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摘 要 洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中的应用也十分广泛，本课题在于工业用洗衣机的研究，工业洗衣机适用于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品。水磨洗涤机可用于服装厂水洗牛仔服及丝绸等衣物。对于全自动洗衣机的控制系统，一直是科技界研究的重点，这也是本文要探讨的。本文梳理洗衣机发展历程、控制系统等方面进行介绍。
关键词 全自动洗衣机 控制系统 工业应用 洗涤物 发展
中图分类号：Tp273 文献标识码：A
自从人类开始穿衣走向文明后，洗衣服一直是一项繁重的家务，从古代那种烂漫性的描写，期间像田园诗描绘的那样充满乐趣，实际上，稍有常识就清楚古代洗衣要手搓、棒击、冲刷、甩打等多部程序，完全是一个体力活，即消耗人的体力，也浪费了人的宝贵时间。1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战——有人发明了木制手摇洗衣机。发明者是美国人比尔·布莱克斯。布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而，起到自动代替手工的历程。这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发，洗衣机的改进过程开始大大加快。
一、洗衣机的发展历程
上个世纪初，第二次工业革命推动各种生活发明，期间水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。到1911年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。
电动洗衣机几经完善，在1922年迎来一种崭新的洗衣方式“搅拌式”。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理，受到人们的普遍欢迎。不过10年之后，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步！直至今日，滚筒式洗衣机在欧美国家仍得到广泛应用。
随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。
20世纪60年代以后，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列，家庭普及率迅速上升。此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机横空出世，让人耳目一新。到80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣程序更随人意，外观造型更为时尚……进入90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。
工业洗衣机主要特点：工业洗衣机采用卧室滚筒型，工业洗衣机的内外筒均采用优质不锈钢板精制而成，平整光亮，耐腐蚀，对织物的磨损小且无损伤，机器使用寿命长；工业洗衣机内筒门盖均装有不锈钢安全锁紧机构，外筒门盖上设有电器互锁装置，运转安全可靠；工业洗衣机采用三角胶带传动，振动小、运转平稳、经久耐用；工业洗衣机专业用于服装厂，水洗厂，宾馆，酒店，医院，工矿企业等。
二、自动控制的应用领域
现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程控制器简称PLC（Programmable Logic Controller）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
PLC的应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，当然PLC 在其他领域也得到了迅速的发展。
在发达的工业国家，PLC已经广泛的应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，在我国有越来越多的行业领域开始应用到PLC。PLC的应用领域主要有数字量逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等几个方面。
三、全自动洗衣机控制系统的总体设计
（一）洗衣机控制系统简介。
的全自动洗衣机是以工业使用为目的，在一些工业环境下，洗衣机的工作强度要比家用洗衣机大得多。要想在相对恶劣的条件下长时间连续工作，就需要洗衣机的控制系统更加稳定耐用，从而达到更好的经济收益。但是，对于控制系统来说，能达到如此地步，就需要相当的技术标准。这样来说，成本就将大幅度提高。 作为工业用途的洗衣机，其过高的成本可以凭借其出色的性能所带来的经济效益来弥补。
可编程序控制器是一种能够适应多种工业环境的控制装置，其稳定的性能受到广大工业生产者的好评。这种控制系统具有极高的可靠性和灵活性。应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，当然PLC 在其他领域也得到了迅速的发展。在性能价格比不断提高的同时，它所带来的成果越来越明显。
综上，本次设计的工业用途洗衣机控制系统将由PLC可编程序控制器来作为主要组成部分。
（二）控制系统的组成。
控制系统主要是以可编程序逻辑控制器所输出的离散型指令为指令源。通过这些数字信号的输出以及其他控制电路的受控行为来指挥供电电路给电动机供电，实现了对模拟洗衣机的控制。
控制电路的组成主要包括：可编程序控制器、继电器组和连接电路（变频器）。其中，继电器为主要执行模块，PLC所发出的数字指令控制继电器线圈，而继电器的开合直接控制电源电路，实现对电动机的控制。另外，变频器只是作为演示时增强效果的连接装置，在电路中控制洗涤时的电机转速，不作为必要装置。
工业用洗衣机适用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器，就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。□
（作者：华中科技大学文华学院机电学部09级机械设计制造及其自动化专业1班学生）
参考文献：
[1]魏开军，陈静.用PLC改造放焦刮板机的电气控制系统.苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集（下册）[C].2010年.
[2]杜碧华，余愚.基于PLC的往复式抓棉机控制设计.“技术提升产业 创新成就未来”--2006“苏拉杯”全国现代纺纱技术研讨会论文集.2006年.
[3]陈新岗，彭杰，李树仿.基于PLC的XLPE电缆在线监测与故障诊断.重庆理工大学学报（自然科学）；2011年05期.
[4]薄忠成，李红珍.变频调速在凿井绞车中的应用.矿山建设工程新进展--2006全国矿山建设学术会议文集（下册）.2006年.
[5]李小光，段春霞.基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设計.湖北广播电视大学学报，2008年01期.
