基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

尹茂森（曲阜師范大學(xué)　工學(xué)院　電氣信息及其自動(dòng)化專業(yè),山東　日照　276826）

基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

尹茂森
（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院電氣信息及其自動(dòng)化專業(yè),山東日照276826）

摘要：在經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展的今天，隨著生活水平不斷提高，人們開始越來(lái)越注重于在享受層面的追求，并且隨著全球化進(jìn)程的加快，各類新興技術(shù)不斷被引入使用，成為了生活中的重要工具，但是傳統(tǒng)洗衣機(jī)是在電器的控制下運(yùn)行，其提供的便利性不夠，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)其自動(dòng)化程度的要求了，洗衣機(jī)要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，隨著全自動(dòng)化技術(shù)的引入，在國(guó)內(nèi)廣受好評(píng)，而洗衣機(jī)作為人類生活中提供了極大便利的電器，其自動(dòng)化的功能也受到了國(guó)內(nèi)人士的追捧。

關(guān)鍵詞：PLC；全自動(dòng)化洗衣機(jī)；控制系統(tǒng)

0　前言

近年來(lái)，電器的自動(dòng)化是一種趨勢(shì)使然，而作為幾大常用電器之一的洗衣機(jī)也由之前的半自動(dòng)化逐漸進(jìn)步到全自動(dòng)化，具有多功能、智能化控制、自動(dòng)化程度強(qiáng)的特點(diǎn)，可以很大程度上為人們帶來(lái)操作以及使用方面的便利。并且，使用PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)下的全自動(dòng)化洗衣機(jī)在后期的維護(hù)以及升級(jí)方面相比于繼電器邏輯系統(tǒng)控制下的電器有著極為突出的優(yōu)勢(shì)，是電器從半自動(dòng)化到自動(dòng)化再到智能化的一種發(fā)展趨勢(shì)，近年來(lái)得到了相關(guān)行業(yè)廠商以及消費(fèi)者的重視。

1　PLC控制下的全自動(dòng)化洗衣機(jī)的便利性

由PLC控制系統(tǒng)作為基礎(chǔ)控制系統(tǒng)而研發(fā)的全自動(dòng)洗衣機(jī)體現(xiàn)出與傳統(tǒng)半自動(dòng)化洗衣機(jī)之間存在有很大的優(yōu)勢(shì)區(qū)別，以西門子公司生產(chǎn)的PLC控制全自動(dòng)洗衣機(jī)為例子，使之與創(chuàng)痛的通過(guò)繼電器邏輯系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)做比較，很容易發(fā)現(xiàn)以PLC系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)在使用的可靠性以及節(jié)能方面有了很大程度上的提高，在生活節(jié)奏快、能源短缺的今天，有著十分顯著的優(yōu)勢(shì)所在，例如PLC系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)減少了活動(dòng)的部件與電子元器件，所以在電器中的接線比起傳統(tǒng)的繼電器邏輯系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)要減少了很多，同時(shí)，以繼電器系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)在研發(fā)過(guò)程中有許多比較復(fù)雜的程序難以實(shí)現(xiàn)，后期的維修方面也存在有很大程度上的困難，而使用了PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)，可以減少維修的時(shí)間與難度，并且使用的時(shí)間可以有很大程度上的提升。

2　全自動(dòng)化洗衣機(jī)概念及原理

（1）全自動(dòng)洗衣機(jī)概念。全自動(dòng)洗衣機(jī)主要是指通過(guò)水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合對(duì)于水量以及水的進(jìn)出進(jìn)行控制，從而視線里自動(dòng)的控制。其中，使用PLC控制系統(tǒng)對(duì)于電磁進(jìn)行控制，由于電磁對(duì)于進(jìn)水閥有著控制水源的作用。

（2）全自動(dòng)化洗衣機(jī)的工作原理。在PLC控制系統(tǒng)下的全自動(dòng)化洗衣機(jī)工作原理是，通過(guò)外部設(shè)施輸入信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行分析并且給出相對(duì)于指示，若輸入關(guān)閉水源的信號(hào)，則PLC系統(tǒng)輸出指令將電磁線圈的斷電，此時(shí)移動(dòng)的鐵芯將緊緊頂在橡膠膜片上，并且把膜片中間水流通過(guò)的小孔進(jìn)行了堵塞，通過(guò)這樣的方式來(lái)保證閥門可以關(guān)閉，從而達(dá)成指令，造成水流不通。而當(dāng)輸入了打開水流的指令之后，通過(guò)PLC系統(tǒng)分析給出指令，將電磁線圈通電后，移動(dòng)鐵芯上移不再堵塞膜片中間的小孔，小孔打開之后，水流就可以通過(guò)小孔而進(jìn)入到洗衣桶之間，而排水的以及洗滌過(guò)程中的一切指令都是通過(guò)儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器中的信息給出指令，通過(guò)PLC發(fā)出指令，從而控制洗衣機(jī)進(jìn)行對(duì)衣物的清潔。

