面發(fā)展，具有廣闊的市場潛力和發(fā)展空間，機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，伴隨我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也將迎來更大的繁榮。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告2.本課題的任務(wù)、重點(diǎn)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑 1） 本課題的任務(wù)要求 全自動洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)，工作原理和控制要求。 主要器件的選型。 繪制系統(tǒng)框圖、控制原理圖。給出典型電路設(shè)計(jì)和電動機(jī)的控制及電路原理圖。 設(shè)計(jì)主程序模塊、水位控制、定時控制、轉(zhuǎn)速控制等模塊，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，基本實(shí)現(xiàn)洗衣自動化。 系統(tǒng)的程序能夠模擬運(yùn)行。2） 本課題重點(diǎn)內(nèi)容 洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)：先查找有關(guān)全自動洗衣機(jī)的資料，對洗衣機(jī)的工作原理和不

10、同方式工作的洗衣機(jī)進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，對攪拌式洗衣機(jī)，滾筒式洗衣機(jī)，波輪式洗衣機(jī)這三種主流工作方式的洗衣機(jī)進(jìn)行比較，根據(jù)對這些工作原理的比較，分析及選取合適的洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)。 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：選取西門子公司的S7-200的可編程控制器PLC，然后根據(jù)需要控制的物理量來計(jì)算輸入輸出點(diǎn)數(shù)，設(shè)置輸入輸出點(diǎn)，查找相關(guān)的技術(shù)手冊，對控制系統(tǒng)的各個部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括進(jìn)水排水，洗滌，脫水，報(bào)警裝置中的水位控制，時間控制，轉(zhuǎn)速控制等模塊，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。 軟件設(shè)計(jì)和編程方法：查找相關(guān)的技術(shù)資料，深入學(xué)習(xí)S7-200的可編程控制器的編程語言，選取梯形圖的編程方式，對控制系統(tǒng)的各個部分進(jìn)行編程。 變頻器的選?。?/p>

11、采用西門子M440變頻器。M440變頻器具有默認(rèn)的工廠設(shè)置參數(shù)，它是眾多簡單的電動機(jī)控制系統(tǒng)選擇的理想變頻驅(qū)動裝置，由于M440變頻器具有較為全面的控制功能，包括U/F控制、二次方U/F控制、可編程多點(diǎn)設(shè)定U/F控制、磁通電流控制、無測速矢量控制，且具有過電壓保護(hù)，欠電壓保護(hù)，過熱保護(hù)，短路保護(hù)，接地故障保護(hù)等，將變頻器M440與S7-200可編程控制器結(jié)合運(yùn)用到全自動洗衣機(jī)會有節(jié)能省電的效果。3） 本課題實(shí)現(xiàn)途徑 全自動洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu):主要有程序控制器、電動機(jī)、進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、水位檢測計(jì)、啟停開關(guān)及各種功能選擇開關(guān)等組成。工作原理:PLC 投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。按下啟

12、動按鈕時開始進(jìn)水，水滿(即水位到達(dá)高水位)時停止進(jìn)水，2s后開始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌30s后暫停，暫停2s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌30s 后暫停，暫停2s 后，若正、反洗滌未滿5 次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作; 若正、反洗滌滿5 次時，則開始排水。排水水位若下降到低水位時，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水30s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。若未完成2 次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的全部動作，進(jìn)行下一次大循環(huán); 若完成了2 次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警3s結(jié)束全部過程，自動停機(jī)。若按下停止按鈕，可以手動排水和手動脫水。 主要器件選型：電機(jī)選擇異步電動機(jī)，水位監(jiān)測選擇諧振式水位計(jì)；對渾濁度進(jìn)行檢測

13、時，選用紅外光電傳感器；對水溫進(jìn)行檢測時，選用熱敏電阻。 PLC程序的編寫：根據(jù)洗衣機(jī)的工作流程和設(shè)計(jì)要求選擇可編程控制器類型，確定I/O點(diǎn)數(shù)，對可編程控制器的I/O端口進(jìn)行分配，繪制外部接線圖，繪制系統(tǒng)流程圖，編寫系統(tǒng)梯形圖，再對編寫的程序進(jìn)行調(diào)試和修改。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告3.完成本課題所需工作條件（如工具書、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法 1)工作條件 工具書 S7-200可編程控制器等相關(guān)編程資料、書籍。 變頻器M440的相關(guān)資料、書籍。各個硬件的相關(guān)資料。 軟件 S7-200編程軟件。 CAD繪圖軟件。 硬件 計(jì)算機(jī) S7-200可編程控制器 西門子變頻器M440 相關(guān)硬件設(shè)備及元器件2)解決辦法 工具書可以通過學(xué)校圖書館和網(wǎng)上資源獲得。 計(jì)算機(jī)和相關(guān)硬件設(shè)備由老師提供或購買。3)參考文獻(xiàn)1 榮俊昌.全自動洗衣機(jī)原理與維修（第2版）.J 高等教育出版社, 20122 劉祖其. 全自動洗衣機(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. 3 廖興展. 工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制 J 廣西輕工業(yè), 2010. 4 楊潔霞. 運(yùn)用MCGS組態(tài)構(gòu)建全自動洗衣機(jī)PLC仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究 J 知識經(jīng)濟(jì), 2010.5 潘月琴. 全自動洗衣機(jī)的維修. 北京科學(xué)技術(shù)出版社, 20046 張明金.基于PLC的全自動洗衣機(jī)控制系