淺談?dòng)肞LC實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制的兩種設(shè)計(jì)方法

摘 要：PLC程序的設(shè)計(jì)方法多種多樣，很難說哪一種設(shè)計(jì)方法是最優(yōu)的或最簡便的。本文主要介紹了以全自動(dòng)洗衣為例，用基本邏輯指令、步進(jìn)指令這兩種編寫程序設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)程序控制的。

關(guān)鍵詞：PLC； 設(shè)計(jì)方法； 邏輯； 步進(jìn)

中圖分類號(hào)：TM925.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2012）07-114-001

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在洗衣機(jī)控制方面，從以繼電器為核心器件的自動(dòng)控制系統(tǒng)到以PLC為新型通用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，功能越來越強(qiáng)大，使用更加靈活方便。對(duì)于同一控制要求，PLC編寫程序的方法也多種多樣，下面以全自動(dòng)洗衣機(jī)為例，介紹用邏輯法、步進(jìn)法編寫程序控制的設(shè)計(jì)方法。

一、全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)作要求

全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水甩干用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通，洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過電氣控制系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)過水管將水注入外桶；排水時(shí)，電控系統(tǒng)把排水閥打開，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌正、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)甩干。高、低水位開關(guān)分別用于檢測高、低水位。起動(dòng)按鈕用來起動(dòng)洗衣機(jī)工作；停止按鈕起手動(dòng)停止進(jìn)水、排水及報(bào)警等作用，排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。

二、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求

全自動(dòng)洗衣機(jī)的程序工作控制流程如下：按通電源，PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備起動(dòng)。按下起動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)開始進(jìn)水，當(dāng)水滿即水位到達(dá)所設(shè)定的高度時(shí)，停止進(jìn)水并開始正轉(zhuǎn)洗滌。正洗15S后暫停，暫停3S后就開始反轉(zhuǎn)洗滌，反洗15S后暫停，暫停3S后，此時(shí)如果正、反洗沒有滿3次，則返回從正洗開始的運(yùn)作；若正、反洗已滿3次，則開始排水，水位下降到低水位時(shí)開始脫水并繼續(xù)排水，脫水10S即完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過程。如果沒有完成3次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始到脫水的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次的循環(huán)；若完成了3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警，10S報(bào)警后結(jié)束全部洗衣過程，自動(dòng)停機(jī)。

三、PLC機(jī)內(nèi)器件安排表

輸入器件 輸出器件 其他機(jī)內(nèi)器件

X000 起動(dòng)按鈕 Y000 進(jìn)水 T0 正轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)

X001 停止按鈕 Y001 正轉(zhuǎn)洗滌 T1 正轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí)

X002 手動(dòng)排水開關(guān) Y002 反轉(zhuǎn)洗滌 T2 反轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)

X003 高水位開關(guān) Y003 排水 T3 反轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí)

X004 低水位開關(guān) Y004 脫水 T4 脫水計(jì)時(shí)

Y005 停止報(bào)警 T5 報(bào)警計(jì)時(shí)

C0 正反洗滌循環(huán)次數(shù)

C1 脫水次數(shù)

M100 起動(dòng)洗衣機(jī)

M0 正轉(zhuǎn)暫停

M1 反轉(zhuǎn)暫停

四、全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC的幾種程序設(shè)計(jì)方法

1．用基本邏輯指令實(shí)現(xiàn)的控制程序

程序運(yùn)行過程：

1.1啟動(dòng)。按下啟動(dòng)按鈕X000，常開觸點(diǎn)閉合，接通內(nèi)部輔助繼電器M100，M100自鎖觸點(diǎn)閉合，同時(shí)常開觸點(diǎn)閉合。

1.2進(jìn)水。由于M100常開觸點(diǎn)閉合，而此時(shí)水位還未達(dá)到高水位時(shí)，Y000得電，洗衣機(jī)開始進(jìn)水。

