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摘要：随着数字信息家用电器应用的普及，洗碗机已经广泛进入人民大众的家庭之中，从而使得人们能够从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。作为一种家庭自动化设备，洗碗机一般需要实现诸如自动控制进水、自动加温清洗、排水、杀菌消毒，以及定时和故障报警等功能。
关键词：PLC控制系统；洗碗机；梯形图
引言
随着生活节奏的加快，人们将时间更多的用于工作，更加疲于家务劳动，特别是面对每次餐后堆积的碗具，感到清洗起来既脏又浪费时间。随着厨房的现代化步伐开始逐步加快和深入，洗碗机作为一种家庭自动化设备，避免了人工洗碗的烦恼，节约了时间，将人们从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。尤其，对于需要清洗大量餐具的大型餐饮场所、学校食堂等地方来说，自动洗碗机的需求显得更加尤为重要。本文建立了洗碗机PLC控制流程，表达出各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。在明确PLC寄存器空间分配，确定专用寄存器及I/O口地址分配的基础上，进行控制系统的程序设计：通过主电路设计和控制电路设计，进而编制梯形图，然后对系统仿真及调试，实现了洗碗机PLC控制。
1洗碗机控制系统的工作原理及要求
本文所述的喷淋式洗碗机由水处理系统、供排水系统、加热系统和洗涤系统组成。高压水从孔内喷出的时候给上喷臂和下喷臂一个反作用力，这个反作用力使得上喷臂和下喷臂不停地快速旋转，从不同的方向喷射到餐具的每个表面，实现餐具各个表面被反复地清洗。洗碗机基本工作流程为预洗—主洗—漂洗—烘干—消毒，通过系统上电，运行PLC内部程序，由程序来控制各开关触点按照要求依次闭合或断开，进而驱动继电器和电磁阀的得失电，从而来控制洗碗机各部分工作有序地进行。其控制要求如下：首先，洗碗机设有自动和手动开关。在手动控制下，洗碗机按照手动按键完成相应的工作过程；在自动控制下，按下自动控制键和启动按钮键洗碗机便能够按照系统中编写的程序，自动地完成全部的洗碗过程。其次，设有常温、50℃、70℃三挡选择开关，用户可以根据餐具干净程度来自主选择，以提高洗涤效率和节约电能。最后，洗碗机设有故障急停和报警装置，这可以在突发情况下有效的保护设备不被损坏。另外洗碗机设有温度传感器和液位传感器，分别监控着水加热的温度和水位的高度，到达设定值后，便自动停止加热和进水过程，启动下一个程序。
2电路设计
2.1主电路设计
根据控制要求，洗碗机PLC控制电路主电路设计如图1所示，图1中M1、M2、M3分别为水泵电机1、水泵电机2、链排电机，EH1、EH2为水箱水加热电阻丝、喷淋水加热电阻丝。熔断器可实现对整个主电路或分支电路的短路保护或严重过载保护。FR1、FR2、FR3分别对M1、M2、M3进行过载保护，电动机过载时，可有效可靠地保护电动机。KM1～KM5分别为KM1～KM5接触器的主触点。
3语句表程序设计