3　PLC控制系統(tǒng)的原則

3.1PLC系統(tǒng)的基本原則

PLC控制設(shè)計(jì)要遵循可編制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的總體原則，即不超過(guò)客觀條件的允許范圍，對(duì)可控制對(duì)象進(jìn)行控制，并且在控制的基礎(chǔ)上，有效體現(xiàn)出其編程中的簡(jiǎn)單操作、維護(hù)簡(jiǎn)易并且節(jié)省能耗的特點(diǎn)，更加提高了系統(tǒng)的舒適性與安全性。

3.2后期維護(hù)便利性

投入使用一種新型的控制系統(tǒng)可以很大程度上提高了使用的便利性、商品性能，但是同時(shí)也存在有后期的使用維護(hù)、在技術(shù)培訓(xùn)和前期投入方面的資金使用，為了體現(xiàn)出新技術(shù)的便利性，所以在使用PLC控制系統(tǒng)時(shí)，在滿足了控制使用的前提下，一定要盡量擴(kuò)大該工程可以帶來(lái)的效益，在設(shè)計(jì)方面也不僅僅要考慮前期的使用效益，更應(yīng)該考慮到PLC控制技術(shù)作為一個(gè)新的技術(shù)，仍舊在不斷發(fā)展過(guò)程中，對(duì)于后期的發(fā)展和完善的需要也要有考慮，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中留有后期進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)展的空間。

4　對(duì)于PLC控制下的全自動(dòng)化洗衣機(jī)的研究與設(shè)計(jì)

4.1研究

為更好使用PLC系統(tǒng)對(duì)于全自動(dòng)化洗衣機(jī)進(jìn)行研究，首先需要深入研究洗衣機(jī)發(fā)展過(guò)程中的發(fā)展，總體基本結(jié)構(gòu)以及需要設(shè)計(jì)的控制要求，在使用PLC對(duì)于洗衣機(jī)進(jìn)行控制的過(guò)程中需要注意對(duì)于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括了PLC的選擇以及軟件的設(shè)計(jì)等等方面，同時(shí)在編寫好程序后需要對(duì)其進(jìn)行仿真。

4.2設(shè)計(jì)

（1）PLC要控制的功能。PLC控制系統(tǒng)在全自動(dòng)化洗衣機(jī)中需要控制的包括了檢測(cè)功能、控制功能兩大功能。在檢測(cè)功能中包括了洗衣方式、水位、進(jìn)水程度以及排水過(guò)程，控制功能則包括更多，有進(jìn)出水、洗衣脫水等動(dòng)作的完成，時(shí)間的長(zhǎng)短，洗衣脫水效果。同時(shí)，在考慮了此類功能的條件下，還要對(duì)其外觀以及性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，在對(duì)于洗衣機(jī)的手動(dòng)操控的面板上必須要充分考慮到使用者的便利性。

（2）PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。PLC程序控制的全自動(dòng)化洗衣機(jī)包括了洗衣機(jī)子程序、清洗過(guò)程子程序兩個(gè)部分，其中洗衣機(jī)子程序工作的過(guò)程是：首先，將洗衣機(jī)子程序啟動(dòng)，同時(shí)程序自動(dòng)打開電磁閥進(jìn)水，同時(shí)檢測(cè)水位，當(dāng)確定了水位正常后，對(duì)洗衣模式進(jìn)行選擇，洗衣10m in，而后進(jìn)行排水，排水結(jié)束后即為洗衣子程序的結(jié)束。清洗過(guò)程子程序的過(guò)程中，首先啟動(dòng)了清洗子程序，然后對(duì)于進(jìn)水，對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè)，開始清洗模式，清洗衣服，排水，清洗子程序結(jié)束。

在此需要注意，洗衣子程序和清洗子程序中洗衣服的模式中都存在有有標(biāo)準(zhǔn)模式和柔和模式之分。標(biāo)準(zhǔn)模式洗衣服的流程圖及柔和模式洗衣服過(guò)程為，標(biāo)準(zhǔn)模式：電動(dòng)機(jī)先正轉(zhuǎn)5s，停止1s，電動(dòng)機(jī)再反轉(zhuǎn)5s。標(biāo)準(zhǔn)模式；電動(dòng)機(jī)先正轉(zhuǎn)3s，停止1s，電動(dòng)機(jī)再反轉(zhuǎn)3s。

5　結(jié)語(yǔ)

隨著人們生活水平的提高，對(duì)于洗衣機(jī)的需求如同對(duì)于其它全自動(dòng)化電器的需求一樣在不斷增長(zhǎng)中，而PLC控制系統(tǒng)在全自動(dòng)化洗衣機(jī)中所顯示出來(lái)極大化的便利性以，可以很大程度上為人們的生活減去清潔衣服的負(fù)擔(dān)，同時(shí)使用PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)下的全自動(dòng)化洗衣機(jī)在后期的維護(hù)以及升級(jí)方面，也有很大提升空間，是一種電器從半自動(dòng)化到自動(dòng)化再到智能化的一種發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)于技術(shù)人員對(duì)于該技術(shù)的研發(fā)與重視提出了要求。

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