全自动洗衣机控制系统设计论文

量 出了衣物量的多少。下一步需要做的就是，根据衣物量来设定水位。

衣质传感器和衣量传感器是同一个装置，只是检测的方法不同。在进行衣质检测时。首先使洗涤桶内的水位比设定水位低一个挡级，然后仍按照测衣物量的方法让驱动电机以通断电的方式工作一段时间。检测每次断电期间衣量传感器发出的脉冲数并求其平均值。用测衣量时得到的脉冲数减去测衣质时得到的脉冲数，二者之差即可以判别衣质。若桶内的衣物棉纤维所占比例大，脉冲数差就大，若化学纤维所占比例大脉冲数差就小。

5）水温传感器

适当的洗衣温度有利于污垢的变化。可以提高洗涤效果。水温传感器装在洗涤桶的下部。以热敏电阻为检测元件。测定打开洗衣机开关时的温度为环境温度，注水结束时的温度为水温，将所测温度信号输给PLC。

5、 主要器件的选择

5.1 电动机的选择

由于家庭提供的电源限制故选单相电容运转式异步电动机。以3.6公斤全自动洗衣机为例，由于全自动洗衣机的脱水桶直径较大，这一偏心不能不考虑，所以计算时应以洗涤物可能产生前最大偏心为计算依据。脱水时电机功率比洗涤时要大，在确定电机功率时应以脱水时消耗的功率为依据，也就是说脱水时电机功率就是该洗衣机所确定的电机额定功率。由于在计算时一些因素如电机转子的转动惯量等没考虑，造成一些偏差，所以3.6公斤全自动洗衣机电机额定功率选为180瓦。符合全自动洗衣机的功率范围120W～250W。

故选择YY104-180型号单相电容运转式电动机，功率180瓦,额定电压220V，转速1350r/min，电流1.7A。

5.2 传感器的选择

5.2.1 水温传感器的选择

水温检测可用热敏电阻或MTS102 半导体温度检测器。洗衣机水温一般为4 ℃～40 ℃,在该温度范围内MTS102线性好,温度敏感,水温检测常选用它。

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5.2.2、 水位传感器的选择

对于PLC控制的洗衣机,要求水位的检测必须是连续的,谐振式水位传感器是利用电磁谐振电路LC 作为传感器的敏感元件,将被测物体的变化转变为LC 参数的变化,最终以频率参数输出。其工作原理是将水位的高低通过导管转换成一个测试内腔气体变化的压力,驱动内腔上方的一块隔膜移动,带动隔膜中心的磁芯在某线圈内移动,从而线圈电感发生变化。由此引起谐振电路的固有频率随水位变化。故常采用谐振式水位传感器。

谐振式水位传感器工作原理图：

5.2.3 浑浊度传感器的选择

浑浊度传感器主要采用红外光电传感器。由红外发射管发出一定强度的红外光,红外接收管在溶液的另一侧接收红外线。红外线在溶液中透光性的大小就决定接收方产生光电电流的大小,光电流经整形放大和数据处理后,就可以判断出水的浑浊程度。 5.2.4 衣质传感器的选择

衣质的检测一般在洗涤之前，且主要用来测定所洗衣物属于棉类还是化纤类。在一定水位的前提下不同的衣物成分不同,其布阻抗就不同。为了测出衣质,先加入一定的水并让电机转动,突然切断电源,由于惯性作用电机会维持短时间旋转。此时电机处于发电机状态,会产生一定感应电势并逐渐衰减到零。由于衰减速率与布阻抗有一定的线性关系,通过对定子绕组两端电热进行整流和检测,经光电隔离后形成脉冲,脉冲信号多，则布阻抗小,反之亦然。经过几次测量就可以判断出布阻抗,通过推理得出衣质。故选择电阻传感器。 5.3 离合器的选择

