基于PLC全自動洗衣機控制系統淺析

李德發

摘 要：隨著社會生活水平的提高，自動智能控制也隨著科技發展運用到生活的各個方面。全自動洗衣機是生活中的必備的生活用具，為人們洗衣方便并節省了很多時間。為了提高全自動洗衣機的使用效果，根據洗衣機的工作原理，設計了流程及程序，使用S7-1200PLC西門子軟件，提高靈活性和可擴展性，讓洗衣機控制器、人機界面和軟件之間的無縫集成和完美整合，達到高性能，并且全自動洗衣的任務。

關鍵詞：控制面板;PLC;循環;輸入信號

Abstract：With the improvement of social living standard，automatic intelligent control is applied to every aspect of life with the development of science and technology.Fully automatic washing machine is an essential life appliance，convenient for people to wash clothes and save a lot of time.In order to improve the use effect of the washing machine，washing machine according to the working principle of the design process and procedures，the use of Siemens S7-1200 PLC software，improve the flexibility and extensibility，let washing machine controller，man-machine interface and seamless integration between software and perfect integration，to achieve high performance，and the task of automatic washing.

Key words：control panel;PLC;Cycle;The input signal

隨著科學技術和社會不斷的發展提高，洗衣機基本全部應用在每個家庭當中，但傳統的洗衣機存在許多不足，如無論洗滌衣物多少攪拌不能調整，造成電耗過高，洗滌用水浪費嚴重，洗滌時間不易調整，人機界面不太友好，故障率較高等。設計一種全新基于PLC全自動的洗衣機控制系統，達到人機界面和軟件之間的無縫集成和完美整合及報警提醒，給人們帶來很大的便利。

1 設計要求

接通電源后，分別選擇不同的清洗方式和強度，按下啟動按鈕，能使洗衣機正常運行，能實現正反轉清洗，并在清洗完成后實現正常脫水，完成清洗衣物過程。在當中，如有緊急情況需要暫停洗衣機，按下暫停按鈕，洗衣過程能緊急暫停，并不損壞整個洗衣體系，能在啟動后繼續完成清洗過程。

2 控制面板

控制面板是在需要人工操作時，方便人們進行選擇和調節機器功能的操作平臺。在全自動洗衣機的外觀上，全自動洗衣機的控制面板的設計必須讓人操作快捷，方便使用。在合理設計以上功能之外，還必須考慮全自動洗衣機的外觀設計。達到人機界面的基本需求。設計全自動洗衣機的操作面板如圖1所示。

當洗衣物時，放進衣物，人們根據洗的衣物在控制面板上來選擇洗的方式、洗的強度，如果沒有選擇，則按標準洗滌方式進行，通過啟動按鈕啟動洗衣機。在控制面板上，可以清楚地看到清洗的時間，脫水剩余時間，觀察水位，指示燈的正常與非正常和出現故障蜂鳴器報警指示燈閃爍。

3 總體系統

現階段，PLC系統在控制形式中有著非常好的優勢。全自動洗衣機使用S7-1200PLC體系，S7-1200模塊清晰分明，結構緊湊，使用功能全面，能適應在全自動洗衣機應用之中。并且有很好的擴展性和靈活性，可實現高標準工業技術功能。此洗衣機系統組成如圖2所表示。

洗衣機系統中包括了輸入信號、編輯控制器PLC、輸出信號組成。輸入信號包含啟動按鈕、暫停按鈕、洗滌選擇、漂洗選擇、脫水選擇、柔和選擇、標準選擇、強洗選擇和水位探測來對信號的收集，傳遞給S7-1200PLC進行分析，并作出處理。經過處理后，在傳遞給輸出構件，包含進水電磁閥、排水電磁閥、電動機的正反轉動、水位顯示器、蜂鳴報警器、指示顯示器。最后完成全自動清洗衣物的功能。

啟動按鈕是用來控制全自動洗衣機是否開始工作，一般來說，當把要洗的衣物放進洗衣機內，放入清洗劑，接通電源后，按下啟動按鈕，洗衣機開始工作。

（1）停止按鈕是用來控制正在工作中的洗衣機是否停止工作。如果再清洗衣物過程中，需要緊急停止洗衣機工作，也可以直接關閉停止按鈕，洗衣機即會暫停工作。

（2）洗滌選擇、漂洗選擇按鈕是根據要洗的衣物來選擇的清洗方式。

（3）柔和選擇、標準選擇、強洗選擇按鈕是根據衣物的種類，污垢程度來選擇的清洗方式和清洗強度。

（4）水位探測器包含高水位探測器和低水位探測器。通過高低水位探測器來檢測水位位置，并轉換成信號在控制面板水位顯示器上顯示。

（5）電動機是把電能轉換成機械能，使洗衣機實現正反轉運動，通過旋轉使水、衣物、機壁之間產生摩擦，達到清洗衣物污垢的目的。

4 系統控制過程

接通電源，選擇洗衣模式，把啟動按鈕啟動后，開始往洗衣機里注入清水。注入的水到達指定水位后，進水電磁閥關閉。并開始在電機帶動下進行正轉清洗，正轉清洗15s后，暫停3s，3s后在電機帶動下進行反轉清洗，反轉清洗15s后，再暫停3s。[2]當正反轉清洗沒有達到3次時，對正反轉清洗進行循環，使之到達3次。把洗衣機缸內水排盡，進行衣物脫水，脫水時間為15s。此時如果這次洗衣沒達到3次脫水時，再進行從注入清水循環，直到滿足3次，洗衣機暫停，此次洗衣完成。

5 總結

當前，全自動洗衣機具有功能多、智能化控制、自動化程度高的特點，得到了普遍的應用，但也存在許多不足。所以設計一種全自動洗衣機，需要從眾多不足之中，根據洗衣機的工作原理，選擇了合適控制系統，設計適當的流程以及程序。依據對需要收集的信號，對各類按鈕進行設計，通過選擇的控制系統，對收集的信號分析，以此來輸出信號。使用S7-1200PLC軟件組成，實現洗衣機洗衣過程啟動、停止、清洗方式選擇、清洗強度選擇、排水、進水、脫水、報警、正轉動、反轉動、顯示等自動化控制，使其控制系統具有智能化程度高，到達人機界面友好，可靠性高，能長期穩定運行。

參考文獻：

[1]張明金.基于PLC的全自動洗衣機控制系統的設計[D].機電技術，2012.

[2]郭紅丹.淺析PLC技術在全自動洗衣機中的應用[J].硅谷，2011.