Как работает контроллер стиральной машины
Разработка электронного блока управления стиральной машины «Иволга»
Стиральная машина «Иволга» СМП-3Э.1 производства ПО «Баррикады»
Рис.1. Внешний вид стиральной машины
За все время эксплуатации (порядка 30 лет) стиральная машина показала себя с хорошей стороны. Слабым местом являются насос, датчик уровня воды и электронный блок управления. В родном блоке управления вышла из строя микросхема логики. Заменил микросхему, но вскоре вылетела К556РТ1. Пришлось менять всю плату электроники на новую. В этой плате тоже после нескольких лет вылетела РТшка. Мысль разработки своей платы витала долго в голове, но как-то находились более приоритетные задачи. Хотелось что-то простое, с минимальной номенклатурой и свое. И тем не менее, этот день настал.
Подробности ниже.
Конечно, можно было купить другую современную стиральную машину и не усложнять себе жизнь, но мне было интересно сделать свой модуль. Ну а раз делать свой блок управления, то непременно надо привнести что-то более интересное, чем копия оригинального блока по функциям.
Рис.2. Оригинальная плата электронного блока управления
Из оригинальных функций стиральной машины были оставлены только режимы: «стирка», «полоскание», «отжим». Настройка типа ткани, уровня воды и режимов стирки были исключены, так как ими практически никогда не пользуешься. Настройки заданы по умолчанию для среднего уровня воды, обычной ткани и обычной стирки.
Как я уже писал ранее, проблемы возникали с датчиком уровня воды. Конструктивно он выполнен в виде пенопластовых тороидальных поплавков с магнитами, скользящих по вертикальному стержню, в котором располагаются герконы. Загрязнение элементов датчика нарушало его правильную работу, и оригинальная электроника не включала циклы стирки или полоскания. Также не было возможности оценить правильную работу датчика уровня воды.
В описываемом блоке управления датчик уровня используется в основном для наглядности. Если произошло «залипание» поплавков внутри датчика, то уровень будет моргать на дисплее. Включить стирку теперь можно с любым количеством воды, повторно нажав на кнопку «Пуск». Причем не важно исправен датчик уровня или нет. Геркон аварийного уровня воды обычно исправен, т.к. находится всегда в сухом виде и на нем нет различных отложений. При достижении аварийного уровня воды автоматически включается насос, откачивающий воду до уровня ниже аварийного.
Все циклограммы работы стиральной машины были в точности повторены.
В конструкцию был добавлен OLED-дисплей, на котором отображаются основные параметры. Также были добавлены термодатчики на двигатель активатора/центрифуги, на насос и на радиатор симисторов. Тем самым можно контролировать текущую температуру этих элементов и, в случае перегрева, отключить силовую часть.
На панели управления имелось окошко с логотипом «Иволга». Было решено вмонтировать в это окошко дисплей. Стекло с линзой было использовано от корпуса медицинского термометра очень удачно подходящего по размерам.
Рис.3. Окошко для OLED-дисплея
Рис.4. Установка датчиков температуры
Рис.5. Внешний вид модифицированной панели управления
Также добавлен Wi-Fi модуль ESP-12e При включении электроники происходит подключение к домашней точке доступа и запрос текущего времени с NTP-сервера. Запускается web-сервер. Управлять режимами работы стиральной машины и видеть текущее состояние и режимы также можно через Интернет с web-странички машинки.
Рис.6. Принципиальная схема блока управления
Мозгом является PIC-контроллер. Силовая часть гальванически развязана посредством оптронов. Применен импульсный источник питания. На Wi-Fi модуле ESP-12E запущен web-сервер, который динамически формирует страничку в соответствии с режимом работы стиральной машины. Для сокращения количества портов использую аналоговые входы.
Рис.7. Плата блока управления (Вид со стороны установки элементов)
Рис.8. Плата блока управления (Вид со стороны монтажа)
Рис.9. Крепление платы блока управления
При включении питания на дисплее отображается логотип «Иволга», подключение к точке доступа и запрос текущего времени с NTP-сервера. При нажатии на кнопку выбора режима работы включается соответствующий светодиод на панели (как и на оригинальной электронике) и на дисплее отображается название режима. Также на дисплей выводятся оставшееся время стирки/полоскания/отжима, температура двигателя, насоса, электроники. В случае нештатной ситуации на экран выводится сообщение о перегреве или о превышении допустимой вибрации центрифуги.
