绪 论

1 绪论

1.1 研究目的及意义

总所周知，洗衣机是人们居家必备的一种电器，慢慢的成为人们生活中不可或缺的家电之一。然而，传统的洗衣机使用的是继电器的控制，随着时代的发展，逐渐满足不了人们日益增长的对洗衣机自动化程度的要求了。洗衣机要想更好的服务于家庭，必须做到更加智能，实现更大程度的自动化。在继电器控制系统的基础上，PLC控制技术应运而生。PLC控制系统的梯形图程序与继电器系统的电路图很相似，梯形图中的部分编程元件更是沿用了继电器这一名称，例如输入继电器、输出继电器等。伴随着PLC技术的成熟，用PLC代替继电器作为控制器，使得洗衣机的智能程度达到了一个全新的高度，不但自动化的水平正好满足了现代社会的要求，且控制方式非常灵活多样，可根据不同场合的控制要求而设置不同的控制模式。PLC技术的快速发展，使洗衣机由开始的半自动化发展到现在的全自动化，且正向智能化发展。

本课题研究重点为全自动洗衣机的控制，要求洗衣机能达到进水、洗涤、排水、脱水、报警等功能，所使用的控制方法稳定可靠、操作简单、维修与维护方便。本课题研究的控制方法确定后，要尽可能缩短控制系统的设计的时间、调试周期，而且还要降低成本。

传统洗衣机的控制主要采用的是继电器控制，这种控制方法的优点在于：结构简单、抗干扰能力强且成本低。这种控制方法的不足之处也有很多，例如很多继电器都工作在长时间磨损的状态，在疲劳的条件下工作极易损坏，况且继电器的触点容易产生电弧，严重的时候会熔在一起，导致严重的后果，产生不必要的损失。大型继电器在满负荷运载的时候，会产生很大的噪声同时放出大量的热，与此同时浪费了大量的电能。而且继电器控制系统要求只能是手工接线、安装，只要有一点点的改动，就需要耗费大量时间及人力去改装调试。这种电路接线复杂，不适合大型的控制电路。

相对于继电器控制，PLC控制的优势如下：

（1） 可靠性高，抗干扰能力强。可靠性是判断电气控制设备优劣的关键因素。传统的继电器控制系统都是采用了大量的时间继电器、中间继电器，如果触点老化或者接触不良，很容易发生故障。由于PLC采用了大规模集成电路技术，硬件和软件使用了一系列先进的抗干扰技术，使用软件代替了繁杂的时间继电器、中间继电器，大量的减少了接线，很大程度上消除了因触点接触问题而造成的故障，具有很高的稳定性，在广大用户中获得一致的好评。

（2） 配套齐全，功能完善，使用方便，适应性强。PLC发展到今天，其产品已经标准化，流水线批量生产，已配备各种功能齐全的装置供用户选择。用户可方便灵活的的选择系统配置，从而实现不同规模不同功能的系统。PLC的安装接线一般采用接线端子连接外部接线，安装十分方便。

1

湖北科技学院学士学位论文

（3） 使用方便，编程简单。PLC使用的编程语言绝大多数是梯形图，其表达方式和电路符号与大家熟悉的继电器十分类似。梯形图语言简单易学，直观形象，深受各界工程技术人员欢迎。

（4） 系统的设计、维修工作量小，调试方便，容易改造。PLC用存储逻辑等软件功能代替接线逻辑，有效的减少了控制设备的外部接线，使控制系统的设计、安装、调试和接线的工作量减小了很多，大大的缩短了控制系统设计及建造的周期。PLC的故障很少，自身有完善的自诊断功能，PLC发生故障时，可通过发光二极管或编程器上显示的信息方便快速的找到故障原因，即使的排除故障，使得维护变得容易起来。同一设备通过改变程序，可实现不同的功能，使PLC产品大批量生产。

（5） 体积小，能耗低。由于PLC使用软件代替了大量的时间继电器和中间继电器，小型PLC的体积仅仅相当于几个继电器的体积，从而节省了开关柜的体积，很容易嵌入机械内部，实现机电一体化。

1.2 洗衣机的发展历史

远在十九世纪中叶，那时候的人们通过在小溪的石头上面敲打衣物的方式来清除衣物上的污垢，如今，我们只需要按动一个按钮就可以轻松的洗涤大量的衣物。

1858年，一个叫汉密尔顿·史密斯的美国人在匹茨堡制成了世界上第一台洗衣机。这台洗衣机主要就是一只圆桶，桶里面装着一个直轴，轴上面安装有螺旋状的叶子。轴通过一个曲柄连到外面。那一年史密斯获得了这台洗衣机的专利权。但是，他设计的这台洗衣机使用不省力，而且对衣物有损伤，因此没有被推广，但这台洗衣机就是洗衣机时代开始的标志。

1859年，德国人发明了一种利用捣衣杵的搅拌洗涤衣物的洗衣机，通过外力使捣衣杵上下运动，装有弹簧的木钉便不断的摩擦衣物而达到洗涤的效果。1874年，美国人比尔·布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。这台洗衣机的构造是在木筒里装上6块叶片，摇动手柄，通过齿轮把动力传到筒内，使衣物在筒内不停地翻转，从而达到洗涤的目的。随着这台机器的诞生，使人们的劳动效率得到大大的提高，为洗衣机的研究奠定了基础。

随着蒸汽机的问世，洗衣机的动力装置有了新的革新。1880年，美国又发明了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。 现代蒸汽洗衣机的功能包括蒸汽洗涤和蒸汽烘干，采用了智能水循环系统，可将高浓度洗涤液与高温蒸气同时对衣物进行双重喷淋，贯穿全部洗涤过程，实现了全球独创性的“蒸汽洗”全新洗涤方式与普通滚筒洗衣机在洗涤时需要加热整个滚筒的水不同，蒸汽洗涤是以深层清洁衣物为目的，当少量的水进入蒸汽发生盒并转化为蒸汽后，通过高温喷射分解衣物污渍。蒸汽洗涤快速、彻底，只需要少量的水，同时可节约时间。对于放在衣柜很长时间产生褶皱、异味的冬季衣物，能让其自然舒展，抚平褶皱。“蒸汽烘干”的工作原理则是把恒定的蒸汽喷洒在衣物上，将衣物舒展开之后，再进行恒温冷凝式烘干。通过这种方式，厚重衣物不仅

2