【正文】 開始反轉(zhuǎn)洗滌。 全自動洗衣機的控制要求 1） PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)準(zhǔn)備好啟動； 2） 啟動時開始進水； 3） 水滿 (上限位 )時停止進水并開始洗滌正轉(zhuǎn)； 4） 正轉(zhuǎn) 30s后暫停； 5） 暫停 2s后開始洗滌反轉(zhuǎn)； 6） 反轉(zhuǎn) 30s后暫停； 7） 暫停 2s后，若正、反轉(zhuǎn)未滿 5次時，返 回 從正洗開始的動作； 8） 暫停 5s后，若正、反洗滌滿 5次時則開始排水； 9） 水位下降到低水位時開始脫水井繼續(xù)排水； 10） 脫水 30s即完成一次從進水到排水的大循環(huán)過程； 11） 若完成 2次大循環(huán)，洗完報警 3s后自動停機； 19 12） 可以按“停止”按鈕實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警； 13） 可以按“排水”按鈕實現(xiàn)手動排水 ； 控制系統(tǒng)順序功能圖 圖 9 全自動洗衣機控制系統(tǒng)順序功能圖 PLC 投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。 洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。進水時，通過電 動控制 系統(tǒng) ， 使進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入到外桶。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。外桶固定，作盛水用。 18 此外，在少數(shù)全自動 洗衣機上，以繼電器作各電氣工作部件驅(qū)動電路的電源開關(guān)，由 PLC控制繼電器觸點開關(guān)的通斷，實現(xiàn)洗衣機的程序運轉(zhuǎn)。同時加上開關(guān)和按鈕，數(shù)碼管顯示器，蜂鳴報警器和欠電壓檢測保護電路等，就可以形成完整的 PLC 控制系統(tǒng)。增加 20%備用量，以便隨時增加控制功能： 輸入點數(shù)為： 6 (1+20%)= 輸出點數(shù)為： 6 (1+20%)= 根據(jù) I/O 點數(shù)，可選松下 FP0C16 型可編程控制器，其輸入點 8 點，輸出點 8 點，擴展模塊可用點數(shù)為 16 點。 故選擇 電阻傳感器。由于衰減速率與布阻抗有一定的線性關(guān)系 ,通過對定子繞組兩端電熱進行整流和檢測 ,經(jīng)光電隔離后形成脈沖 ,脈沖信號多，則布阻抗小 ,反之亦然。為了測出衣質(zhì) ,先加入一定的水并讓電機轉(zhuǎn)動 ,突然切斷電源 ,由于慣性作用電機會維持短時間旋轉(zhuǎn)。 衣質(zhì)傳感器 的選擇 衣質(zhì)的檢測一般在洗滌之前 ，且 主要用來測定所洗衣物屬于棉類還是化纖類 。由紅外發(fā)射管發(fā)出一定強度的紅外光 ,紅外接收管在溶液的另一側(cè)接收紅外線。 故常采用諧振式水位傳感器 。其工作原理是將水 位的高低通過導(dǎo)管轉(zhuǎn)換成一個測試內(nèi)腔氣體變化的壓力 ,驅(qū)動內(nèi)腔上方的一塊隔膜移動 ,帶動隔膜中心的磁芯在某線圈內(nèi)移動 ,從而線圈電感發(fā)生變化。洗衣機水溫一般為 4 ℃～40 ℃ ,在該溫度范圍內(nèi) MTS102線性好 ,溫度敏感 ,水溫檢測常選用它。 故選擇 YY104180 型號單相電容運 轉(zhuǎn)式電動機，功率 180 瓦 ,額定電壓 220V，轉(zhuǎn)速1350r/min，電流 。由于在計算時一些因素如電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量等沒考慮，造成一些偏差，所以 公斤全自動洗衣機電機額定功率選為 180 瓦。 以 機為例 ， 由于全自動洗衣機的脫水桶直徑較大，這一偏心不能不考慮，所以計算時應(yīng)以洗滌物可能產(chǎn)生前最大偏心為計算依據(jù)。測定打開洗衣機開關(guān)時的溫度為環(huán)境溫度， 注水結(jié)束時的溫度為水溫， 將所測溫度信號輸給 PLC。