【正文】 速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機。此后，隨著電機驅動技術的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電 機直接驅動式洗衣機，省去了齒輪傳動和變速機構，引發(fā)了洗衣機驅動方式的巨大革命。 現(xiàn)在，全自動洗衣機已經(jīng)進入了千家萬戶之中，極大的方便了人們的日常生活，提高了人們的生活質量，使人們從那繁重的體力勞動中解脫出來。 所謂 全自動洗衣機 ， 就是將洗衣的全過程 (泡浸 洗滌 漂洗 脫水 )預先設定好 N個 程序 ,洗衣時選擇其中一個程序 ,打開水龍頭和啟動洗衣機開關后洗衣的全過程就會自動完成 ,洗衣完成時由 揚聲器 發(fā)出響聲。 本文是基于三菱 FX2N 系列 PLC 的全自動洗衣機梯形圖系統(tǒng)的設 計，設計完善的全自動洗衣機控制系統(tǒng)，以滿足控制要求，實現(xiàn)洗衣自動化的控制。 系統(tǒng)控制要求 （ 1）按下啟動按鈕及水位選擇開關，注水直到高（中、 低）水位，關水 （ 2） 2s 后開始洗滌 （ 3）洗滌時，正轉 30s，停 2s，然后反轉 30s，停 2s （ 4）如此循環(huán) 5 次，總共 320s 后開始排水，排空后脫水 30s （ 5）開始清洗，重復（ 2）～（ 5），清洗兩遍 （ 6）清洗完成，報警 3s 并自動停機 （ 7）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)） 輸入點： 輸出點： 華東交通大學理工學院 機電工程分院 3 啟動 x1 低水位檢測 x11 啟動洗衣機 y1 停止 x 2 手動排水 x 12 進水閥 y2 高水位 x 3 手動脫水 x 13 正轉 y3 中水位 x 4 反轉 y4 低水位 x 5 排水 y5 排空檢測 x 6 脫水 y6 高水位檢測 x7 報警 y7 中水位檢測 x 10 2. 若要求啟動開關分為標準洗和輕柔洗，試改變有關輸入點，并在程序中加入輕柔洗功能（輕柔洗過程自定） 3. I/O 編址 2. 系統(tǒng)設計方案 系統(tǒng)功能描述 全自動洗衣機的由內(nèi)外桶、進水口、啟動和停止按鈕、控制器、進水按鈕、水位開 關、排水口和洗條電機組成。洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的，外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉，作脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通。系統(tǒng)結構框圖如下： 全自動洗衣機的進水和排水分別有進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進水時，通過電控系統(tǒng)把進水閥打開，經(jīng)進水管將水注人外桶，排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水又外桶排到機外。洗衣機正轉，反轉由洗滌電機驅動波輪正反來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機帶動內(nèi)桶正轉進行甩干；高低水位開關分別用 來測高低水位；啟動按鈕用來啟動洗衣機華東交通大學理工學院 機電工程分院 4 進水口啟動按扭排水按扭停止按扭 高水位按扭中水位按扭低水位按扭顯示器高水位開關中水位開關低水位開關洗滌電機電磁離合器撥盤外桶內(nèi)桶排水口工作；停止按鈕用來實現(xiàn)緊急工況下手動停止進水排水脫水及報警；排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。 圖 21 全自動洗衣機示意圖 由控制要求可知，全自動洗衣機的工作流程圖如圖 21 所示。首先接通電源，用戶根據(jù)衣物的多少及大小進行水位的選擇。再按下啟動按鈕，開始進水洗滌衣物。使用 PLC 控制時，輸入設備主要有啟動按鈕，水位選擇按鈕（高水位選擇按鈕、中水位選擇按鈕、低水位選擇按鈕），水位開關（高 水位開關、中水位開關、低水位開關），排水按鈕及脫水按鈕等。輸出設備主要有進水電磁閥，洗滌電動機正轉接觸器，洗滌電動機反轉接觸器，排水電磁閥，脫水離合器及報警蜂鳴器等。 方案的論證 （ 1）工業(yè) PC 對于一個任務不算小的系統(tǒng)設計來說，工業(yè) PC 是首選。它是專門考慮了生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境條件差及各種干擾大而設計的，可以長期可靠運行，可靠性和可維護性都可達到要求。另外，除了有多種模塊的主機系統(tǒng)板外看，還配備有多種接口板，如多路模擬量輸入 /輸出板、開關量輸入輸出板、圖形板，以及擴展用的 RS232C、 RS42 RS48總線接口板和 EPROM 編程板等?？傊?，可擴充性不成問題。此外，模擬量輸入輸出、開關量輸入輸出的接口很多，并有大量的軟件華東交通大學理工學院 機電工程分院 5 支持，如匯編、高級語言和中文等。 （ 2） 單片機 現(xiàn)今的單片機正向著提高工業(yè)環(huán)境下控制系統(tǒng)的可靠性和靈活方便地構成應用系統(tǒng)界面的方向發(fā)展，并且控制功能越來越豐富。在 CPU 芯片上，除嵌入 RAM、 ROM、和 IO 外，還有 A/D、 D/A、 PWM、 DMA、看門狗、串行接口和定時器 /計數(shù)器等，另外還有顯示驅動、鍵盤控制、比較器和函數(shù)發(fā)生器等，能構成功能強大的應用系統(tǒng)。 單片機比專用處理 器最適合應用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應用。 特別是它 體積小，集成度高。性能穩(wěn)定，可靠性高 ， 有較高的性價比。 但由于單片機的指令系統(tǒng)相對復雜，編寫洗滌、脫水程序相對復雜；其次，在設計控制系統(tǒng)硬件時，要有多種電路保護裝置，如電流保護、電壓保護、過載保護、過熱保護以及欠壓保護等等。這樣增加了硬件的復雜性，隱含較高的故障率，無形的增加了維修成本費用。 （ 3） PLC PLC 是一種能夠適應多種工業(yè)環(huán)境的控制裝置，其穩(wěn)定的性能受到廣大工業(yè)生產(chǎn)者的好評。這種控制系統(tǒng)具有極高的可靠性和靈活性 ，而且編程簡單，易用， 應用面廣、功能強大、使用方便，是當代工業(yè)自動化的主要設備之一。 PLC 已經(jīng)廣泛地應用在各種機械設備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中，當然 PLC 在其他領域也得到了迅速的發(fā)展。在性能價格比不斷提高的同時，它所帶來的成果越來越明顯。 在工業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛應用的 PLC 能克服單片機的缺點，它是整體模塊，集中了驅動電路、檢測電路和保護電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運用中，硬件也相對簡單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對簡單。 確定控制方案 根據(jù)上述方案的論證 ，本次設計的 全自動 洗衣機 梯形圖 控制系統(tǒng)將由 PLC 可編程序控制器來作為主要組成部分 ，從而實現(xiàn)對全自動洗衣機的工作過程控制。 PLC 即 Programmable logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術華東交通