基于PLC的全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

尹茂森（曲阜師范大學(xué)　工學(xué)院　電氣信息及其自動化專業(yè),山東　日照　276826）

基于PLC的全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

尹茂森
（曲阜師范大學(xué)工學(xué)院電氣信息及其自動化專業(yè),山東日照276826）

摘要：在經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展的今天，隨著生活水平不斷提高，人們開始越來越注重于在享受層面的追求，并且隨著全球化進(jìn)程的加快，各類新興技術(shù)不斷被引入使用，成為了生活中的重要工具，但是傳統(tǒng)洗衣機(jī)是在電器的控制下運(yùn)行，其提供的便利性不夠，已經(jīng)不能滿足人們對其自動化程度的要求了，洗衣機(jī)要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動化技術(shù)的發(fā)展，隨著全自動化技術(shù)的引入，在國內(nèi)廣受好評，而洗衣機(jī)作為人類生活中提供了極大便利的電器，其自動化的功能也受到了國內(nèi)人士的追捧。

關(guān)鍵詞：PLC；全自動化洗衣機(jī)；控制系統(tǒng)

0　前言

近年來，電器的自動化是一種趨勢使然，而作為幾大常用電器之一的洗衣機(jī)也由之前的半自動化逐漸進(jìn)步到全自動化，具有多功能、智能化控制、自動化程度強(qiáng)的特點(diǎn)，可以很大程度上為人們帶來操作以及使用方面的便利。并且，使用PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)下的全自動化洗衣機(jī)在后期的維護(hù)以及升級方面相比于繼電器邏輯系統(tǒng)控制下的電器有著極為突出的優(yōu)勢，是電器從半自動化到自動化再到智能化的一種發(fā)展趨勢，近年來得到了相關(guān)行業(yè)廠商以及消費(fèi)者的重視。

1　PLC控制下的全自動化洗衣機(jī)的便利性

由PLC控制系統(tǒng)作為基礎(chǔ)控制系統(tǒng)而研發(fā)的全自動洗衣機(jī)體現(xiàn)出與傳統(tǒng)半自動化洗衣機(jī)之間存在有很大的優(yōu)勢區(qū)別，以西門子公司生產(chǎn)的PLC控制全自動洗衣機(jī)為例子，使之與創(chuàng)痛的通過繼電器邏輯系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)做比較，很容易發(fā)現(xiàn)以PLC系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)在使用的可靠性以及節(jié)能方面有了很大程度上的提高，在生活節(jié)奏快、能源短缺的今天，有著十分顯著的優(yōu)勢所在，例如PLC系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)減少了活動的部件與電子元器件，所以在電器中的接線比起傳統(tǒng)的繼電器邏輯系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)要減少了很多，同時(shí)，以繼電器系統(tǒng)控制的洗衣機(jī)在研發(fā)過程中有許多比較復(fù)雜的程序難以實(shí)現(xiàn)，后期的維修方面也存在有很大程度上的困難，而使用了PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)，可以減少維修的時(shí)間與難度，并且使用的時(shí)間可以有很大程度上的提升。

2　全自動化洗衣機(jī)概念及原理

（1）全自動洗衣機(jī)概念。全自動洗衣機(jī)主要是指通過水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合對于水量以及水的進(jìn)出進(jìn)行控制，從而視線里自動的控制。其中，使用PLC控制系統(tǒng)對于電磁進(jìn)行控制，由于電磁對于進(jìn)水閥有著控制水源的作用。

（2）全自動化洗衣機(jī)的工作原理。在PLC控制系統(tǒng)下的全自動化洗衣機(jī)工作原理是，通過外部設(shè)施輸入信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)對其進(jìn)行分析并且給出相對于指示，若輸入關(guān)閉水源的信號，則PLC系統(tǒng)輸出指令將電磁線圈的斷電，此時(shí)移動的鐵芯將緊緊頂在橡膠膜片上，并且把膜片中間水流通過的小孔進(jìn)行了堵塞，通過這樣的方式來保證閥門可以關(guān)閉，從而達(dá)成指令，造成水流不通。而當(dāng)輸入了打開水流的指令之后，通過PLC系統(tǒng)分析給出指令，將電磁線圈通電后，移動鐵芯上移不再堵塞膜片中間的小孔，小孔打開之后，水流就可以通過小孔而進(jìn)入到洗衣桶之間，而排水的以及洗滌過程中的一切指令都是通過儲存在儲存器中的信息給出指令，通過PLC發(fā)出指令，從而控制洗衣機(jī)進(jìn)行對衣物的清潔。

