全自动洗衣机控制系统的PLC设计

1、全自动洗衣机控制系统的 PLC 设计摘 要：本文首先分析和研究了全自动洗衣机控制系统的工作原 理，然后介绍了以 picpic 为控制核心的全自动洗衣机控制系统，并分 析了系统的硬件电路。包括硬件电路设计，水位精确控制电路，电 源电压检测电路，按键输入电路，显示电路，过零检测电路，输出 控制电路等。探讨了相关工程技术难点解决之道，对关键技术难点 和核心功能模块的设计作了简单的阐述。关键字：洗衣机 控制系统 picpic 设计洗衣机是家中不可缺少的家用电器，发展非常快。全自动洗衣机 因使用方便得到了大家的青睐，全自动进水、洗涤、漂洗、甩干等 系列自动完成。变频控制依其咼性能、节能等优点在洗衣机的控

2、 制中得到了广泛的应用。本文主要介绍了基于picpic 技术的全自动洗衣机硬件部分的设计。可编程控制器具有编程方法简单易学、功能强大、性价比高、硬 件配套齐全，用户使用方便、适应性强、可靠性强、抗干扰能力强、 系统的设计、安装、调试工作量少、维护工作量小、维护方便、体 积小、能耗低等特点。而现代社会要求制造业对市场需求做出迅速 的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品， 为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极 高的可靠性和灵活性，可编程控制器简称 picpic(programmableprogrammable logiclogic concon troll

3、ertroller )正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的tnii学朮友叢网论文发表专家一l匸交发表专家一LB 国学朮发叢网通用工业控制装置。picpic 的应用领域主要有数字量逻辑控制、运动控制、闭环过程控 制、数据处理、通信联网等几个方面。而对于我们这里的全自动洗 衣机的硬件电路部分，其设计的整体思路就是通过picpic 输出的数字信号控制继电器组，达到控制电路的目的。如图1 1 所示：图 1 1 picpic 控制系统“正转”、“反转”、“脱水”为控制电动机电源方向的三个继电器 组，它们的线圈分别与 picpic 的输出端“q0.2q0.2 ” “q0.3q0.3 ” “q0.

4、4q0.4 ”相连， 受控于 picpic 的输出信号。 通过改变变频器参数就可以改变洗涤和漂 洗时的速度。而脱水继电器组直接与电源和电动机相连， 这样， 当 洗衣机处于脱水状态时，电动机按额定转速工作。所以，在演示时 转速会和洗涤漂洗有所区别。洗衣机控制主要控制系统包括，如图 2 2 所示。而它的控制系统所要控制的对象包括：进水阀、排水阀、电机。这些被控对象是需要根据不同的洗衣程序来设定它们的不同工作 状况和工作时间的，进水阀和排水阀的控制还需要水位检测，同时 需要数码管显示不同的工作状态及运行剩余时间。发光二极管用来 指示洗涤速度和脱水速度；按键用来控制程序的运行和设置洗涤速 度和脱水速度

5、；蜂鸣器用来进行程序运行提示及故障报警。下面我 们就来介绍各硬件电路部分。1 1、电机部分交直流两用电动机的特点是起动转矩大， 转速高，缺点是噪音大, 换向器易于磨损，成本较高。显然，交直流两用电动机是可以应用 于洗衣机的，然而，由于其转速高，决定了其只能用于需要高速运 转的场合，例如脱水转速大于 lOOOrpm,lOOOrpm,因此，它可以应用于滚筒洗 衣机中电容启动电动机特点是成本较低，噪音低，起动转矩大，转速较 高，但不超过 lOOOrpmlOOOrpm 这种特点决定了其适用于对转速要求不高 并且成本较低的波轮式洗衣机中。因此，在波轮洗衣机中得到广泛 应用。2 2、光电耦合器在本全自动洗衣机控制器中使用的光电耦合器，是用来作为实现 模糊洗涤功能作用。用来将电机的起动波形转换为脉冲信号。其驱 动电路和工作机制见后面模糊功能设计介绍。3 3、水位检测电路水位检测模块通过水位传感器实现对桶内水位的检测。水位传感 器内部存在 lclc 振荡电路，当水压改变后电容值也会随之改变，从 而影响水位传感器的输出频率，不同的水位对应一个固定的频率 值。在这里我们采用 sw-1sw-1 型水位传感器，在零水位时输出频率为 26.8khz,26.8khz,随着水位的升高水位传感器输出的