水溫傳感器裝在洗滌桶的下部。 5）水溫傳感器 15 適當(dāng)?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅淖兓?。用測衣量時得到的脈沖數(shù)減去測衣質(zhì)時得到的脈沖數(shù)，二者之差即可以判別衣質(zhì)。首先使洗滌桶內(nèi)的水位比設(shè)定水位低一個擋級，然后仍 按照測衣物量的方法讓驅(qū)動電機以通斷電的方式工作一段時間。 衣質(zhì)傳感器和衣量傳感器是同一個裝置，只是檢測的方法不同。若衣物多，則電機受到的阻力大，電機慣性轉(zhuǎn)過的角度就小，相應(yīng)地，傳感器產(chǎn)生的脈沖就少，這樣就間接地“測量 出了衣物量的多少。 利用 電機繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，經(jīng)光電隔離及比較整型，產(chǎn)生脈沖信號。 4） 衣量傳感器 衣量傳感器又稱衣物負載傳感器， 它是用來檢測洗 衣時衣物量多少的。 3） 衣質(zhì)傳感器 衣質(zhì)傳感 器又叫布質(zhì)傳感器，它是為檢測衣物的質(zhì)地而設(shè)置的。洗滌開始后，衣物上的污垢不斷地擴散到洗滌液中， 洗滌液逐漸變渾濁，致使透光率降低．相應(yīng)地，光敏三極管的輸出電壓也隨之下降。在洗衣機排水管兩側(cè)分別安裝紅外發(fā)光管和光電接收管。 2） 渾濁度傳感器 人工洗衣時可以隨時用 眼睛 檢查衣物是否洗凈， 但在洗滌桶 內(nèi)的衣物不斷地進行 翻滾 運行，無法直接撿測衣物的洗凈程度。在洗衣過程中起決定作用的物理量有衣量、衣質(zhì)、水位、水溫和渾濁度等 ,這些物理量都需要有適當(dāng)?shù)膫鞲衅鱽慝@取信息 ,并轉(zhuǎn)換成 PLC能 14 接收的電信號。其中進水閥和排水閥由 PLC 給定信號來決定其工作狀態(tài)；電動機的工作狀態(tài)也由控制中心 PLC 給定信號來決定，而電動機的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定了洗衣機的洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。目前，機械式程序控制器基本上已被淘汰。按照采用的程序控制器的不同，波輪式全自動套桶洗衣機的電氣控制電路可分為電動機驅(qū)動式程序控制器和單片機式程序控制器電路。 圖 4 波輪式全自動套桶洗衣機控制系統(tǒng)的基本原理方框圖 13 控制系統(tǒng)原理 程序控制器中存儲著多種程序，一旦通過選擇開關(guān)選好某種程序后，程序控制器便按這種程序 自動實施對電動機，進水和排水電磁閥的控制。如把離合器比作全自動套桶洗衣機的心臟，則程序控制器就是全自動洗衣機的“大腦”。 4 電氣控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 波輪式全自動洗衣機的電氣控制系統(tǒng)由于洗衣機型號的不 同 而不盡相同，但電氣控制系統(tǒng)主要有程 序控制器，電動機，進水電磁閥，排水電磁閥，水位開關(guān)，安全開關(guān)及各種功能選擇開關(guān)等組成的，控制的基本原理也都一樣。當(dāng)洗衣機處于脫水狀態(tài)時，離合器輸出的是未經(jīng)減速的 850r/min 的高轉(zhuǎn)速，驅(qū)動脫水桶和波輪作同步高速運轉(zhuǎn)。當(dāng)洗衣機處于洗滌或漂洗狀態(tài)時，再經(jīng)離合器內(nèi)部的行星齒輪減速后，使波輪得到 175r/min 低轉(zhuǎn)速。采用減速離合器的全自動套桶洗衣機傳動系統(tǒng)的原理如圖所示： 12 圖 3 采用減速離合器的全自動套桶洗衣機傳動系統(tǒng)的原理圖 電動機與固定在離合器下端的大傳動帶盤之間用 V帶傳動。電動機同時作為洗滌和脫水時的動力源，普遍采用主，副繞組完全對稱的電容式電動機。 電動機及傳動系統(tǒng) 波輪式全自動套桶洗衣機的電動機及傳動系統(tǒng)主要由電動機和離合器組成，離合器又有普通離合器和減速離合器兩種。自動打開香蕉閥門，洗衣機里的水就順著管道流出去了。而排水電磁閥是全自動洗衣機上的 自動排水裝置，同時還起改變離合器工作狀態(tài) 。