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减速离合器也叫减速器，它是波轮普通洗衣机传动系统的主要部件，它的作用是降低电动机的转速和增加力矩，带动波轮工作，洗衣机采用的减速器有两种；一种叫做同心齿轮减速器，另一中叫偏心齿轮减速器，由于偏心齿轮减速器稳定性差，噪声大，体积大，且传动比小，所以已经被淘汰，而同心齿轮减速器因体积小，稳定性高，噪声小，等优点，所以目前波轮洗衣机几乎都采用此类减速器。同心齿轮减速器由波轮轴，密封圈，轴承，齿轮，齿轮轴，外壳等构成，波轮轴的两端制成花键形，上端用于安装波轮下端与上行星齿轮架链接，行星齿轮架固定行星齿轮，齿轮轴的下端安装传动带轮，而它的上端是行星齿轮，行星齿轮与内齿轮合，在它的周围有4个行星齿轮，这4个行星齿轮又与齿轮吻合，内齿轮固定在下壳上，而上壳通过轴承固定波轮轴，轴承的上端安装有用于防止漏水的密封圈。波轮轴上使用的密封圈有单唇密封圈，双唇密封圈，单双唇密封圈三种，其中，单唇密封圈只有一个唇起密封防水的作用，不仅密封效果差，而且寿命短；双唇秘封圈有两个唇起密封防水的作用，密封效果较好，而且寿命也较长。单双唇密封圈有三个唇起密封防水的作用，密封效果最好，而且寿命最长。密封圈上的弹簧用来增加对轴的压力，加强密封效果。当齿轮在电动机带动下顺时针旋转时，恒星齿轮是行星齿轮逆时针自转，4个行星齿轮又通过内齿轮导向绕恒星齿轮作顺时针公转，带动行星齿轮架也做顺时针旋转，这样，通过齿轮减速后，最终使波轮轴作顺时针低速旋转。若电动机带动齿轮轴逆时针旋转时，通过齿轮减速后，波轮会以逆时针低速旋转。[1]

5.4 智能全自动洗衣机进水阀和排水阀的选择 5.4.1进水阀的选择

产品编号: FCD-180D 产品描述: 自动洗地机用进水电磁阀 产品名称 规格型号 工作电压V 流量特性L/min 产品尺寸mm 进出水口尺寸mm 包装规格cm 进水电磁阀 FCD-180B AC 6~22 。

5.4.2 排水阀的选择：

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双行程XPQ-6A：种类：普通型材料；优质ＡＢＳ塑料。圆筒式顶按两档可调排水阀，包括半排水浮子、全排水浮子 和圆筒，其特征在于：两侧带有导向槽的圆筒上端连接按键座 ，圆筒下端卡入连接座，按键座卡入全排水按键和半排水按键，全排水按键和半排水按键的底部分别与全排水杠杆及半排水杠杆的顶端接触；全排水杠杆和半排水杠杆的另一端通过全排水拉杆和半排水拉杆与下部的提升管的横梁铰接，提升管下端安装有排水密封圈；全排水浮子和半排水浮子借助卡齿分别活动连接在全排齿条和半排齿条上，且将全排水浮子设计在圆筒的外面，而将半排水浮子置于圆筒的里面，半排水浮子的中部有一条凸筋伸出于圆筒的一导向槽外；全排水浮子和半排水浮子可分别沿着全排齿条和半排齿条作上、下调整；全排齿条和半排齿条分别铰接于全排水卡杆和半排水卡杆的一端，全排水卡杆和半排水卡杆的另一端均铰接在连接座上。

5.5 可编程控制器外部设计

5.5.1 可编程控制器的选择

PLC I/O模块的选择步骤与原则 一般I／O模块的价格占PLC价格的一半以上。PLC的I／O模块有开关量I／O模块、模拟量I／O模块及各种特殊功能模块等。不同的I／O模块，其电路及功能也不同，直接影响PLC的应用范围和价格，应当根据实际需要加以选择。开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

2）输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式， 开关量输入模块的接线方式 a)汇点式输入 b)分组式输入

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