家电维修-基于西门子LOGO!的洗衣机自动控制系统设计.pdf

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1、门子 LOGO!产品案例征集 基于西门子 LOGO！的洗衣机自动控制系统设计 基于西门子基于西门子 LOGO！的洗衣机自动控制系统设计！的洗衣机自动控制系统设计 武永红 张福顺 杜立江（北京铁路电气化学校铁道电气化专业科，北京，102202）摘要：摘要：西门子 LOGO!是介于 PLC 和继电器之间的可编程逻辑控制器，它适应控制技术市场细分的趋势，简单灵活，易于设计、维护。本文采用西门子 LOGO!作为全自动洗衣机的控制器，对整个系统进行了创造性的设计，方便了职业教育的控制技术教学，也为 LOGO!步入洗衣机控制领域做出了有益的尝试。关键词：关键词：西门子 LOGO!洗衣机 自动控制 设计 L

2、OGO！即可编程逻辑控制器。它不同于 PLC，不具备数学运算功能，但它本身集成了编程能力，且其带负载能力非常强，继电器输出的 LOGO!，无须中间继电器与接触器，就可直接接入负载；它也不是继电器，其内部集成了多种继电器功能，外部接线极其简单。它填补了继电器与 PLC 之间的技术空间。随着控制技术市场日益细分，它以简单灵活，易于设计，易于维护逐渐赢得青睐。为了适应日益细分的技术市场，我们整和现有设备，设计了基于西门子 LOGO！的洗衣机自动控制系统，方便今后的控制技术教学，同时，也为 LOGO!创新性地进入全自动洗衣机的控制领域提供了技术参考。图 1仿真调试界面 门子 LOGO!产品案例征集 基

3、于西门子 LOGO！的洗衣机自动控制系统设计、系统总体方案设计概述、系统总体方案设计概述 本系统是在现有设备基础上，进行的改造性设计。传统的洗衣机采用单片机控制，控制稳定，效率高，LOGO!虽然不如单片机功能强大，但是 LOGO!的控制系统更加灵活简便。在该系统中，我们采用 LOGO!做为控制器，选用 LOGO!230RC。洗衣机我们选用的是现有的海尔宁静型 XQB45-A全自动洗衣机，在拆除系统的单片机之后，保留电机、选择按键等其他设备部件。按照 LOGO!的接线方式设计解决方案，根据硬件电路，把 LOGO!接入洗衣机的基本电路中，完成电路搭建。此外，由于 LOGO!直接由交流 220V 电

4、源供电，所以，本系统就不同于单片机，不需要另设直流电源。在搭建系统的过程中，我们采用 LOGO!的配套编程软件在 PC 机上开发控制系统程序，并进行仿真调试。最后，通过 LOGO！专用数据线把程序下载到 LOGO!主机上进行系统软硬件联调。仿真调试如图 1 所示。、硬件方案设计、硬件方案设计 配合 LOGO!并结合现有设备，系统采用交流 220V 电源供电。洗涤、漂洗和脱水由同一台电机驱动，排水由另一台排水微型电机驱动。其中，洗涤时由电机通过减速离合器实现低速洗涤，脱水时的高速甩干是在排水电机工作时，松开减速离合器，进而实现电机经皮带传动直接驱动甩干桶，进行脱水。工作过程中的排水和注水水位信号

5、采用水位开关控制。而启动和停止以及洗涤过程选择则由 LOGO!控制器的按键输入控制。硬件系统原理图如图 2 所示。3、控制系统软件设计 3、控制系统软件设计 系统软件程序采用 LOGO!Soft Comfort V5.0 开发。打开电源，开机初始化，选择洗涤过程，默认的情况下，点一下启动按钮，系统自动执行全自动洗涤过程，即先洗涤，然后漂洗，再脱水的洗涤过程。其中漂洗过程要循环执行两次，包括清水漂洗和短时脱水两小步。程序流程图见图 3 和图 4。在全自动洗涤过程中，启动洗涤后，系统先注水。当水位达到预定的位置时，水位传感器发出信号给LOGO！，此时，LOGO！发出命令，启动定时，并触发异步脉冲发

6、生器，产生脉冲信号接通洗涤电机，保证洗涤电机正转和反转交替进行，实现洗涤。洗涤过程中的脉冲间隔和宽度时间较长，以适应洗涤的需要。M电源开关LOGO!控制器M水位开关进水阀门主电机排水电机LN保险丝图 2系统硬件原理图 门子 LOGO!产品案例征集 基于西门子 LOGO！的洗衣机自动控制系统设计 洗涤定时到时，脉冲发生器停止工作，洗涤电机断开，洗涤结束。等待几秒，系统自动进入漂洗过程，先是，打开排水阀门排水，排水水位低于预定水位时，传感器发出信号，系统自动启动短时脱水定时接通电机脱水。脱水结束，关闭排水阀门，注入清水。水位达到预定位置，水位传感器再次发出信号，LOGO！启动漂洗定时，触发漂洗脉冲

7、发生器，产生相比于洗涤过程间隔和宽度时间较长的脉冲，以便适合漂洗的轻柔。与此同时，当漂洗开始时，自动启动计数器开始计数一次。第一次漂洗结束，系统自动排水。排水结束，程序会自动判断这是否第一次洗涤，若不是第一次，已满两次，系统自动进行强力脱水，启动长时间定时器，开始脱水；若是第一次，则启动短时脱水定时接通电机脱水，脱水结束，然后再注水，漂洗，再判断是否漂洗了两次。如果满两次，则开始强力脱水。洗涤结束。脱水过程也是由定时器定时来实现脱水工作过程控制的，系统用定时时间长短控制脱水强度，漂洗过程中的短时脱水，时间定时时间就短；而最后强力脱水，定时时间就比较长。当然，整个过程中，只要点一下启动停止按钮，

8、洗涤过程会马上停止，以便响应用户的要求，开始过程选择水位判断注水启动洗涤定时启动洗涤脉冲发生器洗涤时间到？打开阀门排水排水结束？进入漂洗其它半自动程序YNNYNYNY图 3洗涤程序流程图 图 4漂洗、脱水程序流程图 已漂洗两次？注水水位判断启动漂洗定时触发漂洗脉冲发生器漂洗时间到？计数器计数一次打开阀门排水排水结束？启动强力脱水启动短时脱水复位计数器结束漂洗过程开始NYNYNYNY门子 LOGO!产品案例征集 基于西门子 LOGO！的洗衣机自动控制系统设计 执行新的命令，完成新的任务。以上是洗衣机的全自动洗衣程序，除了全自动控制外，还可根据用户的意愿，实现人工干预的半自动控制。、总结、总结 采

9、用 LOGO!控制的全自动洗衣机其设计工作要比单片机简单灵活很多，系统易于组建，调试维护方便，并能够做到开放式控制；从工业控制角度来说，其控制的性价比要比 PLC 高很多，比 PLC控制洗衣机等机电一体化设备开展职业教育教学方便很多。总之，在市场日益细分的背景下，无论是用简便易学的 LOGO!控制洗衣机等机电一体化设备开展教学，还是把 LOGO!在机电一体化设备上的控制产业化，都有着重要市场价值和推广意义。目前，这项设计只是进行了尝试性的设计，还有部分功能不够完善，后续工作中，将陆续改进完善。参考文献 参考文献 1西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团，深入浅出西门子 LOGO!，北京航空航天大学出版社，北京，2004.8 2青岛海尔洗衣机有限总公司，海尔（宁静型：XQB45A）洗衣机产品手册