3　PLC控制系統(tǒng)的原則

3.1PLC系統(tǒng)的基本原則

PLC控制設(shè)計(jì)要遵循可編制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的總體原則，即不超過客觀條件的允許范圍，對可控制對象進(jìn)行控制，并且在控制的基礎(chǔ)上，有效體現(xiàn)出其編程中的簡單操作、維護(hù)簡易并且節(jié)省能耗的特點(diǎn)，更加提高了系統(tǒng)的舒適性與安全性。

3.2后期維護(hù)便利性

投入使用一種新型的控制系統(tǒng)可以很大程度上提高了使用的便利性、商品性能，但是同時(shí)也存在有后期的使用維護(hù)、在技術(shù)培訓(xùn)和前期投入方面的資金使用，為了體現(xiàn)出新技術(shù)的便利性，所以在使用PLC控制系統(tǒng)時(shí)，在滿足了控制使用的前提下，一定要盡量擴(kuò)大該工程可以帶來的效益，在設(shè)計(jì)方面也不僅僅要考慮前期的使用效益，更應(yīng)該考慮到PLC控制技術(shù)作為一個(gè)新的技術(shù)，仍舊在不斷發(fā)展過程中，對于后期的發(fā)展和完善的需要也要有考慮，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中留有后期進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)展的空間。

4　對于PLC控制下的全自動化洗衣機(jī)的研究與設(shè)計(jì)

4.1研究

為更好使用PLC系統(tǒng)對于全自動化洗衣機(jī)進(jìn)行研究，首先需要深入研究洗衣機(jī)發(fā)展過程中的發(fā)展，總體基本結(jié)構(gòu)以及需要設(shè)計(jì)的控制要求，在使用PLC對于洗衣機(jī)進(jìn)行控制的過程中需要注意對于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括了PLC的選擇以及軟件的設(shè)計(jì)等等方面，同時(shí)在編寫好程序后需要對其進(jìn)行仿真。

4.2設(shè)計(jì)

（1）PLC要控制的功能。PLC控制系統(tǒng)在全自動化洗衣機(jī)中需要控制的包括了檢測功能、控制功能兩大功能。在檢測功能中包括了洗衣方式、水位、進(jìn)水程度以及排水過程，控制功能則包括更多，有進(jìn)出水、洗衣脫水等動作的完成，時(shí)間的長短，洗衣脫水效果。同時(shí)，在考慮了此類功能的條件下，還要對其外觀以及性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，在對于洗衣機(jī)的手動操控的面板上必須要充分考慮到使用者的便利性。

（2）PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。PLC程序控制的全自動化洗衣機(jī)包括了洗衣機(jī)子程序、清洗過程子程序兩個(gè)部分，其中洗衣機(jī)子程序工作的過程是：首先，將洗衣機(jī)子程序啟動，同時(shí)程序自動打開電磁閥進(jìn)水，同時(shí)檢測水位，當(dāng)確定了水位正常后，對洗衣模式進(jìn)行選擇，洗衣10m in，而后進(jìn)行排水，排水結(jié)束后即為洗衣子程序的結(jié)束。清洗過程子程序的過程中，首先啟動了清洗子程序，然后對于進(jìn)水，對水位進(jìn)行檢測，開始清洗模式，清洗衣服，排水，清洗子程序結(jié)束。

在此需要注意，洗衣子程序和清洗子程序中洗衣服的模式中都存在有有標(biāo)準(zhǔn)模式和柔和模式之分。標(biāo)準(zhǔn)模式洗衣服的流程圖及柔和模式洗衣服過程為，標(biāo)準(zhǔn)模式：電動機(jī)先正轉(zhuǎn)5s，停止1s，電動機(jī)再反轉(zhuǎn)5s。標(biāo)準(zhǔn)模式；電動機(jī)先正轉(zhuǎn)3s，停止1s，電動機(jī)再反轉(zhuǎn)3s。

5　結(jié)語

隨著人們生活水平的提高，對于洗衣機(jī)的需求如同對于其它全自動化電器的需求一樣在不斷增長中，而PLC控制系統(tǒng)在全自動化洗衣機(jī)中所顯示出來極大化的便利性以，可以很大程度上為人們的生活減去清潔衣服的負(fù)擔(dān)，同時(shí)使用PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)下的全自動化洗衣機(jī)在后期的維護(hù)以及升級方面，也有很大提升空間，是一種電器從半自動化到自動化再到智能化的一種發(fā)展趨勢，這對于技術(shù)人員對于該技術(shù)的研發(fā)與重視提出了要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]張揚(yáng).蔡春偉.孫明健.S7-200PLC原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2010(20):23-24.

[2]程子華.詹永瑞.視頻學(xué)工控-西門子S7-200PLC應(yīng)用技術(shù)[M].人民郵電出版社,2010(23):24-25.

[3]呂景泉.可編程控制器技術(shù)教程[M].北京:高等教育出版社,2001(34):32-34.