Со смартфона или компьютера через web-интерфейс также можно включить нужный режим стиральной машины или осуществлять прямое управление двигателем и насосом для поиска неисправностей.
Контроллер стиральной машины на ATmega8
Давно собирался сделать контроллер стиралки, а все некогда… и вот, наконец, стиралка с гордым именем Zanussi начала плавно дохнуть… значит, пора.
Перелопатил инет и решил, что все одно, придется делать самому и схему и программу. Выбор процессора долго не заставил себя ждать (в коробочке лежало несколько Атмег8), система программирования AlgorithmBuilder (графическая среда), индикаторы остались от АОНов Мэлт (графический индикатор 62*16). Время выделено и… некоторое время спустя машинка замурлыкала уже с новыми мозгами. Индикатор позволил выводить не только цифры и буквы, но так же и символы. Скришноты прилагаю. Плата типоразмером и разъемами совпадает с родной EVM 2000EVO, но три проводка пришлось проводить отдельно (УБЛ, прессостат).
Идеология: считываем по оптопаре фазовые импульсы и управляем шириной импульса запуска симистора, обороты стабилизируются по напряжению таходатчика. Контроллер полностью гальванически развязан.
Входные сигналы: три с прессостата (нижний уровень, средний уровень, максимальный (перелив); сигнал с Убл (устройство блокировки двери); датчик температуры, датчик скорости мотора.
Выходные сигналы: двигатель (два реле управления направлением, одно реле мощности, симистор на управление общей мощностью); два входных клапана воды; моторчик/помпа слива; УБЛ, ТЭн ).
Выходные сигналы: управление двигателем через симисторную оптопару, ключ ВТА24 (можно и послабее);
Клапана воды и УБЛ подключены к симисторным оптопарам, помпе понадобился еще отдельный симистор (помощнее)
Ключевые транзисторы на реле (полевики) из матплат. Можно ставить все, что держит реле, хоть кт815.
Реле пятивольтовые. Цепи питания реле и процессора должны быть развязаны. Можно использовать реле и на 12 и более вольт, зависит от ключевых транзисторов и Вашего желания. ))
Блок питания: любой внешний 5в (если использовать реле на 12 и более вольт, то БП с двумя напряжениями).
По питанию надо ставить 4-5 тыс мкф емкость, плюс 5в процессора и реле разделять, землю тоже, соединение в одной точке (желательно). Помехи нам не нужны))
Для стиралки на EWM2000 разъемы подходят родные (в стиралке, см плату печатную), но три проводка придется дотянуть: два от прессостата и один к УБЛ (схема переделки для Zanussi900 приложена).
Заливаем HEX в процессор.
Налаживание: вначале крутим подстроечник у индикатора (при неправильном делителе, изображения может не быть. Даташит можно скачать на сайте МЭЛТ. ) Затем смотрим сигнал с фазовой оптопары, должен быть прямоугольник. Моторчик можно подключать, выбирать режим Тест (одновременное нажатие Режим и Резерв), и по нажатию кнопки Go (правая) включится тест двигателя. Скорость регулируется подстроечником в цепи детектора сигнала таходатчика. Максимальное напряжение не должно быть более 2в (входное АЦП видит не более 2.5в). Затем обычно лампой накаливания 220в 20-50вт проверяем выходы на реле воды, помпу и УБЛ. Тарируем температуру (+-2-4 градуса).
Скорость мотора от 13-15 до 150 (на макс скорости). Сильно большую скорость лучше не делать, а то вместо стирки сразу будет Отжим )).
Помпа включается при нажатии на кнопку Go. Появится надпись «СЛИВ».
