全自动洗衣机控制电路的PLC自动控制

湖南商务职业技术学院 罗及红

1.引言

可编程控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有高可靠性、灵活通用、易于编程和使用方便等特点，近年来在工业自动控制、机电一体化以及改造传统产业等方面得到了广泛的应用，被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首[1]。本论文针对全自动洗衣机的实际控制要求，运用三菱PLC技术中的经验设计法，在I/O分配的基础上，将整个全自动洗衣机实际控制系统分解为进水、搅拌、排水和清洗四个部分[2]，进行PLC梯形图程序设计和程序功能分析。

表1 全自动洗衣机的I/O分配表[6]

2.控制要求

全自动洗衣机分为洗涤和清洗两大工作过程，其工作周期和控制要求相同，故整个控制要求如下：

图1 全自动洗衣机的I/O接线图[7]

图2 全自动洗衣机的状态转换图

图3 全自动洗衣机的程序梯形图（1）[7]

图4 全自动洗衣机的程序梯形图（2）[7]

2.1 接通电源，开进水按钮，等待到达额定水位，关进水阀门；

2.2 正转洗3s→停机1s→反转洗3s→停机1s，反复100次；

2.3 开排水阀门，排水1min；

2.4 继续开着排水阀门，高速正转2min；

2.5 关排水阀门，开进水阀门，等待到达额定水位，关进水阀门；

2.6 正转洗3s→停机1s→反转洗3s→停机1s，反复100次；

2.7 开排水阀门，排水1min；

2.8 继续开着排水阀门，高速正转2min→停机。

3.I/O分配

全自动洗衣机的I/O分配，见表1。

4.I/O接线图

5.状态转换图

6.程序梯形图

7.程序功能分析

7.1 洗衣机进水

当PLC处于等待状态S0时，按下进水按钮X0，计数器C1复位，同时状态继电器S20置位，输出继电器Y0得电，打开进水电磁阀；当到达额定水位X1时，状态继电器S21置位。

7.2 搅拌机正反转

STL S21闭合后，输出继电器Y0失电，关进水电磁阀；同时输出继电器Y1得电，搅拌机开始正转，3s之后，状态继电器S22置位，Y1失电搅拌机停止，1s之后，状态继电器S23置位，Y2得电搅拌机开始反转，3s之后，状态继电器S24置位，Y2失电搅拌机停止，计数器C0计正反转1次；当计数器C0未达到100次时，状态继电器S21置位，进入下一个搅拌正反转周期。

7.3 洗衣机排水

当计数器C0达到100次时，状态继电器S25置位，输出继电器Y3得电，打开排水阀门，1min之后状态继电器S26置位，输出继电器Y3、Y4得电，打开排水阀门，并启动高速正转电动机，2min之后，计数器C1计数1次，排水完毕，洗济周期结束。

7.4 洗衣机清洗周期

此时计数器C1未达到2次时，状态继电器S20置位，输出继电器Y0得电，打开进水电磁阀；当到达额定水位X1时，计数器C0复位，同时状态继电器S21置位，进入洗衣机清洗周期，完成搅拌机正反转100次之后，再进行排水，排水完毕，计数器C1达到2次，PLC返回等待状态S0。

8.结束语

以上全自动洗衣机的PLC程序经过上机模拟调试，与实际控制要求完全一致，方便实用。在程序设计上，本系统还可采用PLC基本指令编程法或经验设计法。另外，由于论文篇幅原因，没有绘制本系统的外部接线图，读者可对照I/O分配表进行设计（输入接PLC内部工作电源，输出接外部负载工作电源）。

[1]孙振强,王晖,孙玉峰.可编程控制器原理及应用教程[Z].清华大学出版社,2008(1).

[2]吴存宏.浅谈PLC在全自动洗衣机中运用[J].家用电器科技,2000(8).

[3]蒋金周.全自动洗衣机的PC智能控制[J].机电一体化,2004(8).

[4]胡学林.可编程控制器教程(实训篇)[Z].电子工业出版社,2004,168.

[5]石玉明,张屏.基于PLC的自动洗衣机控制系统[J].机械工程与自动化,2007(3).

[6]王盛.用PLC实现洗衣机的“一键式”全自动控制[J].硅谷,2008(11).

[7]王少华,刘晓魃.电气控制与PLC应用[Z].中南大学出版社,2008,226.