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浅谈用PLC实现全自动洗衣机控制的两种设计方法
作者：皇甫卉
来源：《科学大众·教师版》2012年第07期
摘 要：PLC程序的设计方法多种多样，很难说哪一种设计方法是最优的或最简便的。本文主要介绍了以全自动洗衣为例，用基本逻辑指令、步进指令这两种编写程序设计方法来实现程序控制的。
关键词：PLC； 设计方法； 逻辑； 步进
中图分类号：TM925.33 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）07-114-001 随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，在洗衣机控制方面，从以继电器为核心器件的自动控制系统到以PLC为新型通用自动化控制系统，功能越来越强大，使用更加灵活方便。对于同一控制要求，PLC编写程序的方法也多种多样，下面以全自动洗衣机为例，介绍用逻辑法、步进法编写程序控制的设计方法。 一、全自动洗衣机控制系统运作要求
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。内桶的四周有很多小孔，使内、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，通过电气控制系统使进水阀打开，经过水管将水注入外桶；排水时，电控系统把排水阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正、反转由洗涤电机驱动波盘正反转实现的，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转甩干。高、低水位开关分别用于检测高、低水位。起动按钮用来起动洗衣机工作；停止按钮起手动停止进水、排水及报警等作用，排水按钮用来实现手动排水。
二、全自动洗衣机的控制要求
全自动洗衣机的程序工作控制流程如下：按通电源，PLC投入运行，系统处于初始状态，准备起动。按下起动按钮，洗衣机开始进水，当水满即水位到达所设定的高度时，停止进水并开始正转洗涤。正洗15S后暂停，暂停3S后就开始反转洗涤，反洗15S后暂停，暂停3S后，此时如果正、反洗没有满3次，则返回从正洗开始的运作；若正、反洗已满3次，则开始排水，水位下降到低水位时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。如果没有完成3次大循环，则返回从进水开始到脱水的全部动作，进行下一次的循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警，10S报警后结束全部洗衣过程，自动停机。
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三、PLC机内器件安排表 输入器件 输出器件 其他机内器件 X000 起动按钮 Y000 进水 T0 正转计时 X001 停止按钮 Y001 正转洗涤 T1 正转暂停计时 X002 手动排水开关 Y002 反转洗涤 T2 反转计时 X003 高水位开关 Y003 排水 T3 反转暂停计时 X004 低水位开关 Y004 脱水 T4 脱水计时 Y005 停止报警 T5 报警计时 C0 正反洗涤循环次数 C1 脱水次数 M100 起动洗衣机 M0 正转暂停 M1 反转暂停
四、全自动洗衣机PLC的几种程序设计方法 1．用基本逻辑指令实现的控制程序 程序运行过程：
1.1启动。按下启动按钮X000，常开触点闭合，接通内部辅助继电器M100，M100自锁触点闭合，同时常开触点闭合。
1.2进水。由于M100常开触点闭合，而此时水位还未达到高水位时，Y000得电，洗衣机开始进水。
1.3洗涤正、反转循环3次。当水位到达高水位时，高水位开关X003常闭触点断开，停止进水；同时X003常开触点闭合，Y001得电，洗衣机正转洗涤；Y001常开触点闭合，定时器T0开始计时，15S后，T0常开触点闭合，使内部辅助继电器M0得电，M0自锁触点闭合，同时M0常闭触点断开，使Y001失电，洗衣机停止正转洗涤；M0常开触点闭合，定时器T1开
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始计时，3S后，T1常开触点闭合使Y002得电，洗衣机反转洗涤，Y002自锁触点闭合，同时常开触点闭合，定时器T2开始计时，15S后，T2常开触点闭合，使内部辅助继电器M1得电，M1自锁触点闭合，同时M1常闭触点断开，使Y002失电，洗衣机停止反转洗涤；M1常开触点闭合，定时器T3开始计时，3S后，T3常开触点闭合，计数器C0计数一次，洗衣机正、反转洗涤一次循环结束，而此时T0、T1、T2、T3全部复位，为下一次循环做准备，就这样循环3次。
1.4排水、脱水及从进水到脱水3次循环。当计数器C0常开触点闭合，使Y003得电，洗衣机开始排水。当水位到达低水位时，低水位开关X004常开触点闭合，使Y004得电，洗衣机开始脱水，同时定时器T4开始计时，10S后，常闭触点断开，切断Y003和Y004，停止排水和脱水。T4常开触点闭合，复位计数器C0，同时接通计数器C1，计数一次，完成从进水到脱水一次循环。而此时由于Y003、Y004复位使Y000再次得电，又开始进水，就这样循环3次。
1.5停止报警。从进水到脱水3次循环结束后，C1常开触点闭合，Y005得电，发出洗衣报警，同时T5开始计时，10S后，T5常开触点闭合，复位计数器C1，同时T5常闭触点也切断了M100，洗衣过程结束。 2．用步进指令实现的控制程序
每一个状态都有一个控制元件来控制该状态是否动作，这称为步进控制。步进指令是在PLC中专门为了实现顺序控制而特别安排的指令系统，整个步进指令系统中有“步”“初始步”“转换条件”“活动步”“与步对应的动作”这样几个主要编程时的考虑对象，利用步进指令编程中具有以下特点：①两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。②两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。③初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，一方面因为该步与它的相邻步相比，从总体上说输出变量的状态各不相同；另一方面如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回停止状态。④只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。 五、结束语
本文主要采用以PLC为控制核心，用两种程序设计方法来实现全自动洗衣机的系统控制要求，具有较强的灵活性，提高了洗衣机运行的可靠性。程序设计方法不是千篇一律的，每个人设计思想不同，则程序设计方法也不同，因此还有很多编写全自动洗衣机的设计方法，因人而异，因控制要求而异。文中有不足之处，还请老师批评指正。 参考文献：
[1]钟福金，吴晓梅.可编程序控制器.南京：东南大学出版社，2003