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图5 采用减速离合器的全自动套桶洗衣机传动系统的原理图
由上图可知，电动机与大传动带盘之间用V带传动。通过第一级减速后，使得大传动带盘的转速为150r/min。此时，若洗衣机处于洗涤或漂洗状态时， 离合器内部的行星齿轮发生减速，使波轮达到低转速175r/min。波轮达到此速度，洗涤（脱水）桶不会运转。如果洗衣机处于脱水状态，离合器则输出转速是未经减速的850r/min的高转速，驱动脱水桶和波轮作同步高速运转。相比较来言，小波轮套筒洗衣机采用的普通离合器，其内部没有行星齿轮减速机构，所以，在波轮的洗涤、漂洗与脱水的转速是相同的。
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4.5强制停止流程图
图6 全自动洗衣机强制停止流程图
通过停止按钮实现停止洗涤电机和脱水桶的转动，通过手动排水阀、脱水阀来实现排水与脱水的流程。
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4.6正常运行流程图
全自动洗衣机正常运行时即洗衣机按照程序设定依次完成依次洗衣过程，从选择水位，按下启动按扭，开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水开始洗涤正转，洗涤时，正转30秒，停两秒，然后反转30秒，停2秒，如此循环5次，总共320秒开始排水，水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水30秒，开始清洗，重复以上过程，清洗两遍，清洗完成，报警3秒并自动停机。按照以上的工作流程，作出全自动洗衣机的正常运行工作流程图见图7。
图7 自动洗衣机正常运行流程图
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5电气控制系统
5.1 控制系统结构
波轮式全自动洗衣机的电气控制系统根据不同的型号分为不同的种类，大致由电动机，进水电磁阀，排水电磁阀，水位开关，安全开关及各种功能选择开关等组成的，控制系统结构的基本原理是一样的。全自动式洗衣机节省了人们洗衣的时间，其自动化程度也更加的高。本次设计的全自动洗衣机是用数字信号传递，通过程序编程器对各个环节进行控制，完成各程序的运作。如图8所示，该波轮式全自动套桶洗衣机是以程序控制器为核心的控制系统的基本原理方框图。
图8 波轮式全自动套桶洗衣机控制系统的基本原理方框图
5.2 控制系统原理
控制系统原理：程序控制器根据不同的控制设备运行的方式，选择所需的程序，对洗衣机的电动机、进水排水电磁阀等设备进行控制，完成洗衣的过程。在下面介绍一下:电气控制电路和安全开关。
根据程序控制器的不同，可将波轮式全自动洗衣机分为电动机驱动程序控制器和单片机式程序控制器。电动机驱动程序控制器又叫做机械式程序控制器，其主要的特点是：可靠性高、抗干扰能力强、程序的组合量也较大、并且它可以控制较大的电流等特点。对于单片机程序控制器的控制，它具有简便，易操作，结构紧凑，功能齐全等优点。
安全开关在控制系统的作用十分重要，在洗衣机运行前，可以控制较大的电流，同时又被称为盖开关。安全开关主要起到全保护作用，表现为：在洗衣机工
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作时，为保证安全，都会标示不让开盖，如若不小心打开洗衣机的上盖，这时安全开关起到保护作用，自动切断电源，中断程序。在脱水过程安全开关也会起到保护作用。例如，在脱水过程中，桶内衣物放置不均匀，产生较大的振动，安全开关不自动中断脱水的过程，启动蜂鸣器以警示人们衣物放置不均匀。当今，机械式程序控制器基本上已被淘汰。用PLC（单片机）控制的全自动洗衣机各种动作典型的系统结构如图9所示：
图9 全自动洗衣机各种动作典型的系统结构图
如上图，PLC放置在系统的中心位置，电动机正反转决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。左侧的水位开关是PLC的输入信号控制开关，控制水位的高低。而进水阀，排水阀和电动机是洗衣机各种动作的执行机构。它们三者是由PLC给定信号来决定进工作状态。
5.3 检测电路系统
检测电路主要由各类传感器组成。在洗衣过程中起决定作用的物理量有衣量、衣质、水位、水温和浑浊度等,这些物理量都需要有适当的传感器来获取信息,并转换成PLC能接收的电信号。
（1）水位传感器
在洗衣机中，通常采用两种类型的传感器来检测水位：干簧管式传感器和压力式传感器。水位检测的精度直接影响洗净度、水流强度、洗涤时间等参数。
（2）浑浊度传感器
人工洗衣服可以用眼睛检查衣物的清洁度，但在洗涤桶内的衣物不断地进行洗涤运行，是无法直接检查衣物清洁度的。那么全自动洗衣机如何检查衣物清洁度的呢？它是通过光传感器来检测洗涤液的透光率，从而间接检测衣物的洗净程度。在洗衣机排水管两侧分别安装红外发光管和光电接收管。洗衣前，装满水的
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基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计
