全自動洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

1、西安建筑科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）全自動洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計姓 名 學(xué) 號 專 業(yè) 機(jī)電一體化 層 次 指導(dǎo)教師 2012年10月摘 要隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會飛速發(fā)展，洗衣機(jī)成為人民日常生活息息相關(guān)的家用電器產(chǎn)品。而從全自動洗衣機(jī)誕生以來，洗衣機(jī)的全自動化、多功能化、智能化是其發(fā)展方向。其內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)就不斷的被改進(jìn)。設(shè)計方法也開始多種多樣，從而使全自動洗衣機(jī)顯得更加智能化。基于全自動洗衣機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，本次設(shè)計利用三菱公司生產(chǎn)的PLC控制全自動洗衣機(jī)，與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，可編程控制器(PLC)以微處理器為核心，普遍采用依據(jù)繼電接觸器控制系統(tǒng)電氣原理圖編制的梯形圖語

2、言進(jìn)行程序設(shè)計，編程容易，功能擴(kuò)展方便，修改靈活，而且結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)。三菱FX2N系列可編程控制器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其中的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備更是符合全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求與特點。本文選擇三菱FX2N-32MR為核心部件，著重進(jìn)行硬件接口設(shè)計，利用梯形圖和語句表進(jìn)行編程，實現(xiàn)了全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的自動化，同時根據(jù)全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制要求和特點,確定PLC 的輸入輸出分配。本文還介紹了衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，全自動洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計，重點介紹了關(guān)于三菱系統(tǒng)的全自動洗衣機(jī)PLC的設(shè)計。為方便讀者更快地了解,熟悉本設(shè)計,作為基

3、礎(chǔ)知識,還介紹了有關(guān)的PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理等，使全自動洗衣機(jī)能更加智能化,更加完善。關(guān)鍵詞：PLC；電氣控制；自動化；全自動洗衣機(jī)Abstract With the development of science and technology and the rapid development of society, washing machine became the peoples everyday life, household appliances products. From the inception of automatic washing machine, washing

4、machine full automation, multi-functional, intelligent is its development direction. The internal circuit control system is constantly being improved. Design began to diversity, so that the automatic washing machine is more intelligent. Based on the full automatic washing machine is more and more wi

5、dely used, the design of the Mitsubishi Co production of the PLC control is full automatic washing machine, and the traditional relay logic control system, programmable logic controller ( PLC ) to the microprocessor as the core, generally adopted according to the relay contactor control system elect

6、rical schematic diagram of the ladder diagram language program design, programming easy, convenient function expansion, modify and flexible, and has the advantages of simple structure, strong anti interference capability. Mitsubishi FX2N series programmable controllers instruction is rich, can meet

7、all kinds of input output, expansion device, has the rich special expansion device, wherein the analog input devices and communications equipment is consistent with full automatic washing machine control system requirements and characteristics. This paper choose the Mitsubishi FX2N-32MR as core part

8、, focused on the design of hardware interface, using the ladder diagram and sentences to programming, realize the full automatic washing machine control system automation, at the same time according to the automatic washing machine control system general control requirements and characteristics, det

9、ermined the PLC input and output distribution. This paper also introduces the sewing machine PLC control system, full automatic washing machine and basic structure of hardware design, focusing on Mitsubishi system for fully automatic washing machine PLC design. For the convenience of the reader to q

10、uickly know, familiar with the design, as the basic knowledge, also introduced the PLC basic structure and working principle of the automatic washing machine, more intelligent, more perfect. Key words: PLC; electrical control; automation; full automatic washing machine目 錄第1章 緒 論41.1 課題的研究背景41.2 洗衣機(jī)發(fā)

11、展概況和現(xiàn)狀41.3 課題研究的目的與意義51.4 本課題研究的主要內(nèi)容6第2章 全自動洗衣機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理72.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)72.2基本工作原理82.3 全自動洗衣機(jī)控制面板及控制系統(tǒng)92.4 洗滌脫水系統(tǒng)102.5排水和進(jìn)水系統(tǒng)102.6電動機(jī)及傳動系統(tǒng)10第3章 可編程控制器及全自動洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)123.1可編程控制器的基本概念及工作原理123.1.1 PLC概述123.1.2 PLC的工作原理123.2全自動洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)143.2.1控制系統(tǒng)的比較143.2.2洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)概述14第4章 硬件設(shè)計164.1全自動洗衣機(jī)的硬件系統(tǒng)設(shè)計及控制電路圖164

12、.2進(jìn)水電磁閥174.3排水閥與電磁鐵174.4水位開關(guān)和水位傳感器174.5減速離合器184.6電機(jī)和電容18第5章 基于三菱PLC的全自動洗衣機(jī)的設(shè)計195.1控制要求195.2硬件電路設(shè)計195.2.1PLC選型195.2 .2I/O點分配195.2.3 I/O接線圖205.3軟件電路設(shè)計215.3.1 控制方案215.3.2全自動洗衣機(jī)的工作順序215.3.3 梯形圖23第6章 全自動洗衣機(jī)的系統(tǒng)調(diào)試256.1中間變量的記錄256.2系統(tǒng)調(diào)試25附錄：指令表27參考文獻(xiàn)27結(jié)束語29致 謝30第1章 緒 論1.1 課題的研究背景本次設(shè)計基于PLC的全自動洗衣機(jī)控制，本文的課題源于市場上

