基于PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)淺析

李德發(fā)

摘 要：隨著社會(huì)生活水平的提高，自動(dòng)智能控制也隨著科技發(fā)展運(yùn)用到生活的各個(gè)方面。全自動(dòng)洗衣機(jī)是生活中的必備的生活用具，為人們洗衣方便并節(jié)省了很多時(shí)間。為了提高全自動(dòng)洗衣機(jī)的使用效果，根據(jù)洗衣機(jī)的工作原理，設(shè)計(jì)了流程及程序，使用S7-1200PLC西門子軟件，提高靈活性和可擴(kuò)展性，讓洗衣機(jī)控制器、人機(jī)界面和軟件之間的無(wú)縫集成和完美整合，達(dá)到高性能，并且全自動(dòng)洗衣的任務(wù)。

關(guān)鍵詞：控制面板;PLC;循環(huán);輸入信號(hào)

Abstract：With the improvement of social living standard，automatic intelligent control is applied to every aspect of life with the development of science and technology.Fully automatic washing machine is an essential life appliance，convenient for people to wash clothes and save a lot of time.In order to improve the use effect of the washing machine，washing machine according to the working principle of the design process and procedures，the use of Siemens S7-1200 PLC software，improve the flexibility and extensibility，let washing machine controller，man-machine interface and seamless integration between software and perfect integration，to achieve high performance，and the task of automatic washing.

Key words：control panel;PLC;Cycle;The input signal

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)不斷的發(fā)展提高，洗衣機(jī)基本全部應(yīng)用在每個(gè)家庭當(dāng)中，但傳統(tǒng)的洗衣機(jī)存在許多不足，如無(wú)論洗滌衣物多少攪拌不能調(diào)整，造成電耗過(guò)高，洗滌用水浪費(fèi)嚴(yán)重，洗滌時(shí)間不易調(diào)整，人機(jī)界面不太友好，故障率較高等。設(shè)計(jì)一種全新基于PLC全自動(dòng)的洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，達(dá)到人機(jī)界面和軟件之間的無(wú)縫集成和完美整合及報(bào)警提醒，給人們帶來(lái)很大的便利。

1 設(shè)計(jì)要求

接通電源后，分別選擇不同的清洗方式和強(qiáng)度，按下啟動(dòng)按鈕，能使洗衣機(jī)正常運(yùn)行，能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)清洗，并在清洗完成后實(shí)現(xiàn)正常脫水，完成清洗衣物過(guò)程。在當(dāng)中，如有緊急情況需要暫停洗衣機(jī)，按下暫停按鈕，洗衣過(guò)程能緊急暫停，并不損壞整個(gè)洗衣體系，能在啟動(dòng)后繼續(xù)完成清洗過(guò)程。

2 控制面板

控制面板是在需要人工操作時(shí)，方便人們進(jìn)行選擇和調(diào)節(jié)機(jī)器功能的操作平臺(tái)。在全自動(dòng)洗衣機(jī)的外觀上，全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制面板的設(shè)計(jì)必須讓人操作快捷，方便使用。在合理設(shè)計(jì)以上功能之外，還必須考慮全自動(dòng)洗衣機(jī)的外觀設(shè)計(jì)。達(dá)到人機(jī)界面的基本需求。設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的操作面板如圖1所示。

當(dāng)洗衣物時(shí)，放進(jìn)衣物，人們根據(jù)洗的衣物在控制面板上來(lái)選擇洗的方式、洗的強(qiáng)度，如果沒(méi)有選擇，則按標(biāo)準(zhǔn)洗滌方式進(jìn)行，通過(guò)啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)洗衣機(jī)。在控制面板上，可以清楚地看到清洗的時(shí)間，脫水剩余時(shí)間，觀察水位，指示燈的正常與非正常和出現(xiàn)故障蜂鳴器報(bào)警指示燈閃爍。

3 總體系統(tǒng)

現(xiàn)階段，PLC系統(tǒng)在控制形式中有著非常好的優(yōu)勢(shì)。全自動(dòng)洗衣機(jī)使用S7-1200PLC體系，S7-1200模塊清晰分明，結(jié)構(gòu)緊湊，使用功能全面，能適應(yīng)在全自動(dòng)洗衣機(jī)應(yīng)用之中。并且有很好的擴(kuò)展性和靈活性，可實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)技術(shù)功能。此洗衣機(jī)系統(tǒng)組成如圖2所表示。