1.3洗滌正、反轉(zhuǎn)循環(huán)3次。當(dāng)水位到達(dá)高水位時(shí)，高水位開關(guān)X003常閉觸點(diǎn)斷開，停止進(jìn)水；同時(shí)X003常開觸點(diǎn)閉合，Y001得電，洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)洗滌；Y001常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)，15S后，T0常開觸點(diǎn)閉合，使內(nèi)部輔助繼電器M0得電，M0自鎖觸點(diǎn)閉合，同時(shí)M0常閉觸點(diǎn)斷開，使Y001失電，洗衣機(jī)停止正轉(zhuǎn)洗滌；M0常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T1開始計(jì)時(shí)，3S后，T1常開觸點(diǎn)閉合使Y002得電，洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)洗滌，Y002自鎖觸點(diǎn)閉合，同時(shí)常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T2開始計(jì)時(shí)，15S后，T2常開觸點(diǎn)閉合，使內(nèi)部輔助繼電器M1得電，M1自鎖觸點(diǎn)閉合，同時(shí)M1常閉觸點(diǎn)斷開，使Y002失電，洗衣機(jī)停止反轉(zhuǎn)洗滌；M1常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T3開始計(jì)時(shí)，3S后，T3常開觸點(diǎn)閉合，計(jì)數(shù)器C0計(jì)數(shù)一次，洗衣機(jī)正、反轉(zhuǎn)洗滌一次循環(huán)結(jié)束，而此時(shí)T0、T1、T2、T3全部復(fù)位，為下一次循環(huán)做準(zhǔn)備，就這樣循環(huán)3次。

1.4排水、脫水及從進(jìn)水到脫水3次循環(huán)。當(dāng)計(jì)數(shù)器C0常開觸點(diǎn)閉合，使Y003得電，洗衣機(jī)開始排水。當(dāng)水位到達(dá)低水位時(shí)，低水位開關(guān)X004常開觸點(diǎn)閉合，使Y004得電，洗衣機(jī)開始脫水，同時(shí)定時(shí)器T4開始計(jì)時(shí)，10S后，常閉觸點(diǎn)斷開，切斷Y003和Y004，停止排水和脫水。T4常開觸點(diǎn)閉合，復(fù)位計(jì)數(shù)器C0，同時(shí)接通計(jì)數(shù)器C1，計(jì)數(shù)一次，完成從進(jìn)水到脫水一次循環(huán)。而此時(shí)由于Y003、Y004復(fù)位使Y000再次得電，又開始進(jìn)水，就這樣循環(huán)3次。

1.5停止報(bào)警。從進(jìn)水到脫水3次循環(huán)結(jié)束后，C1常開觸點(diǎn)閉合，Y005得電，發(fā)出洗衣報(bào)警，同時(shí)T5開始計(jì)時(shí)，10S后，T5常開觸點(diǎn)閉合，復(fù)位計(jì)數(shù)器C1，同時(shí)T5常閉觸點(diǎn)也切斷了M100，洗衣過程結(jié)束。

2．用步進(jìn)指令實(shí)現(xiàn)的控制程序

每一個(gè)狀態(tài)都有一個(gè)控制元件來控制該狀態(tài)是否動(dòng)作，這稱為步進(jìn)控制。步進(jìn)指令是在PLC中專門為了實(shí)現(xiàn)順序控制而特別安排的指令系統(tǒng)，整個(gè)步進(jìn)指令系統(tǒng)中有“步”“初始步”“轉(zhuǎn)換條件”“活動(dòng)步”“與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作”這樣幾個(gè)主要編程時(shí)的考慮對(duì)象，利用步進(jìn)指令編程中具有以下特點(diǎn)：①兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開。②兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開。③初始步一般對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，一方面因?yàn)樵摬脚c它的相鄰步相比，從總體上說輸出變量的狀態(tài)各不相同；另一方面如果沒有該步，無法表示初始狀態(tài)，系統(tǒng)也無法返回停止?fàn)顟B(tài)。④只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。

五、結(jié)束語

本文主要采用以PLC為控制核心，用兩種程序設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)的系統(tǒng)控制要求，具有較強(qiáng)的靈活性，提高了洗衣機(jī)運(yùn)行的可靠性。程序設(shè)計(jì)方法不是千篇一律的，每個(gè)人設(shè)計(jì)思想不同，則程序設(shè)計(jì)方法也不同，因此還有很多編寫全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)方法，因人而異，因控制要求而異。文中有不足之處，還請(qǐng)老師批評(píng)指正。

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[2]劉艷梅，陳震，李一波，渠莉娜.三菱PLC基礎(chǔ)與系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009