13、洗衣機(jī)產(chǎn)品。采用PLC控制開發(fā)的周期短，開發(fā)成本低，可以直接用于工業(yè)現(xiàn)場控制。PLC控制具有實時性、信號處理時間短、速度快、更能滿足各個領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項目，可靠性高，豐富的I/O卡件，質(zhì)優(yōu)價廉，性價比高，安裝簡單，維修方便，PLC控制能在高粉塵、高噪聲、強(qiáng)電磁干擾和溫度變化劇烈的環(huán)境下正常工作。因為它是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能，所以在使用中，硬件相對簡單，編程語言也相對簡單，并且測試容易，維修方便，更可以提高控制系統(tǒng)設(shè)計的靈活性及控制系統(tǒng)的可靠性。本設(shè)計以操作簡單、使用可靠、維護(hù)修理方便作為主要設(shè)計方向。 1.2 洗衣機(jī)發(fā)展概況和現(xiàn)狀從古到今，洗衣

14、服都是一項難于逃避的家務(wù)勞動，在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，這項勞動并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣、手搓、腳踩、棒擊、沖刷、摔打。這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是辛苦勞累。世界上第一臺洗衣機(jī)于1858年誕生，但這臺洗衣機(jī)使用費(fèi)力，且損傷衣服，因而沒被廣泛使用，但這卻標(biāo)志了用機(jī)器洗衣的開端。1874年,“手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，美國人發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。1880年，美國發(fā)明了蒸氣洗衣機(jī)，蒸氣動力開始取代人力。蒸汽洗衣機(jī)之后，水力洗衣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。1910年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機(jī)，電動洗衣機(jī)的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。1922年，美國改造了洗衣

15、機(jī)的洗滌結(jié)構(gòu)，把拖動式改為攪拌式，使洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)固定下來，這也就是第一臺攪拌式洗衣機(jī)的誕生。1932年，美國研制成功第一臺前裝式滾筒洗衣機(jī)。1955年，在引進(jìn)英國噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。70年代后期，微電腦控制的全自動洗衣機(jī)出現(xiàn)引領(lǐng)新的發(fā)展方向，讓人耳目一新。90年代，由于電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實現(xiàn)了較寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。全自動洗衣機(jī)其特點是能自動完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個過程不需要人工操作。這類洗衣機(jī)均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動各執(zhí)行器件動

16、作，整個洗衣過程自動完成，所用的程序控制器可分為電動機(jī)驅(qū)動式和單片機(jī)式。從控制方式的發(fā)展階段上分，全自動洗衣機(jī)可分為兩大類：第一類：電動控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由電動元件組成。第二類：電腦控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由微型計算機(jī)組成。電動控制全自動洗衣機(jī)是較早出現(xiàn)的自動控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，是自動控制的初級階段。隨著計算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)正在逐步實現(xiàn)硬件化。因此，電動控制洗衣機(jī)將逐步退出家電舞臺。全自動洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上分有波輪式、攪拌式、滾筒式。目前,國內(nèi)市場上銷售的大都是波輪式和滾筒式，供應(yīng)最多的是波輪式洗衣機(jī)。波輪式洗衣機(jī)的特點是洗凈率高,但對衣服

17、的磨損很大,隨著人們生活水平不斷地提高，絲綢,毛料,羊毛等大量走進(jìn)普通家庭,廠商又適時地推出了滾筒洗衣機(jī),它最大的優(yōu)點是磨損率小,但洗凈率比波輪式低,價格高。洗衣機(jī)產(chǎn)品可以分三類：普通型、半自動型和全自動型。普通型和半自動型洗衣機(jī)，都需要人為參與操作，才能完成洗衣、甩干、排水全過程；而全自動洗衣機(jī)在整個洗滌、甩干、排水過程中，無需人為操作和監(jiān)控。國內(nèi)外洗衣機(jī)品牌有海爾、小天鵝、榮事達(dá)、松下、惠而浦水仙、LG熊貓、西門子、日立好用。1.3 課題研究的目的與意義本課題主要著重于全自動洗衣機(jī)的控制，要求洗衣機(jī)能實現(xiàn)進(jìn)水、洗滌、排水、脫水、報警，所采用的控制方法操作簡單、穩(wěn)定可靠、維護(hù)與維修方便?？刂?/p>

18、方法確定后投入生產(chǎn)要縮短控制系統(tǒng)的設(shè)計的時間、調(diào)試周期，且要降低成本。傳統(tǒng)的洗衣機(jī)采用繼電器控制的優(yōu)點是裝置結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、抗干擾能力強(qiáng)。但是，這也是隨之帶來的一些問題，如絕大多數(shù)控制繼電器都是長期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞，而且繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費(fèi)大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。這種電路接線多，只適用于小型的控制電路。采用PLC控制比繼電器控制好的多，我們采用PLC來控制。 （1

