基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计与研究

尹茂森（曲阜师范大学　工学院　电气信息及其自动化专业,山东　日照　276826）

基于PLC的全自动洗衣机控制系统的设计与研究

尹茂森
（曲阜师范大学工学院电气信息及其自动化专业,山东日照276826）

摘要：在经济水平快速发展的今天，随着生活水平不断提高，人们开始越来越注重于在享受层面的追求，并且随着全球化进程的加快，各类新兴技术不断被引入使用，成为了生活中的重要工具，但是传统洗衣机是在电器的控制下运行，其提供的便利性不够，已经不能满足人们对其自动化程度的要求了，洗衣机要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展，随着全自动化技术的引入，在国内广受好评，而洗衣机作为人类生活中提供了极大便利的电器，其自动化的功能也受到了国内人士的追捧。

关键词：PLC；全自动化洗衣机；控制系统

0　前言

近年来，电器的自动化是一种趋势使然，而作为几大常用电器之一的洗衣机也由之前的半自动化逐渐进步到全自动化，具有多功能、智能化控制、自动化程度强的特点，可以很大程度上为人们带来操作以及使用方面的便利。并且，使用PLC系统设计下的全自动化洗衣机在后期的维护以及升级方面相比于继电器逻辑系统控制下的电器有着极为突出的优势，是电器从半自动化到自动化再到智能化的一种发展趋势，近年来得到了相关行业厂商以及消费者的重视。

1　PLC控制下的全自动化洗衣机的便利性

由PLC控制系统作为基础控制系统而研发的全自动洗衣机体现出与传统半自动化洗衣机之间存在有很大的优势区别，以西门子公司生产的PLC控制全自动洗衣机为例子，使之与创痛的通过继电器逻辑系统控制的洗衣机做比较，很容易发现以PLC系统控制的洗衣机在使用的可靠性以及节能方面有了很大程度上的提高，在生活节奏快、能源短缺的今天，有着十分显著的优势所在，例如PLC系统控制的洗衣机减少了活动的部件与电子元器件，所以在电器中的接线比起传统的继电器逻辑系统控制的洗衣机要减少了很多，同时，以继电器系统控制的洗衣机在研发过程中有许多比较复杂的程序难以实现，后期的维修方面也存在有很大程度上的困难，而使用了PLC控制系统设计的洗衣机，可以减少维修的时间与难度，并且使用的时间可以有很大程度上的提升。

2　全自动化洗衣机概念及原理

（1）全自动洗衣机概念。全自动洗衣机主要是指通过水位开关与电磁进水阀配合对于水量以及水的进出进行控制，从而视线里自动的控制。其中，使用PLC控制系统对于电磁进行控制，由于电磁对于进水阀有着控制水源的作用。

（2）全自动化洗衣机的工作原理。在PLC控制系统下的全自动化洗衣机工作原理是，通过外部设施输入信号进入PLC系统中，PLC系统对其进行分析并且给出相对于指示，若输入关闭水源的信号，则PLC系统输出指令将电磁线圈的断电，此时移动的铁芯将紧紧顶在橡胶膜片上，并且把膜片中间水流通过的小孔进行了堵塞，通过这样的方式来保证阀门可以关闭，从而达成指令，造成水流不通。而当输入了打开水流的指令之后，通过PLC系统分析给出指令，将电磁线圈通电后，移动铁芯上移不再堵塞膜片中间的小孔，小孔打开之后，水流就可以通过小孔而进入到洗衣桶之间，而排水的以及洗涤过程中的一切指令都是通过储存在储存器中的信息给出指令，通过PLC发出指令，从而控制洗衣机进行对衣物的清洁。

3　PLC控制系统的原则

3.1PLC系统的基本原则

PLC控制设计要遵循可编制控制系统设计中的总体原则，即不超过客观条件的允许范围，对可控制对象进行控制，并且在控制的基础上，有效体现出其编程中的简单操作、维护简易并且节省能耗的特点，更加提高了系统的舒适性与安全性。

3.2后期维护便利性

投入使用一种新型的控制系统可以很大程度上提高了使用的便利性、商品性能，但是同时也存在有后期的使用维护、在技术培训和前期投入方面的资金使用，为了体现出新技术的便利性，所以在使用PLC控制系统时，在满足了控制使用的前提下，一定要尽量扩大该工程可以带来的效益，在设计方面也不仅仅要考虑前期的使用效益，更应该考虑到PLC控制技术作为一个新的技术，仍旧在不断发展过程中，对于后期的发展和完善的需要也要有考虑，应该在设计中留有后期进行改进和发展的空间。

4　对于PLC控制下的全自动化洗衣机的研究与设计

4.1研究

为更好使用PLC系统对于全自动化洗衣机进行研究，首先需要深入研究洗衣机发展过程中的发展，总体基本结构以及需要设计的控制要求，在使用PLC对于洗衣机进行控制的过程中需要注意对于控制系统的设计，其中包括了PLC的选择以及软件的设计等等方面，同时在编写好程序后需要对其进行仿真。

4.2设计

（1）PLC要控制的功能。PLC控制系统在全自动化洗衣机中需要控制的包括了检测功能、控制功能两大功能。在检测功能中包括了洗衣方式、水位、进水程度以及排水过程，控制功能则包括更多，有进出水、洗衣脱水等动作的完成，时间的长短，洗衣脱水效果。同时，在考虑了此类功能的条件下，还要对其外观以及性能进行设计，在对于洗衣机的手动操控的面板上必须要充分考虑到使用者的便利性。

（2）PLC系统的设计。PLC程序控制的全自动化洗衣机包括了洗衣机子程序、清洗过程子程序两个部分，其中洗衣机子程序工作的过程是：首先，将洗衣机子程序启动，同时程序自动打开电磁阀进水，同时检测水位，当确定了水位正常后，对洗衣模式进行选择，洗衣10m in，而后进行排水，排水结束后即为洗衣子程序的结束。清洗过程子程序的过程中，首先启动了清洗子程序，然后对于进水，对水位进行检测，开始清洗模式，清洗衣服，排水，清洗子程序结束。

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标准模式和柔和模式之分。标准模式洗衣服的流程图及柔和模式洗衣服过程为，标准模式：电动机先正转5s，停止1s，电动机再反转5s。标准模式；电动机先正转3s，停止1s，电动机再反转3s。

5　结语

随着人们生活水平的提高，对于洗衣机的需求如同对于其它全自动化电器的需求一样在不断增长中，而PLC控制系统在全自动化洗衣机中所显示出来极大化的便利性以，可以很大程度上为人们的生活减去清洁衣服的负担，同时使用PLC系统设计下的全自动化洗衣机在后期的维护以及升级方面，也有很大提升空间，是一种电器从半自动化到自动化再到智能化的一种发展趋势，这对于技术人员对于该技术的研发与重视提出了要求。

参考文献：

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[2]程子华.詹永瑞.视频学工控-西门子S7-200PLC应用技术[M].人民邮电出版社,2010(23):24-25.

[3]吕景泉.可编程控制器技术教程[M].北京:高等教育出版社,2001(34):32-34.