【正文】 應(yīng)用不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)的控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新。 摘 要 本文介紹了利用西門子系列 PLC 對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制 ,闡述了控制方案。實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制有多種，可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。本文采用德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的 S7200 型 PLC 作為核心控制器進(jìn)行全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。這些不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單的體力勞動(dòng)，留給人的感受常常是辛苦勞累。布萊克斯發(fā)明了木制手搖洗衣機(jī)。之后，水力洗衣機(jī)，內(nèi)燃機(jī)洗衣機(jī)也相繼出現(xiàn)。 1922 年，電動(dòng)洗衣機(jī)迎來(lái)一種嶄新的洗衣方式 —— 攪拌式。 70年代后期，微電腦控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)出現(xiàn)引領(lǐng)新的發(fā)展方向，讓人耳目一新。 全自動(dòng)洗衣機(jī)其特點(diǎn)是能自動(dòng)完成洗滌，漂洗和脫水的轉(zhuǎn)換，整個(gè)過(guò)程不需要人工操作。所用的程序控制器可分為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式和單片機(jī)式。 第二類是電腦控制洗衣機(jī)，它的程序控制器由微型計(jì)算機(jī)組成。隨著計(jì)算機(jī)的及微電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)硬件化。 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) , 專為 在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 2 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)總體控制方案確定 總體控制方案確定 控制系統(tǒng)的比較 PLC 系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）可靠性高， PLC 作為一種通用的工業(yè)控制器，它必須能夠在各種不同的工作環(huán)境中正常工作。 2）使用方便靈活， PLC 采用了基本單元擴(kuò)展或者是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，因此，輸入 /輸出信號(hào)的數(shù)量，形式，驅(qū)動(dòng)能力等都可以根據(jù)實(shí)際控制要求進(jìn)行選擇與確定，而且在需要時(shí)可以隨時(shí)更換，近年來(lái)， PLC的特殊模塊增多這些可以滿足不同的控制要求，使 PLC 的使用更加靈活與多變。 單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）要求環(huán)境，單片機(jī)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較低，可靠性差。 3）功能單一只具有使用中所需要的功能。 洗衣機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)概述 全自動(dòng)洗衣機(jī)采用 PLC 控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。首先由于單片機(jī)的指令系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，編寫洗滌、脫水程序相對(duì)復(fù)雜；其次，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件時(shí)．要有多種電路保護(hù)裝置，如電流保護(hù)、電壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)及欠壓保護(hù)等等 這樣增加了硬件的復(fù)雜性，隱含較高的故障率無(wú)形地增加了維修成本費(fèi)用，在各種控制系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的 PLC能克服單片機(jī)的缺點(diǎn)。因此在運(yùn)用中，硬件也相對(duì)簡(jiǎn)單，提高控制系統(tǒng)的可靠性。 典型的 PLC 控制系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖 1 所示： 圖 1 PLC 控制系統(tǒng)的硬件組成框圖 3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 全自動(dòng)洗衣機(jī)的原理和構(gòu)造 全自動(dòng)洗衣機(jī)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。首先做一下比較： 滾筒式洗衣機(jī)具有如下性能： 1）更好的軟化衣物纖維，減小洗滌過(guò)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）溫度高有利于污物在水中的擴(kuò)散。 