19、） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。（2） 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。（3） 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。（4） 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程

20、序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。（5） 體積小，重量輕，能耗低，由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。1.4 本課題研究的主要內(nèi)容本課題需研制出可靠性高、易于操作的全自動洗衣機(jī)控制方法，該系統(tǒng)采用PLC控制，主要包括電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、離合器控制、進(jìn)排水電磁閥控制、循環(huán)控制、保護(hù)和聯(lián)鎖。研究的具體內(nèi)容包括：（1） 深入了解洗衣機(jī)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)及控制要求。（2） 控制系統(tǒng)設(shè)計。包括硬件設(shè)計，PLC的選擇，軟件設(shè)計，編程方法。 （3） 對編寫好的編譯程序進(jìn)行實際調(diào)試。第2章 全自動洗衣機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)全自動洗衣機(jī)的由內(nèi)外桶、進(jìn)

21、水口、啟動和停止按鈕、控制器、進(jìn)水按鈕、水位開關(guān)、排水口和洗條電機(jī)組成。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。該洗衣機(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，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi)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。啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作。停止按鈕

22、用來實現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報警。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：2.2基本工作原理全自動洗衣機(jī)綜合運(yùn)用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識，以下就其原理和構(gòu)造作一分析。洗衣機(jī)的洗滌過程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實現(xiàn)洗凈的目的。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，又使得洗滌液流回波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，如同

23、人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當(dāng)衣物被放進(jìn)洗滌液之后，由于慣性作用運(yùn)動緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對運(yùn)動，水流與衣物便發(fā)生相對摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。再次由于洗衣涌形狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無規(guī)則地運(yùn)動并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高衣物的洗凈的均勻性。全自動洗衣機(jī)是通過水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來控制進(jìn)水、排水以及電機(jī)的通斷，從而實現(xiàn)自動控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。當(dāng)電磁線圈斷電時，移動鐵芯在重力和彈簧力的作用下，

24、緊緊頂在橡膠膜片上，并將膜片的中心小孔堵塞，這樣閥門關(guān)閉，水流不通。當(dāng)電磁線圈通電后，移動鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。由于中心小孔的流通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上移，閉門開啟，水流導(dǎo)通。水位開關(guān)實際上是一個壓力開關(guān)。氣室的入口與洗衣桶中的貯氣室相聯(lián)接。當(dāng)水注入洗衣桶后，貯氣室口很快被封閉，隨水位上升，貯氣室的水位也上升，被封閉的空氣壓強(qiáng)亦增大，水位開關(guān)中的波紋膜片受壓而脹起，推動頂桿運(yùn)動而使觸點改變，從而實現(xiàn)自動通斷。智能型模糊控制的全自動洗衣機(jī)還可以自動判斷水溫、水位、衣

25、質(zhì)衣量、衣物的臟污情況，決定投放適量的洗滌劑和最佳的洗滌程序。其方法是：在洗衣桶內(nèi)注入一定量水后使電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，平穩(wěn)后快速斷電，洗衣桶在慣性作用下帶動電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動。此時，電機(jī)繞組產(chǎn)生反電動勢，對其半波整流并放大整形后獲得一矩形脈沖系列。通過分析脈沖個數(shù)和脈沖寬度。就能得到衣質(zhì)衣量情況。衣物的臟污程度是通過水的透明度來判斷的。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電傳感器，使紅外光通過水而進(jìn)入另一側(cè)的接收管。若水的透明度低，接收管獲得的光能小，說明衣物較臟。脫水時采用壓電傳感器。當(dāng)脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時，從脫水桶噴射出來的水作用于壓電傳感器上，根據(jù)這個壓力變化，自動停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。2.3 全自動洗衣機(jī)控制面板及控

26、制系統(tǒng)全自動洗衣機(jī)控制面板由工作指示區(qū)、編程選擇鍵、增鍵、減鍵、和啟動鍵組成。全自動洗衣機(jī)一般采用輕觸式開關(guān)，在按下開關(guān)后，字符旁邊的指示燈會亮。當(dāng)指示燈亮起表示程序選中，指示燈閃爍表示正在執(zhí)行此程序，指示燈熄滅表示程序未選擇或執(zhí)行完畢。全自動洗衣機(jī)電氣控制系統(tǒng)包括微處理器、排水電磁鐵、電容器、門開關(guān)、按鍵開關(guān)、指示燈、中間繼電器，水位壓力開關(guān)、蜂鳴器及進(jìn)水電磁閥等部件組成。通過微處理器，能自動完成進(jìn)水，洗滌（漂洗）、排水、脫水、報警等全部程序，只需設(shè)計軟件就可以來達(dá)到預(yù)想控制的目的。2.4 洗滌脫水系統(tǒng)它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。盛水桶又稱為外桶，主要用來盛放洗滌液。盛水桶固定在鋼制底

