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【摘要】 随着科学技术和生活水平的提高,洗衣机的洗涤水平也随着科技的发展大大提高。PLC在运用中,硬件也相对简单,提高控制系统的可靠性,另外它的编程语言也相对简单。本文选择三菱F1—20MR为核心部件,着重进行硬件接口设计,利用梯形图和语句表进行编程,实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。
【关键词】 全自动洗衣机;PLC;控制
一、工业全自动洗衣机的自动控制
目前洗衣机是一种耳熟能详的家用电器,随着科技的进步和人们生活质量的提高,以及人们对精神文明的高度追求,所以目前市场上还是有很大的发展空间。不同材质的衣物越开越多,对洗衣机的要求也越来越高。智能控制洗衣机的动力系统是目前研究的方向,在工业控制系统中广泛运用的PLC,它是整体模块,集中了驱动电路,检测电路和保护电路以及通讯联网功能。现代的全自动化洗衣机实现了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到停机的自动化过程。
1.进水和排水系统
全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一轴心安放的。脱水桶的周围有许多小孔,使内桶和外桶的水流相通。全自动洗衣机的进水系统采用水位压力开关和进水阀,由程序控制器调节。设有溢水口,其位置在盛水桶上口部。漂洗时,它能让洗涤液中的泡沫和污水溢出,有利于漂清。
全自动洗衣机水位开关一般有三档水位控制,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能当进水阀注水,内桶水位增高到预选水位时,主电机导通,进水阀断开,并开始洗衣。全自动洗衣机的排水系统由程序来控制排水电磁阀,牵引排水阀。
2. 洗涤与脱水系统
全自动洗衣机主要是通过波轮对衣物的翻滚达到洗涤目的。为了保证洗涤效果,洗涤桶的内壁上必需设计成凸形来增大摩擦力,达到满意的洗涤效果,提高洗涤率。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,控制系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。启动按钮用来启动洗衣机工作,停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。
洗衣机具有盖的带锁装置,该锁定装置,包括洗衣机盖板、洗衣机箱体,还包括控制开关,与控制脱水的开关联动,使用户在脱水时不能打开洗衣机盖板,从而确保了洗衣机脱水时的操作安全。
3. 箱体与支承系统
洗衣机外箱体是洗衣机的盔甲, 很多洗衣机采用高分子聚合塑钢材料作为外箱体,永不生锈,耐碰撞,防漏电,机身轻便,易于搬动。有的采用刚柔相济的不锈钢做内桶刚性,在于不锈钢材质表面分子结构致密,空隙小,以达到抗菌,抑菌,耐腐蚀的作用。柔性,超级镜面不锈钢材料光滑柔细,即便是最娇柔的面料也不会受到损伤。很多洗衣机内桶完全采用世界一流的不锈钢材料制成,拥有顶级的品质保证。全自动洗衣机一般采用轻触式开关,在按下开关后,字符旁边的指示灯会亮。当指示灯亮起表示程序选中,指示灯闪烁表示正在执行此程序,指示灯熄灭表示程序未选择或执行完毕。
4.PLC机型选择
PLC是一种根据用户给的指令,通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算,再通过输出接口去控制各种执行机构动作。它主要有CPU、存储器、I/O接口模板三部分。通过对结构图的分析,可知全自动洗衣机的I/O点不多,选择三菱FX系列F1—20MR,可以完全满足其要求,F1—20MR有20个I/O,根据输入,输出口的总点数,考虑留有适当余量。
全自动洗衣机电气控制系统包括微处理器、排水电磁铁、电容器、门开关、按键开关、指示灯、中间继电器,水位压力开关、蜂鸣器及进水电磁阀等部件组成。通过微处理器,能自动完成进水,洗涤(漂洗)、排水、脱水、报警等全部程序,只需设计软件就可以来达到预想控制的目的。
二、设计目的
1、了解和掌握全自动洗衣机的工作流程;
2、了解自动控制的工作原理及PLC在日常工作中的应用
三、全自动洗衣机的设计要求
控制要求:整个洗涤过程分为进水、洗涤、放水、脱水四个部分,系统从进水环节开始到脱水环节结束共循环两次。
(1)PLC投入运行,系统处于初始状态,准备好启动。
(2)按下启动按钮后,洗衣机开始进水。进水直到高(中、 低)水位,水位开关由OFF变ON)。
(3)PLC停止进水,2秒后开始洗涤。
(4)洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒。
(5)如此循环5次,总共320秒后开始排水。
(6)排空后脱水30秒。
(7)开始清洗,重复(1)~(5),清洗两遍。
(8)清洗完成,报警3秒并自动停机。
四、PLC控制系统工作原理及调试过程
1、初始脉冲M8002使初始状态S2置1,按下启动按扭X1,状态转入S20,Y1得电启动洗衣机,选择水位(高、中、低)状态转入S21,Y2得电开始进水,达到选定水位后相应的水位检测触点接通,状态转入S22。
2、状态转入S22,T0定时2S,2S后T0的触点接通,状态转入S23,Y3得电,洗衣机正转,并用T1定时30S,30S后T1触点接通,状态转入S24,T2开始定时2S,2S后其触点接通,状态转入S25,Y4得电。
衣机反转并用T3定时30S,30S后T3触点接通,状态转入S26,此时用T4定时2S,C0计数5次,2S后T4触点接通,当计数未达5次,C0的常闭继续闭合状态转入S23,当计数达5次,C0的常闭断开,常开闭合,状态转入S27.
