應用plc實現(xiàn)全自動洗衣機的控制系統(tǒng)【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻綜述</b></p><p><b>　　電氣工程及自動化</b></p><p>　　應用PLC實現(xiàn)全自動洗衣機的控制系統(tǒng)</p><p>　　摘要：簡要介紹了洗衣機的洗滌方式和控制方式，介紹了PLC的特點和基本情況，說明了基于PLC的全自動洗衣機控制系統(tǒng)的組成和洗衣過程等，并總

2、結了應用PLC來全自動洗衣機控制系統(tǒng)的優(yōu)點。</p><p>　　關鍵詞：全自動洗衣機；PLC；控制系統(tǒng)；</p><p>　　當前，全自動洗衣機的廣泛應用極大地方便了人們的生活?？v觀洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導地位，老百姓對洗衣機的基本要求更多體現(xiàn)在省時、省水、省電、磨損率小、操作方便和功能完善等[1]。從技術角度上講，洗衣機的功能實現(xiàn)更多取決于它的洗

3、滌方式和控制方式這兩個基本特性。洗滌方式主要有波輪式、滾筒式、攪拌式。波輪式由微電腦控制洗衣及甩干功能、省時省力，但是耗電、耗水、衣物易纏繞、清潔性不佳。滾筒式是微電腦控制所有功能，衣物無纏繞，最不會損耗衣物的方式。但是耗時，時間是普通的幾倍,而且一旦關上門，洗衣過程中無法打開,潔凈力不強. 攪拌式洗滌它的衣物潔凈力最強,省洗衣粉，但是喜歡纏繞，相比前兩種方式損壞性加大,噪音最大[2]。控制方式主要有電機程序控制器，電子程序控制器來控制

4、。它們都是按照既定程序來完成洗衣機的運轉控制，并不是按照洗衣過程中的變化來自動調整工作程序[3]。</p><p>　　PLC是一種專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運算電子系統(tǒng),它將計算機技術、自動控制技術和通訊技術融為一體,成為實現(xiàn)單機、車間、工廠自動化的核心設備,具有可靠性高、抗干擾能力強、組合靈活、編程簡單、維修方便等諸多優(yōu)點[4]、[5]。隨著技術的進步,其控制功能由簡單的邏輯控制、順序控制發(fā)展為復雜的連續(xù)

5、控制和過程控制,成為自動化領域的三大技術支柱(PLC、機器人、CAD/CAM)之一[6]。PLC可以實現(xiàn)的功能主要有順序控制、過程控制、位置控制、生產過程的監(jiān)控和管理、結合網絡技術等。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計”。它的主要功能有在線數(shù)據采集和輸出、控制功能、數(shù)據處理功能、輸入/輸出信號調制功能、通信、聯(lián)網功能、支持人機界面功能等。目前，PLC廣泛地應用于開關量的邏輯控制、模

6、擬量控制、運動控制和過程控制等領域[7]、[8]。</p><p>　　本次設計的主要內容為，設計一個全自動洗衣機控制系統(tǒng)，主控部分用PLC來實現(xiàn)，具體實施可以參照參照海爾洗衣機洗衣過程和步驟設定。</p><p>　　通常洗衣機來清洗的衣物有絲織物、棉織物、粗厚的粘纖織物和毛織品等。洗衣過程一般包括加水、洗滌、漂洗、脫水等步驟。時間分配通常因衣物及布質類別而異，—般洗滌時間為5—12分；

7、漂洗時間為2—3分；脫水時間為2—5分[9]。洗衣機的洗衣桶內壁都有水位標志，如高水位，中水位和低水位，所以洗滌衣物應做到洗衣量、少水量的相互配合。洗衣機的排水用旋鈕控制，操作時將面板上控制旋鈕擰轉90度，彈簧將堵閥頂上，洗滌液便由徘水管泄出，排水畢，控制旋鈕復位，彈簧將堵閥頂下，排水通路關閉．洗衣機用電應注意：把金屬外殼正確接地；接上電源，用驗電筆驗證，金屬外殼必需無漏電現(xiàn)象；裝置家用觸電保護器。當然洗衣機也應設置過載保護，過流保護，

8、失壓保護等安全控制。如果在洗衣機工作時中途添加衣服應該在洗衣機容量夠的情況下，先停機,排水后就可加衣服進去了。最后，洗衣機安裝水龍頭應用專用水龍頭，在安裝接頭的時候一定要直直對準水龍頭水嘴,偏歪的話都會有漏水的情況。</p><p>　　洗衣過程大致為: PLC投入運行,系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準備好啟動；啟動時開始進水；水滿時停止進水并開始洗滌正轉；正轉30s后暫停；暫停5s后開始洗滌反轉；反轉30s后暫停；暫停5s后