27、板上，通過4根吊桿懸掛在洗衣機(jī)箱體上。電動機(jī)，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。洗滌桶又稱為脫水桶或者離心桶，也稱為內(nèi)桶，它的主要功能是用來盛放衣物，在洗滌或漂洗時配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時便成為離心式的脫水桶。波輪是全自動洗衣機(jī)中對衣物產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。按波輪的形狀來分，基本上有小波輪（直徑在160mm左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在300mm左右）新水流兩類。2.5排水和進(jìn)水系統(tǒng)波輪式全自動洗衣機(jī)的進(jìn)排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。為了對桶內(nèi)的水位進(jìn)行檢測和控制，洗衣機(jī)上都安裝有水位控制器（水位開關(guān)）。波輪式全自動套桶洗衣機(jī)使用最多的水位開關(guān)是空氣壓力式開關(guān)，主要有氣壓傳感

28、器裝置，控制裝置及電觸點開關(guān)3部分組成，用來監(jiān)視水位的高低。此外電磁閥分進(jìn)水和排水電磁閥，進(jìn)水電磁閥是洗衣機(jī)上的自動進(jìn)水開關(guān)，它受水位開關(guān)動斷觸點的控制。而排水電磁閥是全自動洗衣機(jī)上的自動排水裝置，同時還起改變離合器工作狀態(tài)。進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流過線圈形成磁場的原理，洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn)，排水時使用，220V交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場，電磁線圈吸合。自動打開香蕉閥門，洗衣機(jī)里的水就順著管道流出去了。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場消失，電磁鐵松開，橡膠閥門自動關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。2.6電動機(jī)及傳動系統(tǒng)波輪式全自動套桶洗衣機(jī)的電動機(jī)及傳動系統(tǒng)主要由電動機(jī)和離合器組成，離合

29、器又有普通離合器和減速離合器兩種。其中普通離合器用在采用小波輪的套桶洗衣機(jī)上，這種洗衣機(jī)在洗滌或者漂洗時波輪的轉(zhuǎn)速和脫水時離心桶的轉(zhuǎn)速相同，目前各種大波輪新水流套桶洗衣機(jī)普遍采用減速離合器，它在洗滌，漂洗時波輪的轉(zhuǎn)速較慢，而脫水時離心桶的轉(zhuǎn)速較快。電動機(jī)同時作為洗滌和脫水時的動力源，普遍采用主，副繞組完全對稱的電容式電動機(jī)。由于一般全自動套桶洗衣機(jī)的額定洗滌容量較大，因此電動機(jī)的功率較大。采用減速離合器的全自動套桶洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的原理如圖所示：圖采用減速離合器的全自動套桶洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的原理圖電動機(jī)與固定在離合器下端的大傳動帶盤之間用V帶傳動。經(jīng)第一級減速后大傳動帶盤得到150r/min的轉(zhuǎn)速

30、。當(dāng)洗衣機(jī)處于洗滌或漂洗狀態(tài)時，再經(jīng)離合器內(nèi)部的行星齒輪減速后，使波輪得到175r/min低轉(zhuǎn)速。此時，洗滌（脫水）桶不動。當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時，離合器輸出的是未經(jīng)減速的850r/min的高轉(zhuǎn)速，驅(qū)動脫水桶和波輪作同步高速運(yùn)轉(zhuǎn)。對于使用普通離合器的小波輪套桶洗衣機(jī)來說，有區(qū)別的僅僅是離合器內(nèi)部沒有行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，因此在洗滌或漂洗時其波輪的轉(zhuǎn)速與脫水時的轉(zhuǎn)速時相同的。 第3章 可編程控制器及全自動洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)3.1可編程控制器的基本概念及工作原理3.1.1 PLC概述可編程序控制器（Programmabie Logic Controller,縮寫PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機(jī)

31、、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破魇请S著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種.小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn).發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC從1969年問世以來，雖然至今還不到40年，但由于其具有通用靈活的控制性能.簡單方便的使用性能，可以適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境的可靠性，因此在工業(yè)自動化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。有人將它與數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)工業(yè)機(jī)械人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動化技術(shù)的四大支柱?？删幊绦蚩刂破髟谖覈陌l(fā)展與應(yīng)用已有30多年的歷史，現(xiàn)在它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。

32、隨著全球一體化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，努力發(fā)展可編程序控制器在我國的大規(guī)模應(yīng)用，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器技術(shù)，應(yīng)該是廣大技術(shù)人員努力的方向。3.1.2 PLC的工作原理PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機(jī)的運(yùn)行方式-掃描技術(shù)。這樣在對于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)

33、別了。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。1.輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。2.用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行

34、階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。3.輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。PLC的掃描工作過程如圖1-2、圖1-3所示 用戶輸出設(shè)備輸入端子輸入

35、鎖存器輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出鎖存器輸出端子程序執(zhí)行用戶輸入設(shè)備寫讀讀 圖1-2 PLC的掃描工作過程圖輸入刷新 程序執(zhí)行輸出刷新一個掃描周期輸入刷新 圖1-3 PLC的掃描周期圖3.2全自動洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)3.2.1控制系統(tǒng)的比較 PLC系統(tǒng)的特點：（1）可靠性高，PLC作為一種通用的工業(yè)控制器，它必須能夠在各種不同的工作環(huán)境中正常工作。對工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強(qiáng)，平均無故障時間長。（2）使用方便靈活，PLC采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸入/輸出信號的數(shù)量，形式，驅(qū)動能力等都可以根據(jù)實際控制要求進(jìn)行選擇與確定，而且在需要時可以隨時更換，近年來，P

