挑战杯设计说明书

1、创新洗衣机说明书目录： 1.作品产生背景 2.作品设计原理 3.作品构想图 作品产生背景：水资源是人类生产生活的最关键资源，可是如今，生态环境遭到严重破坏，水体污染严重，水资源的保护和水污染的治理成为现代社会最关注的问题；洗涤剂大多是人工合成的有机化合物,如洗衣粉、洗涤灵等，这些都是对水体污染严重的，而且部分洗涤剂也是对皮肤有害的；由于如今的洗衣机洗涤时间较长，就产生了费电等问题。该作品体现了环保，节能，高效等特点，实现了无水洗涤，电磁制动，自编成控制。产品原理：这件作品是以干冰为洗涤剂，利用电磁动力作为制动原理，以嵌入式自编成PLC为控制。原理一：干冰清洗是清洗污垢所采用的方法之一。其原理是

2、：通过压缩空气的流动，干冰颗粒被加速到接近音速的速度撞击被清洗的表面污垢，表面污垢突然降温导致表面脆化，同时造成这些温度极低的干冰气体进入出现裂缝的污染物内；当表面的污垢遭到撞击时，干冰颗粒迅速升华为气体，（这里气体所产生的能量大约是原能量的700倍）这些碎裂的污染物从物体的表面被剥离移走。通过添加螺旋空压机，干冰添加孔和喷射转盘，完成干冰与衣物的均匀接触，让清污更彻底。原理二：利用电磁悬浮技术，完成洗衣机内筒悬浮，以此减少摩擦和振动，周围设计旋转磁场，使内置导条金属的内筒旋转，通过控制下盘和周围线圈的电压电流等参数，完成转动频率速度以及控制开动和停止，同时在筒的四周安装撞动开关，为安全添加保

3、障。在运转制动方面，使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力柜。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。电磁制动所用摩擦材料（制动件）的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。原理三可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PlC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，

4、并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。一、输入采样阶段在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个

5、扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。可编程逻辑控制器二、用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。三、输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，可编