CN104652088A - 一种基于plc控制的全自动洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其组成主要包括：继电器组、可编程控制器和变频器。其中继电器组与可编程控制器连接，可编程控制器和变频器连接，继电器作为主要的执行模块，它的打开和闭合直接对电路起到控制作用，实现了对电动机的控制。克服了传统由继电器来控制的洗衣机的极易损坏，耗能大，工作时会产生噪声的问题，提供一种寿命长，耗能小，可靠性高，运行速度较快的全自动的洗衣机。本控制系统中，PLC作为控制的核心，将外部多种输入信号进行采样，这其中包括启动按钮、停止信号、高中低水位检测等，经过PLC内部对其进行逻辑运算或数据处理后，提供多种输出信号，用来控制进水阀、出水阀的动作和控制电机驱动装置进而控制电动机正转、反转和脱水动作的运行。

Description

一种基于PLC控制的全自动洗衣机

技术领域

本发明涉及的是一种全自动洗衣机，特别涉及一种基于PLC控制的全自动洗衣机。

背景技术

全自动洗衣机就是将洗衣的全过程设定成多个程序，洗衣时选择其中一个程序，打开水龙头并启动洗衣机后洗衣过程就自动进行。当洗衣结束时，会产生报警。随着社会的快速发展和人们生活节奏的加快，全自动洗衣机也得到了较为快速的发展和技术上的革新与创造，PLC系统的出现更是为全自动洗衣机的自动控制提供了新的平台，开发了新的探索思路。由于其他系统的价格相对于PLC系统而言十分昂贵，我们可以应用PLC系统来实现对洗衣机的开发，更好地服务消费者。因此，本课题以PLC作为控制器设计全自动洗衣机控制系统具有很强的实用性和现实性。

统的洗衣机采用的是继电器控制。这必定存在一些问题，如大多数继电器都是在疲劳工作和长期磨损的条件下进行的，极易损坏，而且接线较为复杂，体积和功率都很大，发生故障的频率比较高，而且继电器的触点可能会产生电弧，甚至会由于工作环境的高温，使继电器与继电器熔在一起造成短路，产生误操作，进而引起严重的后果。当系统处在全负载运行时，体积较大的继电器会产生噪音和大量的热量，同时也消耗了大量的电能。还有一点值得注意的是，继电器控制系统必须是手工接线和安装，即使是一些简单的改动也需要花费大量时间、人力和物力。这种电路接线繁多复杂，只能适用于小型的控制电路。从上述优缺点来看，采用PLC控制本系统要比采用继电器来控制更为合适。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统由继电器来控制的洗衣机的极易损坏，耗能大，工作时会产生噪声的问题，提供一种寿命长，耗能小，可靠性高，运行速度较快的全自动的洗衣机。

一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其组成主要包括：继电器组、可编程控制器和变频器。其中继电器组与可编程控制器连接，可编程控制器和变频器连接，继电器作为主要的执行模块，它的打开和闭合直接对电路起到控制作用，实现了对电动机的控制。

所述的一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其特征在于所述的PLC发出数字指令控制继电器的线圈工作。

所述的一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其特征在于所述的PLC作为控制的核心，将外部多种输入信号进行采样。

所述的一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其特征在于所述的PLC用定时器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和报警的时间，用计数器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和循环的次数。

本发明的目的是这样实现的：全自动洗衣机的工作原理：全自动洗衣机的洗衣桶（即外桶）和脱水桶（即内桶）是以同一中心轴放置的，洗衣桶固定，内桶则可以旋转，作为脱水用。脱水桶上有许多排水孔，便于内外桶的水流相通。一方面，洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来实现这两个动作。进水时通过控制系统将进水阀打开，经进水管将水注入到洗衣桶进行洗涤，洗涤时按照PLC的控制程序来控制电动机的正转和反转来实现洗涤和漂洗的进行。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由洗衣桶经排水管排到洗衣机的外部，而此时脱水桶并不工作。脱水时，控制系统通过对电动机的控制，由洗涤电动机带动脱水桶旋转，利用离心力将衣服甩干。另一方面，高中低水位的控制由高中低水位控制开关控制。按下启动按钮启动洗衣机，停止按钮的作用是手动停止进水、洗涤、排水和脱水的功能。全自动洗衣机的启动、进水、洗涤、排水、脱水和停止是通过水位开关、电磁进水阀和电磁排水阀的相互配合来实现控制，从而达到自动控制的效果。

硬件控制电路的组成主要包括：继电器组、可编程控制器和变频器。首先，PLC发出数字指令控制继电器的线圈工作。因此，在这三个组成部分中，继电器作为主要的执行模块，它的打开和闭合直接对电路起到控制作用，实现了对电动机的控制。

