基于plc控制的全自动洗衣机系统

基于plc控制的全自动洗衣机系统内容摘要：

及，单片机全自动洗衣机系统由单片计算机及其外围芯片构成控制系统。 虽然单片机本身小巧、功耗低，实时控制功能强，但是其软、硬件的开发必须借助于开发工具，系统调试困难，不具有自开发能力，且编写洗涤、脱水等程序相对复杂；在设计控制系统硬件时，要有多种电路保护装置，如电流保护、电压保护、过载保护、过热保护及欠压保护等等。 这样增加了硬件的复杂性，隐含较高的故障率，无形地增加了维修成本费用。 工业控制计算机全自动洗衣机控制系统是利用通用计算机的扩展槽或扩展区，设计应用系统硬件模板，如通讯板、 I/O 扩展板等测控功能板，与通用计算机构成一个用于完成预定测控功能的控制系统。 其特点是系统有较强的软、硬件支持。 利用通用计算机的软、硬件资源来支持控制系统进行工作，具有自开发能力，有较强的可视能力和数据处理能力，更适合于计算机集中控制系统应用。 PLC 是一种新型的具有极高可靠性的通用自动化控制装置。 它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术、自动化控制技术及通信技术融为一体。 其特点如下： 抗干扰能力强，可靠性极高。 PLC 是专为工业控制设计的，采取了 精选元器件及多层次抗干扰等措施，能适应工业现场 的恶劣环境 .编程方便。 PLC 采用易于理解和掌握的梯形图语言，以及面向工业控制的简单指令。 使用方便。 PLC 的结构不仅具有先进的通讯和输入、输出能力，而且其模块化的系统结构、灵活的配置能力，使用户可以灵活组成各种规模和不同要求的控制系统。 维护方便。 PLC 模块化的系统结构，使操作人员在维修时只需要更换插入式模板或其它易损部件即可完成，既方便又减少了影响系统运行的时间。 设计、施工、调试周期短。 用 PLC 完成一项控制工程时，由于其硬、软件齐全，设计和施工可同时进行，缩短了周期。 6 易于实现机电一 体化。 PLC 的结构紧凑，体积小，重量轻，可靠性高，抗振防潮和耐热能力强，使之易于安装在机器设备内部，制造出机电一体化产品。 PLC 控制洗衣机洗衣程序有独特之处。 首先，它是一个顺序控制系统程序；其次，洗涤、漂洗、排水、脱水时间是由 PLC 内的计数器和定时器中参数控制的，只要改变它的参数太小就可改变整个程序时间长短；第三．通过改变 PLC 的型号，可以根据衣物的质地、数量及脏污程度来实现标准洗洗、柔和洗的多功能；第四，通过修改洗衣程序可实现进水、洗涤、漂洗、排水脱水的顺序控制，也可实现或洗涤、或漂洗、或脱水等单体控制 ；第五，在设计过程中，可以方便地加入相应的配套装置，如指示灯、蜂鸣器。 通过以上分析、说明可知 全自动洗衣机的 控制系统是有多样性的，虽然各种控制系统均可运用，但是必须考虑它的结构和成本。 鉴于 PLC 的诸多优势，结合全自动洗衣机自动控制系统的需要，选择德国西门子公司生产的具有高性能价格比的 S7200 系列可编程序控制器。 第二章 全自动洗衣机的结构 全自动洗衣机结构描述 （ 1） 滚筒式全自动洗衣机可分别为 6 部分：洗涤脱水部分、支撑部分、传动部分、操作部分、电气控制部分及排水进水部分。 （ 2） 洗涤脱水部分：洗涤 部分主要由内桶（滚筒）、外桶（盛水桶）、内筒叉形架、外筒叉形架。 转轴和轴承等组成，低速绕组（ KM1）称为洗涤绕组，而高速绕组（ KM2）为脱水绕组。 （ 3） 支持部分：支持部分的作用是支持外筒，内筒和减轻振动。 