應(yīng)用plc實(shí)現(xiàn)全自動洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)【文獻(xiàn)綜述】

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

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

3、滌方式和控制方式這兩個(gè)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(shí)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(shí)，時(shí)間是普通的幾倍,而且一旦關(guān)上門，洗衣過程中無法打開,潔凈力不強(qiáng). 攪拌式洗滌它的衣物潔凈力最強(qiáng),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(jī)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(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，并不是按照洗衣過程中的變化來自動調(diào)整工作程序[3]。</p><p>　　PLC是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng),它將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體,成為實(shí)現(xiàn)單機(jī)、車間、工廠自動化的核心設(shè)備,具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、組合靈活、編程簡單、維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)[4]、[5]。隨著技術(shù)的進(jìn)步,其控制功能由簡單的邏輯控制、順序控制發(fā)展為復(fù)雜的連續(xù)

5、控制和過程控制,成為自動化領(lǐng)域的三大技術(shù)支柱(PLC、機(jī)器人、CAD/CAM)之一[6]。PLC可以實(shí)現(xiàn)的功能主要有順序控制、過程控制、位置控制、生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)”。它的主要功能有在線數(shù)據(jù)采集和輸出、控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、輸入/輸出信號調(diào)制功能、通信、聯(lián)網(wǎng)功能、支持人機(jī)界面功能等。目前，PLC廣泛地應(yīng)用于開關(guān)量的邏輯控制、模

6、擬量控制、運(yùn)動控制和過程控制等領(lǐng)域[7]、[8]。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為，設(shè)計(jì)一個(gè)全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，主控部分用PLC來實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)施可以參照參照海爾洗衣機(jī)洗衣過程和步驟設(shè)定。</p><p>　　通常洗衣機(jī)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(shí)間分配通常因衣物及布質(zhì)類別而異，—般洗滌時(shí)間為5—12分；

7、漂洗時(shí)間為2—3分；脫水時(shí)間為2—5分[9]。洗衣機(jī)的洗衣桶內(nèi)壁都有水位標(biāo)志，如高水位，中水位和低水位，所以洗滌衣物應(yīng)做到洗衣量、少水量的相互配合。洗衣機(jī)的排水用旋鈕控制，操作時(shí)將面板上控制旋鈕擰轉(zhuǎn)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(fù)位，彈簧將堵閥頂下，排水通路關(guān)閉．洗衣機(jī)用電應(yīng)注意：把金屬外殼正確接地；接上電源，用驗(yàn)電筆驗(yàn)證，金屬外殼必需無漏電現(xiàn)象；裝置家用觸電保護(hù)器。當(dāng)然洗衣機(jī)也應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)，過流保護(hù)，

8、失壓保護(hù)等安全控制。如果在洗衣機(jī)工作時(shí)中途添加衣服應(yīng)該在洗衣機(jī)容量夠的情況下，先停機(jī),排水后就可加衣服進(jìn)去了。最后，洗衣機(jī)安裝水龍頭應(yīng)用專用水龍頭，在安裝接頭的時(shí)候一定要直直對準(zhǔn)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(yùn)行,系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準(zhǔn)備好啟動；啟動時(shí)開始進(jìn)水；水滿時(shí)停止進(jìn)水并開始洗滌正轉(zhuǎn)；正轉(zhuǎn)30s后暫停；暫停5s后開始洗滌反轉(zhuǎn)；反轉(zhuǎn)30s后暫停；暫停5s后

9、,若正、反轉(zhuǎn)未滿3次時(shí),返回從正洗開始的動作；暫停5s后,若正、反洗滌滿3次時(shí)則開始排水；水位下降到低水位時(shí)開始脫水并繼續(xù)排水；脫水20s即完成一次從進(jìn)水到排水的大循環(huán)過程；若完成2次大循環(huán),洗完報(bào)警5s后自動停機(jī)；可以按“停止”按鈕實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警；也可以按“排水”按鈕實(shí)現(xiàn)手動排水[10]。</p><p>　　全自動洗衣機(jī)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(jī)供電，實(shí)現(xiàn)了對模擬洗衣機(jī)的控制[11]。全自動洗衣機(jī)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(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的控制[12]、[13]。另外，變頻器只是作為演示時(shí)增強(qiáng)效果的連接裝置，在電路中控制洗滌時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，正反向旋轉(zhuǎn)及高速脫水均由繼電器實(shí)現(xiàn),不作為必要裝置。&l

11、t;/p><p>　　洗衣機(jī)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(xì)的水位管連接洗滌桶。在洗衣機(jī)啟動時(shí)，由它控制水位的高低，通過進(jìn)入桶內(nèi)的水形成壓力，在壓力達(dá)到一定的狀態(tài)后，水位傳感器內(nèi)的簧片頂起，接通電源，斷開進(jìn)水閥，使其不再進(jìn)水，進(jìn)入洗滌狀態(tài)。PLC的選型主要是根據(jù)所需功能和容量進(jìn)行選擇,并

12、考慮維護(hù)的方便性,備件的通用性,是否易于擴(kuò)展,有無特殊功能要求等[14]。PLC實(shí)現(xiàn)電氣控制兩個(gè)基本要點(diǎn)是入出信息變換、可靠物理實(shí)現(xiàn)。入出信息變換靠運(yùn)行存儲于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)；可靠物理實(shí)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(jī)的設(shè)計(jì)，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(jī)達(dá)到了全自動化，在相對惡劣的條件下長時(shí)間連續(xù)工作，控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定耐用，

13、達(dá)到了更好的經(jīng)濟(jì)收益。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 王曙光.S7-200PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社,2007年1月.</p><p>　　[2] 郝彤. 洗衣機(jī)的類型及特點(diǎn)[J].農(nóng)村電工,2005,(2):42～45.</p><p>　　[3] 嚴(yán)

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(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2010,(2):57～58.</p><p>　　[5] 鄧星鐘，周祖德，鄧堅(jiān)．機(jī)電傳動控制[M]．武漢：華中科技大學(xué)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(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].機(jī)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(chǎn)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)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(jī)的PLC程序設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2010,(4):151～152.</p><p>　　[10] 程立新. 利用PLC實(shí)現(xiàn)對全自動洗衣機(jī)的控制[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng),2008,(5):201.</p><p>　　[11] 易泓可.電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例[M].北京:機(jī)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(yīng)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(shí)用程序及設(shè)計(jì)[M].西安：西安電子科技大學(xué)