全自动洗衣机的PLC控制系统

简介：
本系统采用PLC技术实现全自动洗衣机控制，涵盖了水位检测、洗涤程序设定及故障诊断等功能，优化了用户使用体验。 ### 全自动洗衣机PLC控制的关键知识点 #### 一、系统功能描述与构成 全自动洗衣机是一种高度集成化、智能化的家用电器，通过内置的微电脑（即PLC，可编程逻辑控制器）对整个洗涤过程进行精确控制。其主要组成部分包括： 1. **内外桶**：外桶用于盛水，内桶在洗涤时静止不动，在脱水时高速旋转以去除衣物上的水分。 2. **进水口与排水口**：通过进水电磁阀自动控制水量；排水口则通过排水电磁阀实现自动排水。 3. **启动和停止按钮**：用户可以通过这些按钮来启动或紧急停止洗衣机的工作。 4. **控制器**：核心部件，通常采用PLC进行智能控制。 5. **水位开关**：用于检测水位高低，确保洗涤过程中水位合适。 6. **洗涤电机**：提供动力，实现波轮的正反转以及内桶的旋转。 #### 二、控制要求详解 1. **启动与水位选择**：用户通过启动按钮和水位选择开关来设定洗衣机开始进水直至达到预设水位（高、中、低）。进水结束后关闭进水电磁阀。 2. **洗涤程序**：在完成进水后，洗衣机进入洗涤模式。此过程包括正转30秒、停顿2秒、反转30秒以及再次停顿2秒的循环动作，总共进行5次（约320秒）。 3. **排水与脱水**：洗涤完成后，开启排水电磁阀排出污水；随后内桶高速旋转进行脱水操作持续30秒钟。 4. **清洗程序**：在完成一次完整的洗脱过程后重复上述步骤两次以彻底清洁衣物。 5. **报警与停机**：清洗结束后，系统发出警报信号并自动停止运行。 6. **手动控制**：用户可通过手动按钮实现紧急排水或单独进行脱水操作。 #### 三、PLC控制方案 PLC（可编程逻辑控制器）是全自动洗衣机控制系统的核心组成部分。其主要特点如下： 1. **硬件组成**：基本单元包括CPU、存储器、输入输出接口和内部电源，以及IO口扩展模块及外部设备。 2. **输入输出接口**：输入端接收来自启动按钮或水位选择开关等信号；而输出端用于控制进水电磁阀与洗涤电机等功能部件的运行状态。 3. **工作方式**：PLC采用循环扫描的方式进行操作，包括内部处理、通信处理、输入扫描、程序执行和输出处理五个阶段。 4. **优点**： - 高可靠性：具有较强的抗干扰能力； - 编程简易性：用户能够通过简单的编程实现复杂的控制逻辑； - 功能全面：除了基本的控制功能外，还可以提供监控及故障诊断等功能； - 体积小巧：采用模块化设计便于安装和维护。 #### 四、PLC选型 针对全自动洗衣机的具体需求，本设计选择了西门子S7-300系列中的型号313C。该型号具有以下特点： 1. **IO点数**：拥有40个IO点，足以满足洗衣机控制系统的需求，并留有一定的扩展余地。 2. **存储空间**：具备32KB的存储容量足够保存洗衣机控制所需的程序代码。 3. **计算需求**：根据实际需要得出所需内存为0.21KB，远低于所提供的32KB，因此S7-300 313C型号完全满足要求。 #### 五、水位传感器选择 全自动洗衣机通常采用压力式水位开关来监测水位。这种传感器的工作原理如下： 1. **工作原理**：当进水量增加时，气管内的空气被封闭；随着水位上升，内部的压力也随之增大。通过测量这一变化即可间接了解当前的水位高度。 2. **应用场景**：在全自动洗衣机中，压力式水位开关通常安装于洗涤桶顶部，并连接一根下端开口的气管至缸底。当达到预设值时，该传感器会自动关闭进水电磁阀以防止过量进水。 综上所述，全自动洗衣机PLC控制的设计涵盖了多个方面的知识和技术内容，包括设备的基本构成、控制流程设计、PLC的选择及水位传感装置的应用等关键点。这些技术要点对于实现洗衣机自动化操作至关重要。