9、,若正、反轉未滿3次時,返回從正洗開始的動作；暫停5s后,若正、反洗滌滿3次時則開始排水；水位下降到低水位時開始脫水并繼續(xù)排水；脫水20s即完成一次從進水到排水的大循環(huán)過程；若完成2次大循環(huán),洗完報警5s后自動停機；可以按“停止”按鈕實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警；也可以按“排水”按鈕實現(xiàn)手動排水[10]。</p><p>　　全自動洗衣機控制系統(tǒng)主要是以可編程序邏輯控制器所輸出的離散型指令為指令源。通過這些

10、數(shù)字信號的輸出以及其他控制電路的受控行為來指揮供電電路給電動機供電，實現(xiàn)了對模擬洗衣機的控制[11]。全自動洗衣機的控制電路組成主要包括：可編程序控制器、繼電器組和變頻器。其中，繼電器為主要執(zhí)行模塊，PLC所發(fā)出的數(shù)字指令控制繼電器線圈，而繼電器的開合直接控制電源電路，實現(xiàn)對電動機的控制[12]、[13]。另外，變頻器只是作為演示時增強效果的連接裝置，在電路中控制洗滌時的電機轉速，正反向旋轉及高速脫水均由繼電器實現(xiàn),不作為必要裝置。&l

11、t;/p><p>　　洗衣機的傳感器有洗衣桶水位上限傳感、壓力傳感器、甩干壓力傳感器、紅外傳感器、洗衣桶水位上限傳感、洗衣液上限傳感器、洗衣液下限傳感器等，其中的水位傳感器，它是通過一根比較細的水位管連接洗滌桶。在洗衣機啟動時，由它控制水位的高低，通過進入桶內的水形成壓力，在壓力達到一定的狀態(tài)后，水位傳感器內的簧片頂起，接通電源，斷開進水閥，使其不再進水，進入洗滌狀態(tài)。PLC的選型主要是根據所需功能和容量進行選擇,并

12、考慮維護的方便性,備件的通用性,是否易于擴展,有無特殊功能要求等[14]。PLC實現(xiàn)電氣控制兩個基本要點是入出信息變換、可靠物理實現(xiàn)。入出信息變換靠運行存儲于PLC內存中的程序實現(xiàn)；可靠物理實現(xiàn)主要靠輸人及輸出電路[15]。</p><p>　　基于PLC控制系統(tǒng)的全自動洗衣機的設計，通過可編程序控制器、繼電器組和變頻器等模擬控制，使得洗衣機達到了全自動化，在相對惡劣的條件下長時間連續(xù)工作，控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定耐用，

13、達到了更好的經濟收益。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 王曙光.S7-200PLC應用基礎與實例[M].北京：人民郵電出版社,2007年1月.</p><p>　　[2] 郝彤. 洗衣機的類型及特點[J].農村電工,2005,(2):42～45.</p><p>　　[3] 嚴

14、盈富.西門子S7-200PLC入門[M].北京：人民郵電出版社,2007年8月.</p><p>　　[4] 卞海玲. 淺談PLC技術的發(fā)展及應用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2010,(2):57～58.</p><p>　　[5] 鄧星鐘，周祖德，鄧堅．機電傳動控制[M]．武漢：華中科技大學出版社，2001.</p><p>　　[6] 鄧高壽, 潘宏俠.PLC在

15、工業(yè)自動化控制領域中的應用及發(fā)展[J].機械管理開發(fā),2006,(3):99～101.</p><p>　　[7] 邱阿瑞，柴建云，孟朔，等．現(xiàn)代電力傳動與控制[M]．北京，電子工業(yè)出版社，2004．</p><p>　　[8] 張東明,文友先.PLC的發(fā)展歷程及其在生產中的應用[J].現(xiàn)代農業(yè)裝備,2007,(9):63.</p><p>　　[9] 劉祖其,劉海

16、,井建康.全自動洗衣機的PLC程序設計與研究[J].機電產品開發(fā)與創(chuàng)新,2010,(4):151～152.</p><p>　　[10] 程立新. 利用PLC實現(xiàn)對全自動洗衣機的控制[J].科技情報開發(fā)與經,2008,(5):201.</p><p>　　[11] 易泓可.電氣控制系統(tǒng)設計基礎與范例[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005年5月.</p><p>　　

17、[12] 陳建明.電氣控制與PLC應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006年8月.</p><p>　　[13] Loannides, maria G. Design and implementation of PLC-based monitoring control system for induction motor[M].IEEE Transactions on Energy Conversion,200

18、4，9.</p><p>　　[14] Mohammed Bani Younis Alexander Fay Georg Frey. Automatic Re-Implementation of PLC Programs[J].ATP International,2008,21(1):56～60.</p><p>　　[15] 羅宇航.流行PLC實用程序及設計[M].西安：西安電子科技大學