3、状态转入S27后,Y5得电,开始排水,当水排空后,X6闭合状态转入S28,Y6得电,T5定时30S,C1计数2次,开始脱水,30S后T5触点接通,此时当C1计数未达2次,则C1的常闭继续闭合,状态转入S21,若C1计数达到2次,则C1的常开就闭合,状态转入S29.
4、状态转入S29后,Y7得电,T6定时3S报警,3S后,T6触点接通,状态转入S2.步进阶梯结束,程序结束.
五、结束语
PLC控制洗衣机洗涤程序有独特程序。
首先,它是一个顺序控制系统程序;
其次,洗涤、排水、脱水时间是由PLC内的计数器和定时器中K参数控制的,只要改变它的参数大小就可以改变整个程序时间长短;
第三,通过改变PLC的型号,可以根据认物的质地、数量和脏污程度来实现标准洗、强洗、快洗的多功能;
第四,通过改变洗涤程序可实现进水洗涤、漂水、排水、脱水的顺序控制,也可实现或洗涤、或漂水、或脱水等单体控制;
第五,在设计过程中,可以方便的加入相应的配套装置,如指示灯,蜂鸣器。通过衣裳的分析说明,可知全自动洗衣机的控制系统是有多种性的,各种最优控制系统均可运用,但是必须考虑它的结构和成本。
参考文献
1 高勤主编:《电器及PLC控制技术》, 北京:高等教育出版社,2008.6
2 蒋金周主编:《全自动洗衣机的PC智能控制》
3 陈苏波主编:《三菱PLC快速入门与实例提高》,北京: 人民邮电,2008.6
4 吕卫阳、徐昌荣 主编:《PLC工程应用实例解析》,中国电力出版社
【关键词】 全自动洗衣机;PLC;控制
一、工业全自动洗衣机的自动控制
目前洗衣机是一种耳熟能详的家用电器,随着科技的进步和人们生活质量的提高,以及人们对精神文明的高度追求,所以目前市场上还是有很大的发展空间。不同材质的衣物越开越多,对洗衣机的要求也越来越高。智能控制洗衣机的动力系统是目前研究的方向,在工业控制系统中广泛运用的PLC,它是整体模块,集中了驱动电路,检测电路和保护电路以及通讯联网功能。现代的全自动化洗衣机实现了洗衣机由进水、洗涤、排水、脱水、报警到停机的自动化过程。
1.进水和排水系统
全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一轴心安放的。脱水桶的周围有许多小孔,使内桶和外桶的水流相通。全自动洗衣机的进水系统采用水位压力开关和进水阀,由程序控制器调节。设有溢水口,其位置在盛水桶上口部。漂洗时,它能让洗涤液中的泡沫和污水溢出,有利于漂清。
全自动洗衣机水位开关一般有三档水位控制,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能当进水阀注水,内桶水位增高到预选水位时,主电机导通,进水阀断开,并开始洗衣。全自动洗衣机的排水系统由程序来控制排水电磁阀,牵引排水阀。
2. 洗涤与脱水系统
全自动洗衣机主要是通过波轮对衣物的翻滚达到洗涤目的。为了保证洗涤效果,洗涤桶的内壁上必需设计成凸形来增大摩擦力,达到满意的洗涤效果,提高洗涤率。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,控制系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。启动按钮用来启动洗衣机工作,停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。
洗衣机具有盖的带锁装置,该锁定装置,包括洗衣机盖板、洗衣机箱体,还包括控制开关,与控制脱水的开关联动,使用户在脱水时不能打开洗衣机盖板,从而确保了洗衣机脱水时的操作安全。
3. 箱体与支承系统
洗衣机外箱体是洗衣机的盔甲, 很多洗衣机采用高分子聚合塑钢材料作为外箱体,永不生锈,耐碰撞,防漏电,机身轻便,易于搬动。有的采用刚柔相济的不锈钢做内桶刚性,在于不锈钢材质表面分子结构致密,空隙小,以达到抗菌,抑菌,耐腐蚀的作用。柔性,超级镜面不锈钢材料光滑柔细,即便是最娇柔的面料也不会受到损伤。很多洗衣机内桶完全采用世界一流的不锈钢材料制成,拥有顶级的品质保证。全自动洗衣机一般采用轻触式开关,在按下开关后,字符旁边的指示灯会亮。当指示灯亮起表示程序选中,指示灯闪烁表示正在执行此程序,指示灯熄灭表示程序未选择或执行完毕。