36、LC的特殊模塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使PLC的使用更加靈活與多變。（3）編程簡單，PLC的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨特的，多種面向廣大工程設(shè)計人員的編程語言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序簡潔，明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒有計算機(jī)知識的人員也很統(tǒng)一掌握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動態(tài)監(jiān)測效果逼真，且與計算機(jī)控制容易。單片機(jī)系統(tǒng)的特點：（1）要求環(huán)境，單片機(jī)對環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差。（2）編程和PLC相比難以學(xué)習(xí)，主要是單片機(jī)采用匯編語言或者是C語言，這些高級語言和PLC語言相比，難以學(xué)習(xí)。（3）功能單一只具有使用中所需要的功能。但是，它結(jié)

37、構(gòu)簡單，處理速度快。3.2.2洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)概述全自動洗衣機(jī)采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。在全自動洗衣機(jī)中，洗衣機(jī)洗滌、脫水程序是由單片機(jī)為中心控制系統(tǒng)工作的。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對復(fù)雜，編寫洗滌、脫水程序相對復(fù)雜；其次，在設(shè)計控制系統(tǒng)硬件時要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等 這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率無形地增加了維修成本費(fèi)用，在各種控制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的PLC能克服單片機(jī)的缺點。它是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運(yùn)用中，硬件也相對簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。

38、另外它的編程語言也相對簡單。典型的PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示：圖1 PLC控制系統(tǒng)的硬件組成框圖3.2.3 PLC的設(shè)計步驟 開發(fā)應(yīng)用PLC 的設(shè)計任務(wù)分為硬件和軟件設(shè)計兩部分。硬件設(shè)計主要包括: （1）確定安排PLC 的輸入、輸出點; （2）設(shè)計外圍電路, 包括主電路; （3）選購PLC 并進(jìn)行現(xiàn)場安裝接線等內(nèi)容；軟件設(shè)計, 大多數(shù)用梯形圖和指令程序, 主要包括: （1）設(shè)計控制流程, 根據(jù)工藝要求先畫出工作循環(huán),如有必要再畫詳細(xì)的狀態(tài)流程圖;（2）根據(jù)工作循環(huán)圖, 畫出虛擬的電路圖繼電器梯形圖;按梯形圖編寫指令程序表;（3）系統(tǒng)調(diào)試: 根據(jù)設(shè)計要求, 對程序進(jìn)行調(diào)試和修改, 必

39、要時還可對硬件進(jìn)行修改, 直到滿足要求；第4章 硬件設(shè)計4.1全自動洗衣機(jī)的硬件系統(tǒng)設(shè)計及控制電路圖全自動洗衣機(jī)的工作過程包括啟動、進(jìn)水、洗滌、排水和脫水等功能。在實現(xiàn)控制過程中，各種采用信息都是通過控制中心進(jìn)行各種判斷、比較和選擇，在經(jīng)信息線路反饋給洗衣機(jī)各控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，決定洗衣機(jī)的工作狀態(tài)。如圖3.1所示，由PLC控制洗衣機(jī)各種動作典型的系統(tǒng)控制圖：c由圖4.1可知，PLC在系統(tǒng)中式處中心位置的，水位開關(guān)是PLC的輸入信號控制開關(guān)、進(jìn)水閥、排水閥和電機(jī)是洗衣機(jī)各種動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其中進(jìn)水閥和排水閥由PLC給定信號來決定其工作狀態(tài)；電機(jī)的工作狀態(tài)也由可知中心PLC給定信號來決定，而電機(jī)的正反

40、狀態(tài)直接決定了洗衣機(jī)的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。另外由于洗衣機(jī)工作過程是順序過程，所以利用PLC作為洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)是可行的。硬件設(shè)計的整體思路就是通過PLC 輸出的數(shù)字信號控制繼電器組，達(dá)到控制電路的目的。如圖所示。圖4-2控制電路圖圖中“正轉(zhuǎn)”、“反轉(zhuǎn)”、“脫水”為控制電動機(jī)電源方向的三個繼電器組，它們的線圈分別與PLC的輸出端“ Y3”“ Y4”“ Y6”相連，受控于PLC的輸出信號。其中正轉(zhuǎn)組和反轉(zhuǎn)組是通過變頻器的限制后接入電動機(jī)的，因此，改變變頻器參數(shù)就可以改變洗滌和漂洗時的速度。而脫水繼電器組直接與電源和電動機(jī)相連，這樣，當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時，電動機(jī)按額定轉(zhuǎn)速工作。所以，在演示時轉(zhuǎn)速會