本控制系统中，PLC作为控制的核心，将外部多种输入信号进行采样，这其中包括启动按钮、停止信号、高中低水位检测等，经过PLC内部对其进行逻辑运算或数据处理后，提供多种输出信号，用来控制进水阀、出水阀的动作和控制电机驱动装置进而控制电动机正转、反转和脱水动作的运行。

PLC用定时器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和报警的时间，用计数器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和循环的次数。因此，通过更改PLC定时器和计数器的参数，便可以方便更改，进而满足不同的洗涤条件和要求。

本发明的优点是：

（1）使用PLC作为控制器，可靠性能高，抗干扰能力强。可靠性是控制设备的关键性能之一，由于PLC内部电路又具备先进的抗干扰性能，因此提高了硬件的可靠性；

（2）系统维护方便，使用周期长，易于改造。由于PLC使用存储逻辑代替了接线逻辑，因此大大减少了控制设备的外部接线，使控制系统设计的周期大大缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是能使同一设备通过程序的调整来改变生产过程的愿景得以实现。这就十分适合多品种和小批量的生产场合所使用。

附图说明

图1为系统硬件结构图；

图2为系统软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其组成主要包括：继电器组、可编程控制器和变频器。其中继电器组与可编程控制器连接，可编程控制器和变频器连接，继电器作为主要的执行模块，它的打开和闭合直接对电路起到控制作用，实现了对电动机的控制。

上述的PLC发出数字指令控制继电器的线圈工作。

上述的PLC作为控制的核心，将外部多种输入信号进行采样。

上述的PLC用定时器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和报警的时间，用计数器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和循环的次数。

结合图1，图1为系统硬件结构图。硬件控制电路的组成主要包括：继电器组、可编程控制器和变频器。首先，PLC发出数字指令控制继电器的线圈工作。因此，在这三个组成部分中，继电器作为主要的执行模块，它的打开和闭合直接对电路起到控制作用，实现了对电动机的控制。PLC处在框图的中心位置，也就意味着是系统的核心部分。启动信号、停止信号和排水、脱水及水位选择开关是PLC的输入信号，进水阀、排水阀、电动机和脱水是洗衣机相应动作的执行部分。其中进水阀和排水阀的开启和闭合的工作状态是由控制中心PLC的给定信号来决定的，电动机的正反转工作状态也是由PLC的给定信号来决定的，而电动机的工作状态直接决定了洗衣机处在洗涤状态还是排水、脱水状态。PLC用定时器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和报警的时间，用计数器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和循环的次数。因此，通过更改PLC定时器和计数器的参数，便可以方便更改，进而满足不同的洗涤条件和要求。

结合图2，图2为系统软件流程图。通过这个流程图可以得到全自动洗衣机的控制要求是既可以实现整个洗衣过程的全自动洗涤，又能随时中止洗衣过程或恢复停止前的洗衣过程，整个过程控制是：

（1）PLC开始运行，控制系统处于初始状态；

（2）按下启动按钮，进水电磁阀打开，进水开始；

（3）水位到达指定水位（有高中低三种水位可供选择）时，进水停止，暂停2s后，开始洗涤，电动机正转，正转计时开始；

（4）正转30s后，暂停计时开始；

（5）暂停2s后，暂停计时复位，电动机反转，反转计时开始，洗涤过程继续进行；

（6）反转30s后，暂停，暂停计时再次开始；

（7）暂停2s后，正、反转计数器开始计数，电动机重复正转和反转。若计数器计数未达到5次时，即正转、反转未完成5次，返回从电动机正转开始的动作；

（8）若正转、反转洗涤达到5次时，排水阀打开，开始排水；

（9）水位下降到设定的脱水水位时，开始脱水，脱水计时开始；

（10）脱水30s时，便完成一次从进水到脱水的大循环动作，大循环计数器计数一次；

（11）若完成2次大循环，报警，告知洗涤结束，3s后自动停机。

若洗衣过程中按下停止按钮，洗衣过程将会停止（洗涤电机和脱水桶停止转动、进水电磁阀和排水电磁阀全部关闭），也可以用手动排水按钮和手动脱水按钮来实现手动排水和脱水的功能。

Claims (4)

1.一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其组成主要包括：继电器组、可编程控制器和变频器。其中继电器组与可编程控制器连接，可编程控制器和变频器连接，继电器作为主要的执行模块，它的打开和闭合直接对电路起到控制作用，实现了对电动机的控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其特征在于所述的PLC发出数字指令控制继电器的线圈工作。

3.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其特征在于所述的PLC作为控制的核心，将外部多种输入信号进行采样。

4.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的全自动洗衣机，其特征在于所述的PLC用定时器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和报警的时间，用计数器来记录电动机正转、反转、排水、脱水和循环的次数。