4.PLC机型选择
PLC是一种根据用户给的指令,通过输入接口现场采样信息执行逻辑或数值运算,再通过输出接口去控制各种执行机构动作。它主要有CPU、存储器、I/O接口模板三部分。通过对结构图的分析,可知全自动洗衣机的I/O点不多,选择三菱FX系列F1—20MR,可以完全满足其要求,F1—20MR有20个I/O,根据输入,输出口的总点数,考虑留有适当余量。
全自动洗衣机电气控制系统包括微处理器、排水电磁铁、电容器、门开关、按键开关、指示灯、中间继电器,水位压力开关、蜂鸣器及进水电磁阀等部件组成。通过微处理器,能自动完成进水,洗涤(漂洗)、排水、脱水、报警等全部程序,只需设计软件就可以来达到预想控制的目的。
二、设计目的
1、了解和掌握全自动洗衣机的工作流程;
2、了解自动控制的工作原理及PLC在日常工作中的应用
三、全自动洗衣机的设计要求
控制要求:整个洗涤过程分为进水、洗涤、放水、脱水四个部分,系统从进水环节开始到脱水环节结束共循环两次。
(1)PLC投入运行,系统处于初始状态,准备好启动。
(2)按下启动按钮后,洗衣机开始进水。进水直到高(中、 低)水位,水位开关由OFF变ON)。
(3)PLC停止进水,2秒后开始洗涤。
(4)洗涤时,正转30秒,停2秒,然后反转30秒,停2秒。
(5)如此循环5次,总共320秒后开始排水。
(6)排空后脱水30秒。
(7)开始清洗,重复(1)~(5),清洗两遍。
(8)清洗完成,报警3秒并自动停机。
四、PLC控制系统工作原理及调试过程
1、初始脉冲M8002使初始状态S2置1,按下启动按扭X1,状态转入S20,Y1得电启动洗衣机,选择水位(高、中、低)状态转入S21,Y2得电开始进水,达到选定水位后相应的水位检测触点接通,状态转入S22。
2、状态转入S22,T0定时2S,2S后T0的触点接通,状态转入S23,Y3得电,洗衣机正转,并用T1定时30S,30S后T1触点接通,状态转入S24,T2开始定时2S,2S后其触点接通,状态转入S25,Y4得电。
衣机反转并用T3定时30S,30S后T3触点接通,状态转入S26,此时用T4定时2S,C0计数5次,2S后T4触点接通,当计数未达5次,C0的常闭继续闭合状态转入S23,当计数达5次,C0的常闭断开,常开闭合,状态转入S27.
3、状态转入S27后,Y5得电,开始排水,当水排空后,X6闭合状态转入S28,Y6得电,T5定时30S,C1计数2次,开始脱水,30S后T5触点接通,此时当C1计数未达2次,则C1的常闭继续闭合,状态转入S21,若C1计数达到2次,则C1的常开就闭合,状态转入S29.
4、状态转入S29后,Y7得电,T6定时3S报警,3S后,T6触点接通,状态转入S2.步进阶梯结束,程序结束.
五、结束语
PLC控制洗衣机洗涤程序有独特程序。
首先,它是一个顺序控制系统程序;
其次,洗涤、排水、脱水时间是由PLC内的计数器和定时器中K参数控制的,只要改变它的参数大小就可以改变整个程序时间长短;
第三,通过改变PLC的型号,可以根据认物的质地、数量和脏污程度来实现标准洗、强洗、快洗的多功能;
第四,通过改变洗涤程序可实现进水洗涤、漂水、排水、脱水的顺序控制,也可实现或洗涤、或漂水、或脱水等单体控制;
第五,在设计过程中,可以方便的加入相应的配套装置,如指示灯,蜂鸣器。通过衣裳的分析说明,可知全自动洗衣机的控制系统是有多种性的,各种最优控制系统均可运用,但是必须考虑它的结构和成本。
参考文献
1 高勤主编:《电器及PLC控制技术》, 北京:高等教育出版社,2008.6
2 蒋金周主编:《全自动洗衣机的PC智能控制》
3 陈苏波主编:《三菱PLC快速入门与实例提高》,北京: 人民邮电,2008.6
4 吕卫阳、徐昌荣 主编:《PLC工程应用实例解析》,中国电力出版社