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全自动洗衣机的PLC控制系统的总体设计方案一全自动洗衣机控制系统简介本次设计的全自动洗衣机是以工业使用为目的，在一些工业环境下，洗衣机的工作强度要比家用洗衣机大得多。要想在相对恶劣的条件下长时间连续工作，就需要洗衣机的控制系统更加稳定耐用，从而达到更好的经济效益。但是，对于控制系统来说，能达到如此的地步，就需要相当的技术标准。这样来说，成本就将大幅度提高。作为工业用途的洗衣机，其过高的成本可以凭借其出色的性能所带来的经济效益来弥补。可编程控制器是一种能够适应多种工业环境的控制装置，其稳定的性能受到广大工业生产者的好评。这种控制系统具有极高的可靠性和灵活性。应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛的应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，当然PLC在其他领域也得到了迅速的发展。在性能价格比不断提高的同时，它所带来的成果越来越明显。综上，本次设计的工业用途洗衣机控制系统将由PLC可编程控制器来作为主要组成部分。二控制系统的组成本次设计的控制系统主要是以可编程序逻辑控制器所输出的离散型指令为指令源。通过这些数字信号的输出以及其他控制器的受控行为来指挥供电电路给电动机供电，实现对洗衣机的控制。控制电路的组成主要包括：可编程序控制器、继电器组和连接电路（变频器）。其中，继电器为主要的执行模块，PLC所发出的数字指令控制继电器线圈，而继电器的开合直接控制电源电路，实现对电动机的控制。另外，变频器只是作为演示时增强效果的连接装置，在电路中控制洗涤时的电机转速，不作为必要的装置。系统结构框图在图中我们可以看出，对供电电路的控制是本次设计的最终目的，也就是说，继电器的开合为控制电路的主要动作。全自动洗衣机是满足工业380V三相电源的交流异步电机，要想改变电动机的旋转方向只需要调换其中的任意两相。这就是继电器组的主要功能。三控制要求用PLC对全自动洗衣机进行控制，进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀门开，经进水管将水注入到外筒。排水时，通过电控系统使排水电磁阀门打开，将水由外筒排到机外，洗涤正传、反转由洗涤电机驱动拨盘正传、反转来实现，此时内筒并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内筒正传进行脱水甩干。高、中、低水位开关分别用来检测高、中、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来手动停止、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。选择水位，按下启动按钮，点控制系统打开进水阀，自来水经进水管注入到外筒，当水位达到预设位置时，停止进水，并启动洗涤电机开始洗涤正传。正传洗涤15S后洗涤电机暂停，暂停3S后开始洗涤反转，洗涤反转15S后暂停3S，又开始洗涤正传……如此循环，若正、反洗涤达到3次时，开始排水。水位下降到低水位时，启动洗涤电动机带动内筒正传进行脱水并继续排水，脱水10S就进行一次从进水到脱水的大循环。然后再启动进水洗涤，如此循环3次大循环，如果完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10S后结束全过程，自动停机。此外，还要求可以按下排水按钮以实现手动排水，按下停止按钮以实现手动停止、排水、脱水等。全自动洗衣机的流程图。1、检测功能（1）检测洗衣的方式：轻洗、标准洗或者强洗的选择。（2）检测洗衣时的水位：高水位或者低水位的选择。（3）检测进水是否到了需要的水位，即进水是否完成。（4）检测排水是否已经完成。2、控制功能（1）控制进水、洗涤、排水、漂洗、脱水等洗衣机的动作。（2）控制洗涤、漂洗、脱水等的时间长短。（3）控制洗涤、漂洗等的次数。（4）控制洗衣机完成一个动作到下一个动作的准确转换。（5）控制完成洗衣机的信号提示。1、PLC主机选择三菱FX2N系列PLC作为此全自动洗衣机的控制主机。此控制系统共有13个数字量的输入，12个数字量的输出，共需25点I/O。2、启动按钮启动按钮用来控制全自动洗衣机开始工作与否。按下启动按钮，全自动洗衣机开始洗衣。3、停止按钮停止按钮用来控制运行中的全自动洗衣机停止工作与否。在洗衣过程中，用户需要停止洗衣机，就可以直接按下停止按钮，洗衣机即会停止工作。4、高水位高水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机桶内保持的水位高低，一旦选择了高水位，则在洗衣过程中的水位将保持系统设定的两个水位中的相对高一点的水位。这里，在操作面板上，用一个按钮来设定高水位，按下按钮表示选择高水位。5、低水位低水位是指洗衣机在洗衣过程中，洗衣机桶内保持的水位的高低，是相对高FX2N—PLC启动按钮停止按钮弱洗开关标准洗开关强洗开关高水位选择中水位选择低水位选择高水位传感器中水位传感器低水位传感器手动排水开关手动脱水开关报警器脱水离合器排水阀电机反转接触器电机正转接触器进水电磁阀低水位指示灯中水位指示灯高水位指示灯标准洗指示灯弱洗指示灯强洗指示灯水位来说的，在洗衣过程中，用一个按钮来设置低水位，按下按钮表示选择低水位。6、标准、弱洗、强洗按钮标准、弱洗、强洗按钮用来设置洗衣机洗衣服的模式，当按下标准按钮时，选择了标准模式。洗衣机就按照标准模式洗衣。其它也是一样的道理。7、高水位探测器高水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了高水位。采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将高水位探测器的输出直接送到PLC主机的数字量输入端口。8、低水位探测器低水位探测器用来检测洗衣机水位是否已经达到了低水位。采用数字量输出式水位探测器这样就可以直接将低水位探测器的输出直接送到PLC主机的数字量输入端口。9、进水电磁阀进水电磁阀用来控制洗衣机的进水。当然洗衣机需要外界进水时，PLC主机发出控制信号，进水电磁阀会打开，水自动从外界送入洗衣机桶内，当水已经达到了设定的水位时，PLC主机发出信号自动关闭进水电磁阀，同时控制洗衣机进入下一个洗衣步骤。10、电机正转接触器电机正转接触器用于PLC主机控制洗衣机电机的正转。可以直接用PLC主机的数字量输出端口连接电机正转接触器，在洗衣机洗衣服的过程中，电机会正转与反转同时轮流进行。11、电机反转接触器电机反转接触器用于PLC主机控制洗衣机电机的反转。可以直接用PLC主机的数字量输出端口连接电机反转接触器，在洗衣机洗衣服的过程中，电机会正转与反转同时轮流进行。12、排水离合器排水离合器用于PLC主机控制洗衣机筒内的排放。选用数字式离合器，可以直接用PLC主机的数字量输出端口来连接到排水离合器，当洗衣机在完成洗衣或者漂洗后，需要将机筒内的脏水排出机筒，此时，PLC主机发出控制命令打开排水离合器，进行排水。13、脱水离合器洗衣机洗衣服的最后一道工序就是对衣服进行脱水，脱水电磁离合器正是用于PLC主机控制洗衣机进行脱水，脱水需要电机带动机筒旋转，有了电磁离合器后，就可以直接使用PLC主机的数字量输出端口来控制电磁离合器，最终达到控制脱水执行电机的目的。在脱水过程不涉及电机的调速问题，因此，用PLC主机加电磁离合器这样一种比较觉得简单的方式就可以完成控制任务。14、蜂鸣器蜂鸣器用来指示洗衣机洗衣过程中的一些声音提示。采用工业洗衣机直流供电的蜂鸣器，这样就可以直接用PLC主机的数字量输出端口来控制蜂鸣器。