传动部分：传动部分将电动机的转动传递到主轴，从而带动内筒的转动，滚筒式全自动洗衣机的转动部分与双宿单相电动机、大小带轮、传动 V带等组成 （ 4） 操作部分：操作面板上的各种开关，例如启动，停止，洗涤方式选择按钮。 （ 5） 电气控制部分：就是这次设计要完成的。 （ 6） 进水和排水部分：进水排水管与盛液桶相连，有进水电磁阀和排水电磁阀来控 制进水和排水。 全自动洗衣机工作流程 7 洗衣服全过程描述：转好衣服放好洗涤液后，关上洗衣机的门，门开关 SB0闭合后才能正常洗涤。 按下启动按钮 SB1，洗衣机的进水电磁阀 Y1 打开，开始进水，上限水位开关 SB2 闭合停止进水。 开始进行预浸 5 分钟。 当然在开始洗涤前就要选择好洗涤方式，这里只设置三种洗涤方式，强洗、标准洗、柔洗。 强洗：是洗涤电动机只进行正转进行衣服的洗涤，洗涤时间为 15 分钟：标准洗：是洗涤电动机先正转 20 秒，然后停转 5 秒， 再 反转 20 秒， 又 停转 5 秒， 再 又正转，如此反复循环，整个标准洗的时间为 20 分钟：柔洗：是洗涤电动机先正转15 秒，再停 10 秒，然后反转 15 秒，再停 10 秒，又开始正转，如此反复循环，整个柔洗的时间为 30 分钟。 洗涤完成后，打开排水电磁阀 Y2 开始排水，当下限水位开关 SB3 断开时表示水已经排完，就开始进入到漂洗阶段。 漂洗 就是放进干净水，上限水位开关闭合后停止进水，洗涤电动机采用标准洗的工作方式进行漂洗，单次漂洗时间为 5分钟，时间到后开始将水排完，又重新进行新一轮漂洗，总共漂洗 4 次。 漂洗结束后将水排完，在进行脱水，次是洗涤电动机接通的是高速绕组，进行高速旋转，通过长生的离心力将衣服的水 分从桶壁的小孔甩出去，脱水时间不能超过 5 分钟。 当脱水过程结束后，开始蜂鸣器 YW 报警，提示衣服已经那个洗好 设计方案 本课题的设计要求使用 PLC 程序实现洗衣机的全自动洗衣的全过程。 设计 的原理是分别用各种按钮，上下眼水位开关，各种定时 器，计数器的常开、常闭触点来实现程序的转移和循环操作，以至于达到全自动、智能化洗衣的要求。 该设计的难点一是在预侵两分钟后如何转入到强洗、标准洗、柔洗的三种洗涤方式之一中去，二是在标准洗、柔洗的阶段如何在未到时间实现循环洗衣过程和到达时间后视线下一步操作漂洗阶段，三是如何再漂洗阶段何时实现循环标准洗，何 8 时排水后进水再循环标准洗。 四是何时结束漂洗阶段。 为了实现这些难点我的创新见解是：第一个难题的解决方案是采用了三个起保停电路在程序工作之前选择其中一种洗涤方式的启动按钮来实现何种洗涤方式。 分别用 、 、 来作为启动按钮，用 、 、 的常闭触电来断开电路，同时三个电路间要有互锁。 第二个难题的解决方案是用定时器、计数器共同来控制来实现陈旭的循环操作或程序的转移。 当计数器未计到设定值而定时器计到设定值程序就循环操作，而当计数器的当前值达到设定值程序就转移到下步操作。 漂洗阶段如何实现程序的循环和转移排水跟上面类似。 在排水阶段输出一个计数器，当计数器的当前值小于设定值就返回到漂洗阶段，如果当前值大于设定值就转入到下一阶段。 我采用该方案的目的是为了实现程序的顺序控制，让人一目了然，也能很好的 完成智能化、自动化的要求。 在顺序功能图转换成梯形图是，我采用了 SCR 指令转换， SCR 指令是专门用于顺序控制系统的程序指令状态的置位复位有顺序控制的继电器指令自动实现，因而使的程序编写起来入套公式一样简单。 相对于其他指令简单易学，使用方便。 系统配置 设计全自动洗衣机的控制系统需要很多配置才能在装入衣服和洗涤剂后，按下启动按扭 SB0 系统才能自动的完成洗衣的。