41、和洗滌漂洗有所區(qū)別。硬件設(shè)計的整體思路就是通過PLC 輸出的數(shù)字信號控制繼電器組，達(dá)到控制電路的目的。如圖所示。4.2進(jìn)水電磁閥進(jìn)水電磁閥是保證全自動洗衣機(jī)正常工作的關(guān)鍵部件，它通過接受PLC的指令和水位傳感器的反饋信號控制洗衣過程中的進(jìn)水動作。全自動洗衣機(jī)進(jìn)水電磁閥結(jié)構(gòu)主要由閥體、電磁線圈、可動鐵芯、橡皮膜、過濾網(wǎng)燈部件組成。其工作原理為：電磁閥在未通電時，可動鐵芯在其上端的彈簧力和自身重力作用下，通過橡皮膜，關(guān)閉住導(dǎo)流孔，這樣進(jìn)水腔內(nèi)的水壓與橡皮膜和塑料導(dǎo)閥之間密閉腔內(nèi)的水壓相等，使橡皮膜牢牢壓住閥體中的水管口，切斷了水流，保證了進(jìn)水閥的正常關(guān)閉。當(dāng)電磁閥接通電源后，由于電磁力的作用，可動

42、鐵芯被吸起，中心孔被打開，這時橡皮膜和塑料導(dǎo)閥間的空腔壓力低于進(jìn)水腔內(nèi)的襲來水壓，橡皮膜被頂開，電磁閥開始進(jìn)水工作。4.3排水閥與電磁鐵排水閥工作時，由排水電磁鐵將它打開，與此同時，它還帶動剎車臂轉(zhuǎn)動，放開剎車帶和棘輪，使的脫水軸能夠自由轉(zhuǎn)動。交流電磁鐵由固定鐵芯、線包電磁線圈和銜鐵三部分組成。當(dāng)它的線包接通220V交流電時，由于電磁感應(yīng)的作用，定子鐵芯使對銜鐵產(chǎn)生吸引力，將銜鐵吸合，同時拉動排水閥的拉桿和橡膠密封膜，打開水門防水，并帶動剎車零件動作，使后面的一系列工作順利進(jìn)行。4.4水位開關(guān)和水位傳感器水位開關(guān)是波輪式全自動洗衣機(jī)控制洗滌桶中水量的電器件。洗衣機(jī)的洗滌桶中水位的高低代表著桶內(nèi)

43、水量的多少。在向桶內(nèi)注水時，當(dāng)水位達(dá)到一定高度后，水位開關(guān)將切斷電磁進(jìn)水閥的電路，同時，通過PLC接通洗滌電機(jī)的電路，完成進(jìn)水與洗滌電路的交換。在排水時，當(dāng)水位降到脫水桶底以下時，它也將接通或斷開相應(yīng)的電路，完成預(yù)定的工作。4.5減速離合器早期設(shè)計的小波輪全自動洗農(nóng)機(jī)的離合器沒有減速功能，故洗滌和脫水轉(zhuǎn)速相同。新型大波輪全自動洗衣機(jī)的離合器都具有洗滌減速功能，稱減速離合器，其種類很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。目前應(yīng)用最為廣泛的有兩種：單向軸承式減速離合器與帶制動式減速離合器。4.6電機(jī)和電容電機(jī)是自動洗衣機(jī)的心臟，是整個洗滌工作的動力來源。工業(yè)上用的電機(jī)各式各樣，規(guī)格型號數(shù)不勝數(shù)，其中按

44、使用電源可以分為交流電機(jī)和直流電機(jī)兩種。交流電機(jī)又分為異步電機(jī)和同步電機(jī)。洗衣機(jī)上所用到的電機(jī)是單相電容起動運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電機(jī)，使用220v交流電源。全自動洗衣機(jī)上使用的電機(jī)輸出功率一般150W以上，配12F以上的電容器。這種電機(jī)的特點是啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，可以充分滿足洗衣機(jī)負(fù)載頻繁變化的使用要求。在洗衣機(jī)中使用的電機(jī)都要配接電容器。電容器的作用是加大電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩和工作轉(zhuǎn)矩，它還起確定旋轉(zhuǎn)方向的作用。在洗衣機(jī)中使用的電容器一般都是紙介質(zhì)或塑料介質(zhì)的。電容器容量的大小一定要按照電機(jī)的要求選配，容量大了，容易使電機(jī)升溫過高，縮短電機(jī)壽命；容量小了，會降低電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩和過載能力。電容器的電壓也要

45、按照電機(jī)標(biāo)牌的要求選配，一般洗衣機(jī)電機(jī)對電容器的要求電壓為400伏到450伏交流電。第5章 基于三菱PLC的全自動洗衣機(jī)的設(shè)計5.1控制要求（1）設(shè)定水位選擇開關(guān)，按下啟動按扭（2）注水直到高（中、 低）水位，關(guān)水（3）2s后開始洗滌（4）洗滌時，正轉(zhuǎn)28s，停2s，然后反轉(zhuǎn)28s，停2s（5）如此循環(huán)6次，總共360s后開始排水，排空后脫水90s（6）開始清洗，重復(fù)（2）（5），清洗兩遍（7）清洗完成，報警3秒并自動停機(jī)（8）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）5.2硬件電路設(shè)計5.2.1PLC選型PLC是一種用作數(shù)字控制的專用電子計算機(jī)，它根據(jù)用戶給的指令，通過輸入接口