波輪式全自動套桶洗衣機使用最多的水位開關(guān)是空氣壓力式開關(guān)，主要有氣壓傳感器裝置，控制裝置及電觸點開關(guān) 3 11 部分組成，用來監(jiān)視水位的高低。 排水和進水系統(tǒng) 波輪式全自動洗衣機的進排水系統(tǒng)都采用了電磁閥控制。波輪是全自動洗衣機中對衣物產(chǎn)生機械作用的主要部件。電動機，離合器，排水閥等部件都裝在桶底下面。盛水桶又稱為外桶，主要用來盛放洗滌液。如圖所示：全自動套筒洗衣機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 波輪式全自動洗衣機通常都采用將洗滌（脫水）桶套裝在盛水桶內(nèi)的同軸套桶式結(jié)構(gòu)，雖然它們各自牌號和型號都不同，但其結(jié)構(gòu)都是由洗滌，脫水系統(tǒng)，進，排水系統(tǒng)，電動機和傳動系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)以及支撐機構(gòu) 5 大部分組成的。 5） 變頻波輪式洗衣機可以對不同質(zhì)地的衣物自動選擇不同的電動機轉(zhuǎn)速，從而給不同質(zhì)地的衣物以 恰當(dāng)?shù)南礈鞆姸龋诒ＷC洗得干凈的同時，也最大限度地降低衣物的磨損。同心洗是直接把電動機軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅(qū)動。波輪式洗衣機采用了不銹鋼內(nèi)桶，減小衣物和內(nèi)桶壁摩擦力，從而減輕衣物的磨損。如在模糊控制的洗衣機中，單片機通過采集水位傳感器，布量傳感器， 9 光傳感器的信號以及電動機的轉(zhuǎn)速，判斷出衣物的質(zhì)地，多少，贓物程度，從而自動調(diào)整對衣物進行合理的洗滌。新推出的波輪式全自動洗衣機均采用單片機程序控制器，原來的機械式程序控制器基本 上已被淘汰。如 LG 的拳擊棒，松下的雙瀑布，榮事達的網(wǎng)絡(luò)水流等都采用了這種水流。 波輪式洗衣機的特點： 1） 水流方面。 3） 洗滌過程噪聲小，滾筒式洗衣機屬封閉式洗滌，可以有效屏蔽內(nèi)桶轉(zhuǎn)動聲和水流聲；而波輪式洗滌的水流聲，脫水內(nèi)桶轉(zhuǎn)動聲是不可避免的且剎車裝置和電磁閥動作聲音也很大。滾筒式洗衣機不需要水位高過衣物，從而可節(jié)約用水，并可減少洗衣 粉的投放量。設(shè)有防皺浸泡功能，可將洗好的衣物浸泡在清水里，到晾曬前再甩干，避免衣物甩干后不能及時取出晾曬而起皺。 滾筒式洗衣機有如下特點： 1） 磨損低，沒有 纏繞，機械傳動部分簡單可靠，壽命長于波輪式洗衣機。 沒有 加溫的洗滌的波輪式洗衣機無論怎樣的水流，要達到一定的洗凈比，都必須有足夠的機械力，而機械力對衣物是由損傷的，這就決定了波輪式洗衣機的磨損率大大高于滾筒式洗衣機。 3） 溫度高有利于污物在水中的擴散。首先做一下比較： 滾筒式洗衣機具有如下性能： 1） 更好的軟化衣物纖維，減小洗滌過程中衣物的損傷和變形，并且還可以使洗后的衣物柔軟而蓬松。 3 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu) 全自動洗衣機的原理和構(gòu)造 全自動洗衣機在結(jié)構(gòu)上大致可分為 3中類型，即波輪式，滾筒式和攪拌式。但是，受自動控制 水平的限制，目前的模糊控制洗衣機還不能實現(xiàn)全功能上的模糊控制，另外由于使用了各種傳感器和模糊邏輯控制器，使模糊控制洗衣機的成本遠高于程序控制洗衣機。模糊控制全自動洗衣機的洗衣按鈕只有很少幾個。程序控制全自動洗衣機的控制按鈕很多，對程序的選擇需要有一定的洗衣經(jīng)驗。由于控制方式的不同，兩種洗衣機在結(jié)構(gòu)和原理上都有很大的區(qū)別。按梯形圖編寫指令程序表 。 3）選購 PLC 并進行現(xiàn)場安裝接線等 內(nèi)容； 軟件設(shè)計 , 大多數(shù)用梯形圖和指令程序 , 主要包括 : 1）設(shè)計控制流程 , 根據(jù)工藝要求先畫出工作循環(huán) ,如有必要再畫詳細的狀態(tài)流程圖 。硬件設(shè)計主要包括 : 1）確定安排 PLC 的輸入、輸出點 。另外它的編程語言也相對簡單 。 