[6]刘祖其，刘海，井建康.PLC在全自动洗衣机控制设计中的研究与应用.机电产品开发与创新，2010年03期.
关键词 全自动洗衣机 控制系统 工业应用 洗涤物 发展
中图分类号：Tp273 文献标识码：A
自从人类开始穿衣走向文明后，洗衣服一直是一项繁重的家务，从古代那种烂漫性的描写，期间像田园诗描绘的那样充满乐趣，实际上，稍有常识就清楚古代洗衣要手搓、棒击、冲刷、甩打等多部程序，完全是一个体力活，即消耗人的体力，也浪费了人的宝贵时间。1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战——有人发明了木制手摇洗衣机。发明者是美国人比尔·布莱克斯。布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而，起到自动代替手工的历程。这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发，洗衣机的改进过程开始大大加快。
一、洗衣机的发展历程
上个世纪初，第二次工业革命推动各种生活发明，期间水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。到1911年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机。电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。
电动洗衣机几经完善，在1922年迎来一种崭新的洗衣方式“搅拌式”。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理，受到人们的普遍欢迎。不过10年之后，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步！直至今日，滚筒式洗衣机在欧美国家仍得到广泛应用。
随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。
20世纪60年代以后，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列，家庭普及率迅速上升。此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机横空出世，让人耳目一新。到80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣程序更随人意，外观造型更为时尚……进入90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。
工业洗衣机主要特点：工业洗衣机采用卧室滚筒型，工业洗衣机的内外筒均采用优质不锈钢板精制而成，平整光亮，耐腐蚀，对织物的磨损小且无损伤，机器使用寿命长；工业洗衣机内筒门盖均装有不锈钢安全锁紧机构，外筒门盖上设有电器互锁装置，运转安全可靠；工业洗衣机采用三角胶带传动，振动小、运转平稳、经久耐用；工业洗衣机专业用于服装厂，水洗厂，宾馆，酒店，医院，工矿企业等。
二、自动控制的应用领域
现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程控制器简称PLC（Programmable Logic Controller）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
PLC的应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，当然PLC 在其他领域也得到了迅速的发展。
在发达的工业国家，PLC已经广泛的应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，在我国有越来越多的行业领域开始应用到PLC。PLC的应用领域主要有数字量逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等几个方面。
三、全自动洗衣机控制系统的总体设计
（一）洗衣机控制系统简介。
的全自动洗衣机是以工业使用为目的，在一些工业环境下，洗衣机的工作强度要比家用洗衣机大得多。要想在相对恶劣的条件下长时间连续工作，就需要洗衣机的控制系统更加稳定耐用，从而达到更好的经济收益。但是，对于控制系统来说，能达到如此地步，就需要相当的技术标准。这样来说，成本就将大幅度提高。 作为工业用途的洗衣机，其过高的成本可以凭借其出色的性能所带来的经济效益来弥补。
可编程序控制器是一种能够适应多种工业环境的控制装置，其稳定的性能受到广大工业生产者的好评。这种控制系统具有极高的可靠性和灵活性。应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，当然PLC 在其他领域也得到了迅速的发展。在性能价格比不断提高的同时，它所带来的成果越来越明显。
综上，本次设计的工业用途洗衣机控制系统将由PLC可编程序控制器来作为主要组成部分。
（二）控制系统的组成。
控制系统主要是以可编程序逻辑控制器所输出的离散型指令为指令源。通过这些数字信号的输出以及其他控制电路的受控行为来指挥供电电路给电动机供电，实现了对模拟洗衣机的控制。
控制电路的组成主要包括：可编程序控制器、继电器组和连接电路（变频器）。其中，继电器为主要执行模块，PLC所发出的数字指令控制继电器线圈，而继电器的开合直接控制电源电路，实现对电动机的控制。另外，变频器只是作为演示时增强效果的连接装置，在电路中控制洗涤时的电机转速，不作为必要装置。
工业用洗衣机适用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求。但是传统的基于继电器的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器，就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。□
（作者：华中科技大学文华学院机电学部09级机械设计制造及其自动化专业1班学生）
参考文献：
[1]魏开军，陈静.用PLC改造放焦刮板机的电气控制系统.苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集（下册）[C].2010年.
[2]杜碧华，余愚.基于PLC的往复式抓棉机控制设计.“技术提升产业 创新成就未来”--2006“苏拉杯”全国现代纺纱技术研讨会论文集.2006年.
[3]陈新岗，彭杰，李树仿.基于PLC的XLPE电缆在线监测与故障诊断.重庆理工大学学报（自然科学）；2011年05期.
[4]薄忠成，李红珍.变频调速在凿井绞车中的应用.矿山建设工程新进展--2006全国矿山建设学术会议文集（下册）.2006年.
[5]李小光，段春霞.基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设計.湖北广播电视大学学报，2008年01期.
[6]刘祖其，刘海，井建康.PLC在全自动洗衣机控制设计中的研究与应用.机电产品开发与创新，2010年03期.