可编程控制器在电气控制中的应用研究

陈小飞

（三峡电力职业学院 动力工程系，湖北 宜昌 443000）

利用可编程控制器，对按钮，电磁阀，开关等一些输入/输出点进行控制，实现了洗衣机洗衣过程的全自动化。每次洗涤，排水，脱水的时间由PLC内部定时器控制，改变定时器参数就可以改变洗涤等时间。根据衣物的质地、数量及脏污的程度来编程，改变其时间参数，适合人们所需要的清洗状态，充分表现现代家电用品的个性。

1 全自动洗衣机的控制系统

全自动洗衣机的洗衣桶（外桶波轮式）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的，外桶固定，作盛水用，内桶可以旋转，做脱水（甩干）用，内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通，该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来控制，进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水口将水注入到外桶，排水时通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外，洗涤正转，电机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。

2 控制要求（按照标准洗涤时间参数控制，用户可以自行更改参数）

接上电源，PLC上电投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。

（1）按下启动按钮，洗衣机机箱外桶进水，进水到满水限位开关处停止。（2）洗衣机的电机带动外桶旋转，正转5秒，停1秒，反转5秒，停1秒，如此循环10分钟（50个周期）进行清洗。（3）排水到低水位限位开关。（4）排完水后电控系统将电机与内桶离合器全上，2秒之后自动脱水，内桶旋转进行脱水3分钟（5）第一次脱水完毕后系统自动进水，重复清洗与脱水过程。总过程3次大循环。（6）3次循环后系统报警5秒种，同时电机停止旋转。（7）任何过程都可以按手动停止按钮进行停止。

3 全自动洗衣机操作I/O分配表及定计时器说明

3.1 I/O分配表

输入：

SB1-X20启动按钮

SB2-X21停止按钮

SQ1-X22满水限位开关

SQ2-X23低水限位开关

SB3-X24手动排水按钮

输出：

YV1-Y0进水电磁阀

图1

KM1-Y1电机正转（脱水）接触器

KM2-Y2电机反转接触器

YV2-Y3排水电磁阀

YC1-Y4内桶脱水电磁离合器

KM3-Y5报警蜂鸣器

3.2 定时器与计数器说明

器件号 设定值 作用

T0 5S 正转洗涤计时5S

T1 1s 正转结束等候1S

T2 5s 反转洗涤5S

T3 1s 反转结束等候1S

T4 2s 脱水离合器合上2S

T5 1800s 脱水计时3分钟

T6 5s 洗完报警计时5S

C0 50次 正、反转洗涤循环计数

C1 3次 大循环计数

3.3 各步进状态说明

S0初状态；S20进水状态；S25排水状态

S21正转洗涤状态；S22正转结束停止状态；S26离合器合上状态

S23反转洗涤状态；S24反转结束停止状态；S27脱水状态

4 洗衣机编程指令表（FX2N系列）（见图1）

5 小结

PLC控制在生产实践中经常见到，不同厂家都有其自己类型的PLC产品。在电气控制的教学中PLC也是一门主干课程。通过设计一台全自动洗衣机，让学生对PLC的实用性更加了解，这对提高学生的学习兴趣有很大的帮助。本设计若付诸如生产，也会方便人们的日常生活。

[1]郁汉琪.可编程序控制器原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2004.

[2]林庭双.电气控制与PLC[M].郑州：黄河水利出版社，2007.

[3]李道霖.电气控制与PLC原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2009.