洗碗机的PLC控制系统能实现自动模式和手动模式，只以自动模式控制过程为例说明控制过程。自动模式的控制过程：在网格2中，使SA转至自动状态，I0.0接通，网格1中按下总启动按钮SB1，M0.3线圈得电。网格2中M0.3常开点闭合，Q1.0线圈得电，Q1.0常开点闭合形成自锁，同时自动指示灯亮。网格4中M0.3常开点闭合，M0.4线圈得电，M0.4常开点闭合。如出现意外情况，按下急停按钮SB2，M0.4线圈失电，与M0.4相关常开触点复位。网格5中M0.4常开点闭合，进水电磁阀Q0.5动作，I1.3为水位上极限触点，当水箱水达到上极限时，I1.3使得进水电磁阀Q0.5停止，I1.4为防止I1.3失效而设置的保护开关。网格6中I1.3闭合，启动水箱加热器Q0.3。网格7中当水箱水加温到90℃，I2.0温控开关常开触点闭合，T37定时器开始计时，在水箱水加温10min。网格8中T37常开点闭合，Q0.4线圈得电，喷淋加热器开始加热。网格9中T37常开点闭合，M0.4常开点闭合，Q0.0线圈得电，水泵1电动机启动，同时T33定时器开始计时。网格10中T33定时器达到2s后，T33常开点闭合，Q0.1线圈得电，水泵2电动机启动，同时T34定时器开始计时。网格11中T34定时器达到2s后，T34常开点闭合，Q0.2线圈得电，链排电动机启动，同时T35定时器开始计时。网格12中T35定时器达到2s后，T35常开点闭合，Q0.6线圈得电，喷淋电磁阀打开，同时T36定时器开始计时。当定时2s后，网格1中T36常闭点打开，实现所有电动机、电磁阀均停。网格13中，当任一台电机发生过载等故障时，Q0.7得电，从而使事故报警灯亮，蜂鸣器响，实现声光报警功能，同时网格1中Q0.7常闭点断开使得洗碗机停机。PLC控制系统的语句表程序如下：
网格1：总启停
LDI0.2
OQ1.0
OQ1.1
ANT36
ANQ0.7
=M0.3
网格2：自动
LDI0.0
OQ1.0
ANI0.1
AM0.3
=Q1.0
网格3：手动
LDI0.1
OQ1.1
ANI0.0
AM0.3
=Q1.1
网格4：急停
LDM0.3
ANI0.3
ANI0.2
=M0.4
网格5：进水电磁阀
LDNQ1.1
ANI1.3
ANI1.4
LDI0.4
ANQ1.0
OLD
AM0.4
=Q0.5
网格6：水箱加温
LDNQ1.1
AI1.3
ANQ0.6
LDI0.5
ANQ1.0
OLD
AM0.4
=Q0.3
网格7：90℃延时10min
LDM0.4
AI2.0
TONT37，6000
网格8：喷淋净水加温
LDNQ1.1
AT37
ANQ0.6
LDI0.6
ANQ1.0
OLD
AM0.4
=Q0.4
网格9：水泵I启停
LDNQ1.1
AT37
LDI0.7
ANQ1.0
OLD
AM0.4
=Q0.0
ANQ1.1
TONT33，200
网格10：水泵II启停
LDNQ1.1
AT33
LDI1.0
ANQ1.0
OLD
AM0.4
=Q0.1
ANQ1.1
TONT34，200
网格11：链排电机启停
LDNQ1.1
AT34
LDI1.1
ANQ1.0
OLD
AM0.4
=Q0.2
ANQ1.1
TONT35，200
网格12：喷水
LDNQ1.1
AT35
LDI1.2
ANQ1.0
OLD
AM0.4
=Q0.6
ANQ1.1
TONT36，200
网格13：事故报警
LDNI1.5
ONI1.6
ONI1.7
=Q0.7
结束语
本文根据洗碗机的控制要求，设计了一种基于PLC的家用洗碗机，具有自动或手动实现预洗、主洗、漂洗、烘干、消毒等功能。利用S7-200PLC设计了控制电路，给出了洗碗机的I/O分配、PLC硬件接线图和系统工作流程图，并编写了PLC梯形图程序，具有节水，省时，耗能低，寿命长，维修方便等优点。
参考文献
[1]张伏，邱兆美，王俊，满尊.基于西门子PLC的洗碗机控制系统设计[J].制造业自动化.2013(19).
[2]吕以全，张鹏.PLC对洗碗烘干机的控制[J].机电工程技术.2006(02).
[3]吕以全，陈静.PLC在洗碗机控制系统中的应用[J].天津理工大学学报.2008(03).