PLC控制自動(dòng)化洗衣機(jī)的洗滌

摘 要：文章主要介紹了西門子S7-200系列可編程控制器（PLC）在自動(dòng)化洗衣機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：可編程控制器（PLC）；電磁閥；電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化洗衣機(jī)

中圖分類號：TM925 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

一、緒論

大型洗衣機(jī)主要用于賓館、飯店、洗衣店、醫(yī)院或工廠進(jìn)行大批量衣物和床單的場合。這種洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，在洗滌和脫水時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速相差很大，一般為多臺籠型電機(jī)采用離合器切換運(yùn)轉(zhuǎn)或者使用變級電機(jī)加上離合器、皮帶輪及正反轉(zhuǎn)開關(guān)等機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。而且由于負(fù)載很大，為了獲得大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要采用大電阻電機(jī)，減速時(shí)還另需制動(dòng)裝置。隨著大功率開關(guān)器件制造技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，采用可編程控制器控制電機(jī)已滲透到各種電力傳動(dòng)系統(tǒng)中。由于可編程控制器（PLC）的功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，所以采用可編程控制器（PLC）控制自動(dòng)化洗衣機(jī)。

二、自動(dòng)化洗衣機(jī)的概述

在洗衣機(jī)的工作程序內(nèi)，由電動(dòng)或電子控制器按選定的洗衣程序，適時(shí)的發(fā)出工作指令，使整個(gè)洗衣過程從洗滌、漂洗、脫水各功能之間的轉(zhuǎn)換不需要用手直接操作而能自動(dòng)進(jìn)行，即稱之為自動(dòng)化洗衣機(jī)。

（一）自動(dòng)化洗衣機(jī)的工作原理

自動(dòng)化洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一心安放的，外桶是固定的，作為盛水用；內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作為脫水用。內(nèi)桶的周圍有許多的小孔，使內(nèi)桶和外桶的水流相通，洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別是由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來控制的。進(jìn)水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將進(jìn)水電磁閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到洗衣桶。排水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將排水電磁閥打開，將水由洗衣桶排到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波輪正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)脫水桶是不旋轉(zhuǎn)的。脫水時(shí)，通過電控系統(tǒng)將電磁離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)脫水桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動(dòng)按鈕用來啟動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水以及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。

（二）自動(dòng)化洗衣機(jī)控制要求

按下啟動(dòng)按鈕后，洗衣機(jī)開始進(jìn)水。當(dāng)水已經(jīng)滿時(shí)（即水位到達(dá)高水位，高水位開關(guān)由OFF變?yōu)镺N），進(jìn)水電磁閥關(guān)閉，停止進(jìn)水，并開始洗滌正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)洗滌15S后暫停，暫停3S后開始洗滌反轉(zhuǎn)。洗滌反轉(zhuǎn)15S后暫停，暫停3S后，若是正、反洗滌未滿3次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動(dòng)作；若是正、反洗滌滿3次時(shí)，則開始排水。水位下降到低水位時(shí)（低水位開關(guān)由ON變?yōu)镺FF）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。若未完成三次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了三次大循環(huán)，則進(jìn)行洗滌完成報(bào)警。報(bào)警10S后結(jié)束全部過程，自動(dòng)停機(jī)。此外，還要求可以按下排水按鈕以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水；按下停止按鈕以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。

（三）自動(dòng)化洗衣機(jī)的洗滌工藝及控制結(jié)構(gòu)組成

自動(dòng)化洗衣機(jī)的洗滌工藝一般由洗滌、漂洗和脫水等幾部分組成。它的各部分功能：洗滌和漂洗過程是頻繁的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行過程，它是為了清洗衣物、床單上的污垢；脫水主要是高速運(yùn)轉(zhuǎn)甩出衣物內(nèi)含水的過程。

自動(dòng)化洗衣機(jī)主要由內(nèi)桶、外桶、波盤、進(jìn)水口、排水口、電動(dòng)機(jī)、高水位開關(guān)、低水位開關(guān)、波盤等控制結(jié)構(gòu)組成，其中，波盤的功能是攪動(dòng)水流，靠波輪的快速旋轉(zhuǎn)，使衣物不斷翻滾、摩擦，從而達(dá)到洗滌的目的。

三、PLC的選型

由于本文主要參數(shù)為輸入接點(diǎn)5個(gè)，輸出接點(diǎn)6個(gè)，自備電源24V。用S7-200系列PLC來組成洗衣機(jī)的系統(tǒng)已綽綽有余。因?yàn)镾7-200系列小型PLC包含了一個(gè)單獨(dú)的S7-200 CPU和各種可以選擇的擴(kuò)展模塊，可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)模可以從幾點(diǎn)到幾百點(diǎn)。S7-200系列PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)和微機(jī)-PLC網(wǎng)絡(luò)，從而完成規(guī)模更大的工程。

四、自動(dòng)化洗衣機(jī)的程序設(shè)計(jì)

為了更好的方便分析問題，首先，依次設(shè)計(jì)出了PLC的硬件部分，即I/O地址分配表，自動(dòng)化洗衣機(jī)的外部接線圖；然后，依次設(shè)計(jì)出PLC的軟件部分，即自動(dòng)化洗衣機(jī)的程序控制流程圖，再根據(jù)自動(dòng)化洗衣機(jī)的控制過程及流程圖，來設(shè)計(jì)出自動(dòng)化洗衣機(jī)的梯形圖程序。

（一）PLC控制系統(tǒng)的硬件部分

五、結(jié)束語

綜上所述，用來PLC控制技術(shù)控制自動(dòng)化洗衣機(jī)的洗滌是很容易滿足實(shí)際的需要的；而且它的抗干擾能力強(qiáng)、程序操作方便，能夠穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗滌的控制；利用自動(dòng)化洗滌代替了人工操作，并且節(jié)約了時(shí)間；智能化程度高、系統(tǒng)安全可靠，便于修改程序；洗滌時(shí)間短，洗凈度高，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]STEP7-Miert/WIN 32 V3.1Sp1編程幫助手冊[Z]，西門子自動(dòng)化設(shè)備公司.

[2]SIMATIC S7-200 PLC可編程控制器系統(tǒng)手冊[Z]，西門子公司.

[3]陳立定.電氣控制與可編程控制器[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2004.

作者簡介：韓雪（1985.03-），女，河北滄州人，江蘇省鹽城技師學(xué)院電氣工程系團(tuán)總支副書記，電氣助理講師，本科，研究方向：電氣類專業(yè)、自動(dòng)化。