它是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。 在全自動洗衣機中 ， 洗衣機洗滌、脫水程序是由單片機為中心控制系統(tǒng)工作的。但是，它結(jié)構(gòu)簡單，處理速度快 。 2） 編程和 PLC 相比難以學(xué)習(xí) ，主要是單片機采用匯編語言或者是 C 語言，這些高級語言和 PLC 語言相比，難以學(xué) 習(xí) 。 3） 編程 簡單 ， PLC 的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在它采用了獨特的，多種面向廣大工程設(shè)計人員的編程語言，如指令表，梯形圖，邏輯功能圖，順序功能圖等，程序簡潔 ，明了適合各類技術(shù)人員的傳統(tǒng)習(xí)慣，即使是沒有計算機知識的人員也很統(tǒng)一掌握，特別是梯形圖與邏輯功能圖，形象直觀，動態(tài)監(jiān)測效果逼真，且與計算機控制容易。對工作的環(huán)境要求較低，抗外部干擾能力強，平均無故障時間長。 它采用可編程序的存貯器 , 用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令 , 并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出 , 控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 . 可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備 , 都應(yīng)按易于與 各種 控制系統(tǒng)形成一個整體 ,易于擴充 其功能的原則設(shè)計。因此，電動控制洗衣機將逐步 退 出家電舞臺。電動控制全自動洗 衣機是較早出現(xiàn)的自動控制類家用電器，其產(chǎn)品類型還屬于傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品，是自動控制的初級階段。從控制方式的發(fā)展階段上分 ： 全自動洗衣機可分為兩大類： 第一類電動控制洗衣機，它的程序控制器由電動元件組成 。這類洗衣機均采用套筒式結(jié)構(gòu)，其進水，排水都采用電磁閥，由程序控制器按人們預(yù)先設(shè)計好的程序不斷發(fā)出指令，驅(qū)動各執(zhí)行器件動作，整個洗衣過程自動完成。 90 年代，由于電動機調(diào)速技術(shù)的提高，洗 衣機實現(xiàn)了 較 寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機。攪拌式洗衣機由美國瑪依塔格公司研制成功。 1911 年 ， 美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。 1880 年，美國又出現(xiàn)了蒸汽洗衣機，蒸汽動力開始取代人力。 1874 年，“手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn) —— 美國人比爾同時根據(jù)全自動洗衣機控制系統(tǒng)總體控制要求和特點 ,確定 PLC 的輸入輸出分配 ,并進行現(xiàn)場調(diào)試 關(guān)鍵字： PLC 全自動洗衣機控制系統(tǒng) PLC 程序設(shè)計 2 Pick This paper describes the use of PLC FX2N mitsubishi series of automatic washing machine control system, overall control, this paper expounds the control scheme. Realize fullautomatic washing machine control system has a variety of overall control, can use the analog and digital early hybrid circuit module circuit or. In recent years, with the rapid development of science and