【文章內(nèi)容簡介】 合的應(yīng)用。 在采用控制技術(shù)上選擇 PLC 作為控制器，來設(shè)計(jì)工業(yè)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)，在這里主要為了其產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)功能齊 全、外圍電路簡單、維護(hù)容易方便，容易繼續(xù)寫入編程語言實(shí)現(xiàn)更新升級等。 最大限度地滿足被控對象的控制要求 ，在應(yīng)用中 保證 PLC 控制系統(tǒng)安全可靠 ， 適應(yīng) 企業(yè) 發(fā)展的需要 ，為需要強(qiáng)洗滌工作量的企業(yè)提供了極大便利。 為此設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)框架結(jié)構(gòu)示意圖如下圖 所示 P L C 水位傳感器 水溫傳感器 報(bào)警系統(tǒng) 變頻器 進(jìn)水系統(tǒng) 排水系統(tǒng) 電機(jī) 圖 工業(yè)洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)圖 該洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水系統(tǒng)分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時，通過 PLC 控制系統(tǒng) 使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。洗滌之前，按照所 M 進(jìn)水口 高水位選擇開關(guān) 中水位選擇開關(guān) 低水位選擇開關(guān) 出水口 水 排盡傳感器 選水位的高、中、低事前選擇好，然后就可以開始工作。 3 工業(yè)洗衣機(jī)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在洗衣機(jī)的系統(tǒng)控制器方面，由于以前老式工業(yè)洗衣機(jī)采用的是繼電順序控制，這種方式不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定而且維修率較高，耗時費(fèi)工，由此在考慮現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上洗滌衣物的工作量之大，選擇穩(wěn)定可靠價格合理的 PLC 作為洗衣機(jī)的控制器。現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置，與之前半自動洗衣機(jī)比較起來， PLC 系統(tǒng)配置既固定又靈活，更高的性能，安全性也比之前半自動洗衣機(jī)更 好。 變頻器與 PLC 的控制電路 變頻器調(diào)速原理 通常把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電。然后再把直流電變換為三相或單相交流電，我們把實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為“變頻器”。 變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。本文就是通過控制變頻器來改變電機(jī)的運(yùn)行方向和轉(zhuǎn)速，改變電機(jī)的運(yùn)行方向用以實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)的洗滌，而改變電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速是用以實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)洗滌強(qiáng)度，即來實(shí)現(xiàn)工業(yè)洗衣機(jī)洗滌的兩種不同的功能：高速強(qiáng)效洗滌、中速普通洗滌。 在以往老式的洗衣機(jī)調(diào)速中多采用交流調(diào)速中的串接電阻調(diào)速。 現(xiàn)代電力傳動技術(shù)重要發(fā)展方向 在調(diào)速中直接利用交流電在變頻器的變頻下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的調(diào)速，可以說它將 逐漸取代了過去 老式 的 串阻 調(diào)速，變極調(diào)速， 直流 調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來越廣泛的應(yīng)用于多領(lǐng)域。 通過了解，在工業(yè)洗衣機(jī)的調(diào)速方面，我們選擇使用變頻器作為理想的調(diào)速方式。它是把工頻電源 (我國 50Hz)變換成需要頻率的交流電源，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無極變速運(yùn)行，洗衣機(jī)的控制電路完成對 交流電機(jī)主電路的控制。 洗衣機(jī)的動力源選擇適用于變頻器的三相交流異步電動機(jī)，它具有比較理想的調(diào)速方法，其調(diào)速性能最好、效率最高。 我們知道，交流電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式 為： n＝ 60 f(1－ s)/p =（ 1S） n1 n—— 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速； p—— 電動機(jī)極對數(shù) ； n1—— 同步轉(zhuǎn)速 f—— 異步電動機(jī)的 供電 頻率； s—— 電動機(jī)轉(zhuǎn)差率 由式可知，轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 成正比，只要改變頻率 f，就可以改變異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 n1,從而改變其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n,即可改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率 f 在0～ 50Hz 的范圍內(nèi)變化時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 本文主要采用 三菱 E540 變頻。 器 變頻器與 PLC 的鏈接 變頻器與 PLC 之間正確的連接對系統(tǒng)的控制也很重要，下圖 為該工業(yè)洗衣機(jī)變頻器與 PLC 之間的接線圖。 圖 變頻器與 PLC 接線圖 分析圖 的工作過程 ,當(dāng) PLC 的輸出端 Y6 有信號輸出時，則變頻器 STF PLC Y6 Y7 Y8 Y9 STF STR RH RM SD 變 器 頻 端接受到信號控制電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng) PLC 的輸出端 Y7 有信號輸出時，則變頻器 STR端接受到信號控制電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng) PLC 的輸出端 Y8 有信號輸出時，則變頻器 RH端接受到信號控制電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的強(qiáng)洗滌功能；當(dāng) PLC 的輸出端Y9 有信號輸出時，則變頻器 RM 端接受到信號控制電機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的普洗滌功能。 PLC 外圍電路控制 I/O 地址分配 合理的選擇 I/O 點(diǎn)數(shù)也是 PLC 的重要指標(biāo)之一。 I/O 的選擇既要滿足系統(tǒng)的控制要求，又要在合理范圍降低投資成本。 PLC 的輸入輸出總點(diǎn)數(shù)和種類應(yīng)根據(jù)被控對象所需控制的模擬量、開關(guān)量、輸入輸出設(shè)備情 況來確定，一般一個輸入輸出元件要占用一個輸入輸出點(diǎn)。考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)在估計(jì)的總點(diǎn)數(shù)上再加上 20%— 30%的備用量。 [該系統(tǒng)有 13 個數(shù)字輸入點(diǎn) 8 個數(shù)字輸出點(diǎn)。 根據(jù)上述分析，本設(shè)計(jì)共有 6 輸入信號和 10 輸信號。列出工業(yè)洗衣機(jī)的 I/O分配表，見表 1。 表 1 PLC控制系統(tǒng) I/O分配 輸入點(diǎn) 功能 代碼 輸出點(diǎn) 功能 代碼 X0 啟動 SB1 Y0 進(jìn)水閥 YV1 X1 普洗 SB2 Y1 排水閥 YV2 X2 強(qiáng)洗 SB3 Y2 脫水 YV3 X3 高水位開關(guān) SA Y3 普洗指示燈 HL1 X4 低水位開關(guān) SQ1 Y4 強(qiáng)洗指示燈 HL2 X5 中途揭蓋 SB4 Y5 報(bào)警 L Y6 正轉(zhuǎn)控制 STF