46、現(xiàn)場采樣信息執(zhí)行邏輯或數(shù)值運(yùn)算，再通過輸出接口去控制各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。它主要由CPU、存儲器、I/O接口模板三部分。它是整體模塊形式，由它作為洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，在硬件設(shè)計上就相對簡單點。通過對結(jié)構(gòu)圖的分析，可知全自動洗衣機(jī)的I/O點不多，選擇抵擋的三菱FX2N系列FX2N-32MR，可以完全滿足其要求，F(xiàn)X2N-32MR有32個I/O，根據(jù)輸入，輸出口的總點數(shù)，考慮留有適當(dāng)余量，采用三菱FX2N-32MR型PLC，可滿足設(shè)計要求。5.2 .2I/O點分配根據(jù)洗衣機(jī)操作的工藝過程及對控制系統(tǒng)的要求，首先歸納本系統(tǒng)中所有輸入信號和輸出信號；然后根據(jù)PLC的輸入點和輸出點進(jìn)行I/O地址分配，使每個輸入

47、信號對應(yīng)PLC內(nèi)部的輸入繼電器，每個輸出信號對應(yīng)PLC內(nèi)部的輸出繼電器。PLC洗衣機(jī)控制的I/O地址分配如表所示。I/O地址信號名稱功能說明備注X001啟動按鈕開啟洗衣機(jī)運(yùn)行常開X002停止按鈕關(guān)閉洗衣機(jī)運(yùn)行常開X003高水位開關(guān)選擇高水位常開X004中水位開關(guān)選擇中水位常開X005低水位開關(guān)選擇底水位常開X006排空檢測開關(guān)排空時接通常開X007高水位檢測開關(guān)高水位時有信號常開X010中水位檢測開關(guān)中水位時有信號常開X011低水位檢測開關(guān)低水位時有信號常開X012手動拍水選擇手動排水常開X013手動脫水選擇手動脫水常開Y001啟動洗衣機(jī)開啟洗衣機(jī)通有效Y002進(jìn)水閥開啟進(jìn)水閥通有效Y003電

48、動機(jī)正轉(zhuǎn)線圈電動機(jī)正轉(zhuǎn)通有效Y004電動機(jī)反轉(zhuǎn)線圈電動機(jī)反轉(zhuǎn)通有效Y005排水閥開啟排水通有效Y006脫水電磁離合器開啟脫水通有效Y007報警啟動報警通有效表5-1 I/O地址分配表5.2.3 I/O接線圖圖5-2 I/O外部接線圖說明： 啟動按鈕：SB1 高水位檢測開關(guān)：SQ2 脫水電磁閥：YC 停車按鈕：SB2 中水位檢測開關(guān)：SQ3 報警揚(yáng)聲器：SPK高水位檔：K1 低水位檢測開關(guān)：SQ4中水位檔：K2 啟動洗衣機(jī)：Y1 低水位檔：K3 進(jìn)水電磁閥：YV1手動排水：K4 排水電磁閥：YV2手動脫水：K5 電動機(jī)正轉(zhuǎn)：KM1排空檢測開關(guān)：SQ1 電動機(jī)反轉(zhuǎn)：KM25.3軟件電路設(shè)計5.3.

49、1 控制方案在工業(yè)控制領(lǐng)域，許多的控制過程都可用順序控制的方式來實現(xiàn)，使用步進(jìn)指令實現(xiàn)順序控制既方便又便于閱讀修改，所以在全自動洗衣機(jī)的梯形圖控制中，采用步進(jìn)順序指令來實現(xiàn)控制。利用狀態(tài)寄存器S0-S499中的一部分來編寫步進(jìn)梯形圖進(jìn)行控制。PLC順序控制編程的主要依據(jù)是狀態(tài)流程圖，運(yùn)用STL和RET步進(jìn)指令進(jìn)行編程。利用SET置位指令將某狀態(tài)的狀態(tài)繼電器元件置位后，該狀態(tài)的步進(jìn)點閉合，這時順序控制進(jìn)入該狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)移至下一狀態(tài)的條件滿足時，利用SET置位指令又將下一狀態(tài)的狀態(tài)寄存器置位，這時順序控制進(jìn)入下一個狀態(tài)，而上一個狀態(tài)寄存器自動復(fù)位。5.3.2全自動洗衣機(jī)的工作順序PLC 投入運(yùn)行，系

50、統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。按下啟動按鈕時開始進(jìn)水，水滿(即水位到達(dá)高水位)時停止進(jìn)水，2s后開始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌28s后暫停，暫停2s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌28s 后暫停，暫停2s 后，若正、反洗滌未滿6次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作; 若正、反洗滌滿6次時，則開始排水。排水水位若下降到低水位時，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水90s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。若完成了3 次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報警。報警3s結(jié)束全部過程，自動停機(jī)。若按下停止按鈕，可以手動排水和手動脫水。 全自動洗衣機(jī)的工作順序狀態(tài)流程圖如下圖所示。開始選擇水位啟動進(jìn)水暫停2s暫停2s反轉(zhuǎn)28s暫停2s正轉(zhuǎn)28s到達(dá)預(yù)設(shè)

