1、摘 要自从全自动洗衣机诞生以来,其内部的电路控制系统就在不断的被改进,设计方法也开始多种多样,从而使全自动洗衣机显得更加智能化。可编程控制器(PLC)以微处理器为核心,普遍采用依据继电接触器控制系统和电气原理的梯形图语言进行程序设计,编程容易,功能扩展方便,修改灵活,而且结构简单,抗干扰能力强。三菱FX2N系列可编程控制器指令丰富,可以接各种输出、输入扩充设备,有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备更是符合全自动洗衣机控制系统的要求与特点。本文选择三菱FX2N-24MR为核心部件,分别进行软件程序设计和硬件接口设计,利用梯形图和语句表进行编程,实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。关
2、键词:PLC;电气控制;自动化1.2 全自 动 洗衣机概述全自动洗衣机的由内外桶、进水口、启动和停止按钮、控制器、进水按钮、水位开关、排水口和洗条电机组成。洗衣桶(外桶)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,作脱水(甩干)用。内桶的四周有很多小孔,使内、外桶的水流相通(如图1-1)。全自动洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时,通过电控系统把进水阀打开,经进水管将水注人外桶,排水时,通过电控系统使排水阀打开,将水又外桶排到机外。洗衣机正转,反转由洗涤电机驱动波轮正反来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电机带动
3、内桶正转进行甩干;高低水位开关分别用来测高低水位;启动按钮用来启动洗衣机工作;停止按钮用来实现紧急工况下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。图1-1 全自动洗衣机系统结构图第2章 全自动洗衣机系统硬件分析2.1 主 电 路原理全自动洗衣机的过程包括启动、进水、洗涤、排水和脱水等功能。在实现控制过程中,各种采样信息都是通过控制中心进行各种判断、比较和选择,再经信息线路反馈给洗衣机各控制执行机构,决定洗衣机的工作状态。如图2-1所示为PLC 控制洗衣机的流程图。由2-1图可知,PLC 在系统中是处中心位置,水位开关是PLC的输入信号控制开关,进水阀、排水阀和电机是洗衣机各种动作的
4、执行机构。其中进水阀和排水阀由PLC给定信号来决定其工作状态;电机的工作状态也由控制中心 PLC给定信号来决定的,而电机的正反转状态直接决定了洗衣机的洗涤状态和脱水状态。另外由于洗衣机工作过程是顺序过程,所以利用PLC机的控制系统是可行的。停2秒图2-1 全自动洗衣机控制流程图NNNYNYY程序开始进水到选择位正转洗40s暂停2s反转洗40s暂停2s到循环次数为5次排水到低水位脱水30s到大循环次数3次报警3s停机结束2.2 I/O地址分配 图I/O地址分配表格如表2-1 :输入继电器 输出继电器功能作用 名称 地址 功能作用 名称 地址启动 SA X0 进水电磁阀 YV1 Y0高水位 SH
5、X1 排水电磁阀 YV2 Y1中水位 SM X2 报警控制 KM3 Y2低水位 SL X3 正洗 KM1 Y3排水 SP X4 反洗 KM2 Y4表2-1 全自动洗衣机I/O地址分配表2.2 I/O连线图I/O外部连线图如图2-2 :图2-2 全自动洗衣机I/O外部连线图第3章 全自动洗衣机系统软件设计3.1 梯形 图全自动洗衣机程序梯形图如图3-1图3-1 全自动洗衣机程序梯形图图3-1 全自动洗衣机程序梯形图3.2 指令表b3.3 程序分析将开关SA搬至运行方式,利用PLC 初始化脉冲M8002,使程序进入初始状态。此时,C0 置位同时 M10得电吸合,M10常开触点闭合,Y0得电工作。洗
6、衣机开始进水。当进水至高水位时,高水位开关SH接通,M1闭合,Y0被置位,停止进水,延时2秒后置位C1同时给M5 一个触发脉冲使M5得电吸和,通过M6自锁使Y3 工作,洗衣机开始正转洗涤,40秒后正转洗涤停止,通过T2暂停2秒,而 M7和M6互锁使Y3停止,2秒后 M8得电吸合M7互锁失电断开,Y4工作,洗衣机开始反转洗涤, 40秒后反转洗涤停止,与上边一样暂停2秒后计数器C1开始计数,把正洗、反洗各一次计为一次洗涤小循环过程,当小循环未达到5次时,状态转移至C1,Y1 工作,洗衣机开始排水,当排至低水位时,低水位开关SL接通,X3闭合, M205得电吸合,Y5工作,洗衣机开始脱水,但此时Y1继续在工作,排水并没有停止,当排水30秒后,M205复位,Y4停止工作,排水停止。此时计数器C0开始计数。把洗衣机从进水洗涤正转、反转、排水、脱水计为一次大循环过程,当大循环次数未满3次时,程序状态被转移至T5,重新进入洗涤过程的大循环,当大循环次数满3次时,状态继续转移至C0,Y2得电工作,接通报警器, 3秒后报警器停止,程序状态被转移至初始状态S0