全自动洗衣机的自动控制

全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用；内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的周围有很多小孔，使内桶和外桶的水流相通。洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干。高、低水位控制开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。其示意图如图1所示。

图1　全自动洗衣机示意图

一、控制要求

该全自动洗衣机的控制要求可以用图2所示的流程图来表示。

图2　全自动洗衣机流程图

按下启动按钮后，洗衣机开始进水。水满时（即水位到达高水位，高水位开关由OFF变为ON），plc停止进水，并开始洗涤正转，正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始洗涤反转。反洗15s后暂停。暂停3s后，若正、反洗未满3次，则返回从正洗开始的动作；若正、反洗满3次时，则开始排水。水位下降到低水位时（低水位开关由ON变为OFF）开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的大循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10s后结束全部过程，自动停机。

此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

二、通道分配

1、I/O通道分配

表1　I/O通道分配

　　2、定时器/计数器通道分配

表2　定时器/计数器通道分配

　　三、I/O接线图

根据I/O通道分配，I/O接线图如图3所示。

图3　洗衣机的I/O接线图

四、梯形图程序设计

图4　全自动洗衣机控制的梯形图

按下启动按钮，0000为ON，1000为ON并自锁，0500为ON，打开进水电磁阀。当水位到达高水位时，0003为ON，断开进水电磁阀，同时0501为ON，电动机正转，开始正向洗涤，并启动定时器TIM00。15s后TIM00动作，使0501为OFF，停止正向洗涤，并启动定时器TIM01，3s后TIM01动作，0502为ON，电动机反转，开始反向洗涤，并启动定时器TIM02。反洗15s后，TIM02动作，使0502为OFF，停止反向洗涤，并启动定时器TIM03。经过3s的暂停，TIM03动作，使定时器TIM00、TIM01、TIM02、TIM03复位；使计数器CNT06计一次数，此时0501又为ON，重新进行从正向洗涤开始到反向洗涤结束的小循环。直到计数器CNT06计满3次数时，CNT06为ON，第一次洗涤过程结束，同时使计数器CNT06　复位，为下一次洗涤过程的计数做好准备。在CNT06为ON的当前扫描周期，0503为ON，开始排水。当水位到达低水位时，0004由ON变为OFF，使0504为ON，接通脱水电磁离合器，并再次使0501为ON，使电动机正转，开始脱水，并启动定时器TIM04。10s后，TIM04动作，使脱水计数器CNT07计数一次，并使0503、0504为OFF，停止排水和脱水，结束从进水到脱水的一次大循环。两个扫描周期后，0501再次为ON，重新进行从进水到脱水的下一次大循环，直到CNT07计满3次后，使1000为OFF，结束洗衣的全部过程，0505为ON，报警蜂鸣器响10s后，停止报警。

在洗涤、排水和脱水的过程中，可随时按下停止按钮0001，停止操作。