全自動洗衣機(jī)控制電路的PLC自動控制

湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 羅及紅

1.引言

可編程控制器（PLC）是以計算機(jī)技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動化裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起，具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點，近年來在工業(yè)自動控制、機(jī)電一體化以及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱之首[1]。本論文針對全自動洗衣機(jī)的實際控制要求，運用三菱PLC技術(shù)中的經(jīng)驗設(shè)計法，在I/O分配的基礎(chǔ)上，將整個全自動洗衣機(jī)實際控制系統(tǒng)分解為進(jìn)水、攪拌、排水和清洗四個部分[2]，進(jìn)行PLC梯形圖程序設(shè)計和程序功能分析。

表1 全自動洗衣機(jī)的I/O分配表[6]

2.控制要求

全自動洗衣機(jī)分為洗滌和清洗兩大工作過程，其工作周期和控制要求相同，故整個控制要求如下：

圖1 全自動洗衣機(jī)的I/O接線圖[7]

圖2 全自動洗衣機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

圖3 全自動洗衣機(jī)的程序梯形圖（1）[7]

圖4 全自動洗衣機(jī)的程序梯形圖（2）[7]

2.1 接通電源，開進(jìn)水按鈕，等待到達(dá)額定水位，關(guān)進(jìn)水閥門；

2.2 正轉(zhuǎn)洗3s→停機(jī)1s→反轉(zhuǎn)洗3s→停機(jī)1s，反復(fù)100次；

2.3 開排水閥門，排水1min；

2.4 繼續(xù)開著排水閥門，高速正轉(zhuǎn)2min；

2.5 關(guān)排水閥門，開進(jìn)水閥門，等待到達(dá)額定水位，關(guān)進(jìn)水閥門；

2.6 正轉(zhuǎn)洗3s→停機(jī)1s→反轉(zhuǎn)洗3s→停機(jī)1s，反復(fù)100次；

2.7 開排水閥門，排水1min；

2.8 繼續(xù)開著排水閥門，高速正轉(zhuǎn)2min→停機(jī)。

3.I/O分配

全自動洗衣機(jī)的I/O分配，見表1。

4.I/O接線圖

5.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

6.程序梯形圖

7.程序功能分析

7.1 洗衣機(jī)進(jìn)水

當(dāng)PLC處于等待狀態(tài)S0時，按下進(jìn)水按鈕X0，計數(shù)器C1復(fù)位，同時狀態(tài)繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進(jìn)水電磁閥；當(dāng)?shù)竭_(dá)額定水位X1時，狀態(tài)繼電器S21置位。

7.2 攪拌機(jī)正反轉(zhuǎn)

STL S21閉合后，輸出繼電器Y0失電，關(guān)進(jìn)水電磁閥；同時輸出繼電器Y1得電，攪拌機(jī)開始正轉(zhuǎn)，3s之后，狀態(tài)繼電器S22置位，Y1失電攪拌機(jī)停止，1s之后，狀態(tài)繼電器S23置位，Y2得電攪拌機(jī)開始反轉(zhuǎn)，3s之后，狀態(tài)繼電器S24置位，Y2失電攪拌機(jī)停止，計數(shù)器C0計正反轉(zhuǎn)1次；當(dāng)計數(shù)器C0未達(dá)到100次時，狀態(tài)繼電器S21置位，進(jìn)入下一個攪拌正反轉(zhuǎn)周期。

7.3 洗衣機(jī)排水

當(dāng)計數(shù)器C0達(dá)到100次時，狀態(tài)繼電器S25置位，輸出繼電器Y3得電，打開排水閥門，1min之后狀態(tài)繼電器S26置位，輸出繼電器Y3、Y4得電，打開排水閥門，并啟動高速正轉(zhuǎn)電動機(jī)，2min之后，計數(shù)器C1計數(shù)1次，排水完畢，洗濟(jì)周期結(jié)束。

7.4 洗衣機(jī)清洗周期

此時計數(shù)器C1未達(dá)到2次時，狀態(tài)繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進(jìn)水電磁閥；當(dāng)?shù)竭_(dá)額定水位X1時，計數(shù)器C0復(fù)位，同時狀態(tài)繼電器S21置位，進(jìn)入洗衣機(jī)清洗周期，完成攪拌機(jī)正反轉(zhuǎn)100次之后，再進(jìn)行排水，排水完畢，計數(shù)器C1達(dá)到2次，PLC返回等待狀態(tài)S0。

8.結(jié)束語

以上全自動洗衣機(jī)的PLC程序經(jīng)過上機(jī)模擬調(diào)試，與實際控制要求完全一致，方便實用。在程序設(shè)計上，本系統(tǒng)還可采用PLC基本指令編程法或經(jīng)驗設(shè)計法。另外，由于論文篇幅原因，沒有繪制本系統(tǒng)的外部接線圖，讀者可對照I/O分配表進(jìn)行設(shè)計（輸入接PLC內(nèi)部工作電源，輸出接外部負(fù)載工作電源）。

[1]孫振強(qiáng),王暉,孫玉峰.可編程控制器原理及應(yīng)用教程[Z].清華大學(xué)出版社,2008(1).

[2]吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機(jī)中運用[J].家用電器科技,2000(8).

[3]蔣金周.全自動洗衣機(jī)的PC智能控制[J].機(jī)電一體化,2004(8).

[4]胡學(xué)林.可編程控制器教程(實訓(xùn)篇)[Z].電子工業(yè)出版社,2004,168.

[5]石玉明,張屏.基于PLC的自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)[J].機(jī)械工程與自動化,2007(3).

[6]王盛.用PLC實現(xiàn)洗衣機(jī)的“一鍵式”全自動控制[J].硅谷,2008(11).

[7]王少華,劉曉魃.電氣控制與PLC應(yīng)用[Z].中南大學(xué)出版社,2008,226.