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全自动洗衣机控制系统设计
1）可靠性高，PLC作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障时间长。
2）使用方便灵活，PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求，使PLC的使用更加灵活与多变。
3）编程简单，PLC的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功能图等，程序简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算机控制容易。
单片机系统的特点：
1）要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性差。
2）编程和PLC相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是C语言，这些高级语言和PLC语言相比，难以学习。
3）功能单一只具有使用中所需要的功能。但是，它结构简单，处理速度快。
4.2 洗衣机的PLC控制系统概述
全自动洗衣机采用PLC控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。在全自动洗衣机中，洗衣机洗涤、脱水程序是由单片机为中心控制系统工作的。首先由于单片机的指令系统相对复杂，编写洗涤、脱水程序相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时．要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等 这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率无形地增加了维修成本费用，在各种控制系统中广泛运用的PLC能克服单片机的缺点。它是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。
典型的PLC控制系统的硬件组成框图如图4.1所示：
图4.1 PLC控制系统的硬件组成框图
4.3 PLC的设计步骤
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开发应用PLC 的设计任务分为硬件和软件设计两部分。硬件设计主要包括: 1）确定安排PLC 的输入、输出点; 2）设计外围电路, 包括主电路;
3）选购PLC 并进行现场安装接线等内容； 软件设计, 大多数用梯形图和指令程序, 主要包括:
1）设计控制流程, 根据工艺要求先画出工作循环,如有必要再画详细的状态流程图;
2）根据工作循环图, 画出虚拟的电路图———继电器梯形图;按梯形图编写指令程序表;
3系统调试: 根据设计要求, 对程序进行调试和修改, 必要时还可对硬件进行修改, 直到满足要求；
在电脑控制的全自动洗衣机中，又存在着两种不同的控制方式，即程序控制和模糊控制。由于控制方式的不同，两种洗衣机在结构和原理上都有很大的区别。程序控制洗衣机以洗衣机生产厂家设定的数十种操作程序为基础，用户在使用时可根据洗衣量，布质的轻重以及衣物的脏污程度性质等因素，选择不同的洗衣程序。程序控制全自动洗衣机的控制按钮很多，对程序的选择需要有一定的洗衣经验。 模糊控制洗衣机以其内部设置的各种传感器为信息采集源，对传感器传回的洗衣量，衣物布质，脏污程度以及脏污性质信息进行模糊逻辑推理，从而自动设置相应的洗涤参数，并对洗衣的全过程进行实时的检测与控制。模糊控制全自动洗衣机的洗衣按钮只有很少几个。从控制类型上来说，模糊控制属于智能控制，是自动控制的较高形式，代表着自动控制的发展方向。但是，受自动控制水平的限制，目前的模糊控制洗衣机还不能实现全功能上的模糊控制，另外由于使用了各种传感器和模糊逻辑控制器，使模糊控制洗衣机的成本远高于程序控制洗衣机。故一般不采用。
5 全自动洗衣机的结构及其工作原理
5.1全自动洗衣机的结构
目前市场上的洗衣机主要分为：波轮式洗衣机、滚筒式洗衣机和搅拌式洗衣机三大类。因波轮式洗衣机使用方便且价格较低，在广大消费者中受普遍欢迎。下面是波轮式洗衣机的外形结构图：
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图5.1 波轮式全自动洗衣机结构图
它的结构由洗衣桶、套在洗衣桶外的脱水桶、控制系统、传动机构和辅助机构等组成的。下面做以介绍：
（1） 洗衣桶 它套在洗衣桶的里面，用弹性软支撑体悬挂在箱体四只角上。
（2） 脱水桶 它的作用是甩干衣物上的水分，在它的桶壁上开了许多小孔，壁上还 带着弧形的凸筋，使内壁凹凸不平，从而对被洗涤衣物起揉搓作用。
（3） 控制系统 控制系统包括程序控制器、进水电磁阀、水位选择开关、安全开关、排水电磁阀等。控制台板上还设置报警蜂鸣器。
传动系统 用一台电动机来实现洗涤和脱水两种功能，主要依靠传动系统的心脏——减速离合器来完成。为了带动大波轮，采用了行星齿轮结构形式和过桥齿轮组合形式的减速离合器。
（4） 辅助机构 洗衣机的辅助机构是用来连接、协调洗衣机各部件间进行连贯动作的重要组成部分。
5.2全自动洗衣机主要部件的结构及其工作原理
（1）波轮式洗衣机的电动机
波轮式洗衣机电动机的外形图如下所示：
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图5.2 波轮式洗衣机用电动机
波轮式洗衣机为4极24槽电容运转式电动机，定子绕组采用同心式正弦绕组。根据用途可分为洗涤电动机和脱水电动机两种。要求在负载下启动，而且频繁启动，起动转矩大，过载能力强，起动电流小。
洗涤电动机采用正、反向频繁转换的运转方式，要求能够很容易的改变转向，而且能适应这种频繁的正反转。电动机为使正反转运转时都获得同样的启动性能和转动力矩，其主、副绕组的线径、匝数、极距、节距等参数完全相同，交流电阻值也相同。
（2）水位开关
水位开关是控制洗衣机进水水位的电器元件，有单水位开关、双水位开关、多水位开关之分。根据其原理水位开关又分为：电容式水位开关、电子式水位开关、电极式水位开关、光电式水位开关、音叉式水位开关、浮球式水位开关等,其同类型的外形也都具有差异，都是利用水压力使其动作进而达到控制目的。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。
图5.3 水位开关
（3） 电磁阀
洗衣机用电磁阀可分为进水电磁阀和排水电磁阀两类。进水电磁阀是保证洗衣机正常工作的关键部件。它通过接受程控器的指令和水位开关的反馈信号控制洗衣过程中的进出水动作。进水电磁阀的结构形式多种多样,根据在不同功能洗衣机上的工作要求,可分为单头、双头和多头。排水电磁阀是开启洗衣机排水通道的器件，一般由排水阀和排
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