51、水位排水、脫水90s停機(jī)報警3s到達(dá)水位排水脫水排水是否已洗滌6次是否反復(fù)洗滌3次是否手動排水是是否否是否 圖5-3 全自動洗衣機(jī)狀態(tài)流程圖5.3.3 梯形圖第6章 全自動洗衣機(jī)的系統(tǒng)調(diào)試6.1中間變量的記錄 程序中共用到7個計時器，2個計數(shù)器。T0為關(guān)閉進(jìn)水時暫停2s計時器，T1為正轉(zhuǎn)28s計時器，T2為正轉(zhuǎn)28s后暫停2s計時器，T3為反轉(zhuǎn)28s計時器，T4反轉(zhuǎn)后暫停2s計時器，T5為脫水90s計時器，T6為報警3s計時器。C0為正反洗滌6次計數(shù)器，共360s，C1為反復(fù)進(jìn)水脫水3次計數(shù)器。 程序運(yùn)行時，PLC由STOP狀態(tài)變?yōu)镽UN狀態(tài)，M8002有信號，從而置位S0，復(fù)位計數(shù)器C1。閉

52、合啟動按鈕，置位S20，復(fù)位C0，并且系統(tǒng)控制進(jìn)水閥開始進(jìn)水，進(jìn)水完畢后，計時器T0開始計時，從0遞增到20，之后正轉(zhuǎn)計時器T1開始計時，由0遞增到280。正轉(zhuǎn)28s后，T2計時器工作，從0到20，暫停2s。接著反轉(zhuǎn)計時器T3工作，也是從0到280，之后T4計時器啟動，從0到20變化。T4計時完畢，計數(shù)器C0開始計數(shù)一次，此后回到S22，T1計時器重新開始計時，依次到T4,當(dāng)C0計數(shù)6次到時，排水。排空后，T5計時器計時，從0到900，開始脫水90s。脫水完畢，C1開始計數(shù)一次，之后程序返回到S20狀態(tài)寄存器。重新開始進(jìn)水洗滌排水過程，直到反復(fù)三次后，即C1計數(shù)3次時，T6計時器啟動，從0到3

53、0，報警3s。6.2系統(tǒng)調(diào)試 連接好PLC，打開軟件，選定合適的通信端口。首先用軟件遠(yuǎn)程使PLC停止工作，RUN燈熄滅。然后把編好的程序?qū)懭隤LC，再用軟件啟動PLC，發(fā)現(xiàn)PLC的RUN指示燈亮，程序運(yùn)行時，按下啟動按鈕X1，置位狀態(tài)寄存器S20，控制進(jìn)水閥開始進(jìn)水。由外部跟定液位信號，比如選定高水位洗滌，則閉合X3,過一會兒再閉合X7，相當(dāng)于已達(dá)到高水位，從而置位S21，S20自動復(fù)位，關(guān)閉進(jìn)水，同時啟動T0計時器暫停2s。計時完畢，T0常開點閉合，置位S22，洗衣機(jī)開始正轉(zhuǎn)，并開啟T1計時器計時28s。計時完畢，T1常開點閉合，置位S23，開啟暫停2s的T2計時器。計時完畢，T2常開點閉合

54、，置位S24，控制電動機(jī)反轉(zhuǎn)，同時開啟T3計時器計時28s。計時完畢，T3常開點閉合，從而置位S25，開啟暫停2s計時器T4。計時到時，并啟動計時器C0，計數(shù)一次，同時返回S22，直到計數(shù)器計到6次時，即正反轉(zhuǎn)360s后，置位S26，開始排水.當(dāng)排空后，X6有信號，從而置位S27,啟動脫水，并保持排水，同時開啟T5計時器計時90s。計時到時，T5常開點閉合，C1計數(shù)一次，同時返回S20，直到C1計時3次時，即反復(fù)洗滌三次后，C1常開點閉合，置位S28，開啟報警電路，揚(yáng)聲器發(fā)出響聲提示洗衣完成，同時啟動T6計時器，控制報警聲3s后停止，之后返回到S0,程序停止。在每一步順序運(yùn)行時，上一步的狀態(tài)寄

55、存器均自動復(fù)位。在程序運(yùn)行中，閉合X2，各狀態(tài)寄存器均無信號，通過選擇手動排水和手動脫水檔位，可實現(xiàn)手動排水和手動脫水功能。若要實現(xiàn)輕柔洗功能，需添加X0作為輕柔洗檔位，把X1設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)洗檔位，輕柔洗的過程可以通過一些計時器把正反轉(zhuǎn)的時間設(shè)定的小一些。編程和上述基本類似。參考文獻(xiàn)1 金彥平、可編程序控制器。2 中國家用電器研究所。家用電器時尚消費(fèi)，200220033 王春剛。洗衣機(jī)的特點和原理。北京：農(nóng)村讀物出版社，20024 吳存宏。淺談PLC在全自動洗衣機(jī)中運(yùn)用。J家用電器科技，20045 俞國亮.PLC原理與應(yīng)用（三菱FX系列）.北京：清華大學(xué)出版社，2005.6（2007年6月重?。?。6 高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與