沒(méi)有加溫的洗滌的波輪式洗衣機(jī)無(wú)論怎樣的水流，要達(dá)到一定的洗凈比，都必須有足夠的機(jī)械力，而機(jī)械力對(duì)衣物是由損傷的，這就決定了波輪式洗衣機(jī)的磨損率大大高于滾筒式洗衣機(jī)。 滾筒式洗衣機(jī)有如下特點(diǎn)： 1）磨 損低，沒(méi)有纏繞，機(jī)械傳動(dòng)部分簡(jiǎn)單可靠，壽命長(zhǎng)于波輪式洗衣機(jī)。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(shí)取出晾曬而起皺。滾筒式洗衣機(jī)不需要水位高過(guò)衣物，從而可節(jié)約用水，并可減少洗衣粉的投放量。 3） 洗滌過(guò)程噪聲小，滾筒式洗衣機(jī)屬封閉式洗滌，可以有效屏蔽內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲和水流聲；而波輪式洗滌的水流聲， 脫水內(nèi)桶轉(zhuǎn)動(dòng)聲是不可避免的且剎車裝置和電磁閥動(dòng)作聲音也很大。波輪式洗衣機(jī)的特點(diǎn)： 1） 水流方面。如 LG的拳擊棒，松下的雙瀑布，榮事達(dá)的網(wǎng)絡(luò)水流等都采用了這種水流。新推出的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)均采用單片機(jī)程序控制器，原來(lái)的機(jī)械式程序控制器基本上已被淘汰。如在模糊控制的洗衣機(jī)中，單片機(jī)通過(guò)采集水位 傳感器，布量傳感器，光傳 感器的信號(hào)以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，判斷出衣物的質(zhì)地，多少，贓物程度，從而自動(dòng)調(diào)整對(duì)衣物進(jìn)行合理的洗滌。波輪式洗衣機(jī)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。同心洗是直接把電動(dòng)機(jī)軸與洗衣桶主軸同心安裝，直接驅(qū)動(dòng)。 5） 變頻波輪式洗衣機(jī)可以對(duì)不同質(zhì)地的衣物自動(dòng)選擇不同的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而給不同質(zhì)地的衣物以恰當(dāng)?shù)南礈鞆?qiáng)度，在保證洗得干凈的同時(shí)，也最大限度地降低衣物的磨損。 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)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(hào)和型號(hào)都不同，但其結(jié)構(gòu)都是由洗滌，脫水系統(tǒng)，進(jìn)，排水系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)以及支撐機(jī)構(gòu) 5大部分組成的。 洗滌脫水系統(tǒng) 它主要有盛水桶，洗滌桶和波輪組成。 盛水桶固定在鋼制底板上，通過(guò) 4 根吊桿懸掛在洗衣機(jī)箱體上。洗滌桶又稱為脫水桶或者離心桶，也稱為內(nèi)桶，它的主要功能是用來(lái)盛放衣物，在洗滌或漂洗時(shí)配合波輪完成洗滌或漂洗功能，在脫水時(shí)便成為離心式的脫水桶。按波輪的形狀來(lái)分，基本上有小波輪（直徑在 160mm 左右）的渦卷式水流和大波輪（直徑在 300mm 左右）新水流兩類。為了對(duì)桶內(nèi)的水位 進(jìn)行檢測(cè)和控制， 洗衣機(jī)上都安裝有水位控制器（水位開(kāi)關(guān)）。此外電磁閥分進(jìn)水和排水電磁閥，進(jìn)水電磁閥是洗衣機(jī)上的自動(dòng)進(jìn)水開(kāi)關(guān)，它受水位開(kāi)關(guān)動(dòng)斷觸點(diǎn)的控制。進(jìn)水、排水電磁閥是采用電流流過(guò)線圈形成磁場(chǎng)的原理，洗衣機(jī)電磁閥在進(jìn)，排水時(shí)使用， 220V 交流電壓與電磁閥線圈接通，形成磁場(chǎng)，電磁線圈吸合。斷電后，電磁閥線圈失去電流，磁場(chǎng)消失，電磁鐵松開(kāi)，橡膠閥門自動(dòng)關(guān)閉，洗衣機(jī)里的水就流不出去了。其中普通離合器用在采用小波輪的套桶洗衣機(jī)上，這種洗衣機(jī)在洗滌或者漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速和脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速相同，目前各種大波輪新水流套桶洗衣機(jī)普遍采用減速離合器，它在洗滌，漂洗時(shí)波輪的轉(zhuǎn)速較慢，而脫水時(shí)離心桶的轉(zhuǎn)速較快。由于一般全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)的額定洗滌容量較大，因此電動(dòng)機(jī)的功率較大。經(jīng)第一級(jí)減速后大傳動(dòng)帶盤得到 150r/min 的轉(zhuǎn)速。此時(shí)，洗滌（脫水）桶不動(dòng)。對(duì)于使用普通離合器的小波輪套桶洗衣機(jī)來(lái)說(shuō)，有區(qū)別的僅僅是離合器內(nèi)部沒(méi)有行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，因此 在洗滌或漂洗時(shí)其波輪的轉(zhuǎn)速與脫水時(shí)的轉(zhuǎn)速時(shí)相同的。全自動(dòng)洗衣機(jī)能實(shí)現(xiàn)洗衣的自動(dòng)化，整個(gè)洗衣過(guò)程都是在程序控制器的“指揮”下進(jìn)行的。如圖所示以程序控制器為核心的波輪式全自動(dòng)套桶洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的基本 原理方框圖。安全開(kāi)關(guān)又稱