洗衣機(jī)系統(tǒng)中包括了輸入信號(hào)、編輯控制器PLC、輸出信號(hào)組成。輸入信號(hào)包含啟動(dòng)按鈕、暫停按鈕、洗滌選擇、漂洗選擇、脫水選擇、柔和選擇、標(biāo)準(zhǔn)選擇、強(qiáng)洗選擇和水位探測(cè)來(lái)對(duì)信號(hào)的收集，傳遞給S7-1200PLC進(jìn)行分析，并作出處理。經(jīng)過(guò)處理后，在傳遞給輸出構(gòu)件，包含進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)、水位顯示器、蜂鳴報(bào)警器、指示顯示器。最后完成全自動(dòng)清洗衣物的功能。

啟動(dòng)按鈕是用來(lái)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)是否開始工作，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)把要洗的衣物放進(jìn)洗衣機(jī)內(nèi)，放入清洗劑，接通電源后，按下啟動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)開始工作。

（1）停止按鈕是用來(lái)控制正在工作中的洗衣機(jī)是否停止工作。如果再清洗衣物過(guò)程中，需要緊急停止洗衣機(jī)工作，也可以直接關(guān)閉停止按鈕，洗衣機(jī)即會(huì)暫停工作。

（2）洗滌選擇、漂洗選擇按鈕是根據(jù)要洗的衣物來(lái)選擇的清洗方式。

（3）柔和選擇、標(biāo)準(zhǔn)選擇、強(qiáng)洗選擇按鈕是根據(jù)衣物的種類，污垢程度來(lái)選擇的清洗方式和清洗強(qiáng)度。

（4）水位探測(cè)器包含高水位探測(cè)器和低水位探測(cè)器。通過(guò)高低水位探測(cè)器來(lái)檢測(cè)水位位置，并轉(zhuǎn)換成信號(hào)在控制面板水位顯示器上顯示。

（5）電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)使水、衣物、機(jī)壁之間產(chǎn)生摩擦，達(dá)到清洗衣物污垢的目的。

4 系統(tǒng)控制過(guò)程

接通電源，選擇洗衣模式，把啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)后，開始往洗衣機(jī)里注入清水。注入的水到達(dá)指定水位后，進(jìn)水電磁閥關(guān)閉。并開始在電機(jī)帶動(dòng)下進(jìn)行正轉(zhuǎn)清洗，正轉(zhuǎn)清洗15s后，暫停3s，3s后在電機(jī)帶動(dòng)下進(jìn)行反轉(zhuǎn)清洗，反轉(zhuǎn)清洗15s后，再暫停3s。[2]當(dāng)正反轉(zhuǎn)清洗沒(méi)有達(dá)到3次時(shí)，對(duì)正反轉(zhuǎn)清洗進(jìn)行循環(huán)，使之到達(dá)3次。把洗衣機(jī)缸內(nèi)水排盡，進(jìn)行衣物脫水，脫水時(shí)間為15s。此時(shí)如果這次洗衣沒(méi)達(dá)到3次脫水時(shí)，再進(jìn)行從注入清水循環(huán)，直到滿足3次，洗衣機(jī)暫停，此次洗衣完成。

5 總結(jié)

當(dāng)前，全自動(dòng)洗衣機(jī)具有功能多、智能化控制、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，得到了普遍的應(yīng)用，但也存在許多不足。所以設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)洗衣機(jī)，需要從眾多不足之中，根據(jù)洗衣機(jī)的工作原理，選擇了合適控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)牧鞒桃约俺绦?。依?jù)對(duì)需要收集的信號(hào)，對(duì)各類按鈕進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)選擇的控制系統(tǒng)，對(duì)收集的信號(hào)分析，以此來(lái)輸出信號(hào)。使用S7-1200PLC軟件組成，實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)洗衣過(guò)程啟動(dòng)、停止、清洗方式選擇、清洗強(qiáng)度選擇、排水、進(jìn)水、脫水、報(bào)警、正轉(zhuǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)動(dòng)、顯示等自動(dòng)化控制，使其控制系統(tǒng)具有智能化程度高，到達(dá)人機(jī)界面友好，可靠性高，能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張明金.基于PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].機(jī)電技術(shù)，2012.

[2]郭紅丹.淺析PLC技術(shù)在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的應(yīng)用[J].硅谷，2011.