全自動洗衣機控制電路的PLC自動控制

湖南商務職業技術學院 羅及紅

1.引言

可編程控制器（PLC）是以計算機技術為核心的通用工業自動化裝置，它將傳統的繼電器控制系統與計算機技術結合在一起，具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點，近年來在工業自動控制、機電一體化以及改造傳統產業等方面得到了廣泛的應用，被譽為現代工業生產自動化的三大支柱之首[1]。本論文針對全自動洗衣機的實際控制要求，運用三菱PLC技術中的經驗設計法，在I/O分配的基礎上，將整個全自動洗衣機實際控制系統分解為進水、攪拌、排水和清洗四個部分[2]，進行PLC梯形圖程序設計和程序功能分析。

表1 全自動洗衣機的I/O分配表[6]

2.控制要求

全自動洗衣機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 全自動洗衣機的I/O接線圖[7]

圖2 全自動洗衣機的狀態轉換圖

圖3 全自動洗衣機的程序梯形圖（1）[7]

圖4 全自動洗衣機的程序梯形圖（2）[7]

2.1 接通電源，開進水按鈕，等待到達額定水位，關進水閥門；

2.2 正轉洗3s→停機1s→反轉洗3s→停機1s，反復100次；

2.3 開排水閥門，排水1min；

2.4 繼續開著排水閥門，高速正轉2min；

2.5 關排水閥門，開進水閥門，等待到達額定水位，關進水閥門；

2.6 正轉洗3s→停機1s→反轉洗3s→停機1s，反復100次；

2.7 開排水閥門，排水1min；

2.8 繼續開著排水閥門，高速正轉2min→停機。

3.I/O分配

全自動洗衣機的I/O分配，見表1。

4.I/O接線圖

5.狀態轉換圖

6.程序梯形圖

7.程序功能分析

7.1 洗衣機進水

當PLC處于等待狀態S0時，按下進水按鈕X0，計數器C1復位，同時狀態繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進水電磁閥；當到達額定水位X1時，狀態繼電器S21置位。

7.2 攪拌機正反轉

STL S21閉合后，輸出繼電器Y0失電，關進水電磁閥；同時輸出繼電器Y1得電，攪拌機開始正轉，3s之后，狀態繼電器S22置位，Y1失電攪拌機停止，1s之后，狀態繼電器S23置位，Y2得電攪拌機開始反轉，3s之后，狀態繼電器S24置位，Y2失電攪拌機停止，計數器C0計正反轉1次；當計數器C0未達到100次時，狀態繼電器S21置位，進入下一個攪拌正反轉周期。

7.3 洗衣機排水

當計數器C0達到100次時，狀態繼電器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，并啟動高速正轉電動機，2min之后，計數器C1計數1次，排水完畢，洗濟周期結束。

7.4 洗衣機清洗周期

此時計數器C1未達到2次時，狀態繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進水電磁閥；當到達額定水位X1時，計數器C0復位，同時狀態繼電器S21置位，進入洗衣機清洗周期，完成攪拌機正反轉100次之后，再進行排水，排水完畢，計數器C1達到2次，PLC返回等待狀態S0。

8.結束語

以上全自動洗衣機的PLC程序經過上機模擬調試，與實際控制要求完全一致，方便實用。在程序設計上，本系統還可采用PLC基本指令編程法或經驗設計法。另外，由于論文篇幅原因，沒有繪制本系統的外部接線圖，讀者可對照I/O分配表進行設計（輸入接PLC內部工作電源，輸出接外部負載工作電源）。

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

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

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

[4]胡學林.可編程控制器教程(實訓篇)[Z].電子工業出版社,2004,168.

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

[6]王盛.用PLC實現洗衣機的“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應用[Z].中南大學出版社,2008,226.