Подключаем к воде, включаем клапана (кнопка Уровень Воды), проверяем туда льет или не, и смотрим за датчиком уровня (прессостата): вначале стаканчик на индикаторе (уровень) будет наполнен на 1/2, затем полностью. Уровень воды МАКСИМУМ (перелив) не отображается, включается помпа и появится надпись «ТОНЕМ».
Программа стирки включается двойным нажатием на правую кнопку (появится надпись «дальше?»).
Включится УБЛ, а при отсутствии сигнала срабатывания УБЛ появится надпись ЛЮК. Далее включится режим быстрой стирки. Если температура стоит 20, нагрева не будет, если 40, появится надпись «НАГРЕВ» и включится ТЭН.
Как починить модуль управления стиральной машины
Современные стиралки надежны и функциональны. Производитель делает все, чтобы его изделие работало долгие годы без вмешательства. Однако модуль управления стиральной машины выходит из строя чаще, чем этого хотелось бы владельцам агрегата. Происходит это по целому ряду причин, некоторые из которых отдельно оговариваются производителем, и несоблюдение поставленных им условий ведет к прекращению гарантийных обязательств. Другие могут вызываться браком. Однако если срок гарантии истек, можно попытаться сделать самостоятельный ремонт платы управления стиральной машины либо провести детальную диагностику.
Как это работает
Модуль управления – это компьютеризированное «сердце» машинки. В зависимости от поступающих сигналов от датчиков и регуляторов, плата управления активирует тот или иной функционал. Она достаточно универсальна. Производитель ставит одну и ту же деталь на различные марки стиралок, маркируя их по-разному. К примеру, самые распространенные модели электронного модуля стиральной машины Indesit маркируются как W105TX, WISL82. В зависимости от поколения конкретной модели стиралки, может отличаться прошивка центрального процессора или количество входных и выходных сигналов.
Управляющий сигнал поступает через клеммники или соответствующие контакты комплексной шины. Определить, где именно пропал сигнал, можно. Для этого понадобится схема конкретного модуля управления. К большинству стиральных машинок такая информация прилагается в инструкции. Если таких данных нет, можно легко найти их в интернете по маркировке, которую имеет электронная плата.
Почему выходит из строя модуль управления
Причин отказа управляющего контроллера может быть несколько. Перечислим основные, с указанием возможных вариантов несложного ремонта:
К другим причинам относится избыточный нагар, наличие токопроводящих испражнений домашних вредителей (тараканов, мышей), а также замыкания через тело насекомых или грызунов. Устранить такие неприятности, если системы защиты не допустили аварии, просто. Плату достаточно почистить.
Как определить неполадки в модуле управления
Признаков, что плату управления пора почистить или отремонтировать, а также проверить состояние датчиков, может быть несколько:
Причины могут быть самые разнообразные, к примеру, неожиданные режимы работы двигателя – он или крутится на полных оборотах, или с натугой еле-еле проворачивается.
Индикаторы СМА хаотично мигают
Некоторые современные модели имеют режим самотестирования, который позволяет определить, какой именно ремонт электронных модулей стиральных машин требуется. Информация о том, как сделать автоматическую проверку, не указывается в документации. Однако ее можно найти в интернете на специализированных форумах. К примеру, некоторые модели Ардо тестируются так:
После этого достаточно нажать все кнопки панели управления одновременно. Машинка перейдет в режим самодиагностики. После его прохождения на дисплее высветится ошибка, по которой легко определяется неисправность.
Как снять модуль управления
Для начала стоит визуально осмотреть плату на предмет физических повреждений. На ней могут быть явно выгоревшие элементы, сломы или обрывы.
Специалисты настоятельно не рекомендуют заниматься самостоятельным ремонтом контроллера ввиду его сложности. Неумелые действия могут вылиться в серьёзные последствия, а новая плата обойдётся в круглую сумму.
Где располагается плата
В доброй половине случаев контроллер находится за передней панелью. Расположение может меняться и зависит главным образом от типа загрузки техники. Модуль управления – это достаточно крупный элемент, поэтому с поиском каких-то проблем возникнуть не должно. Некоторые производители указывают его местонахождение в инструкции по эксплуатации.
Вариант расположения управляющего модуля
Демонтаж
У рядовых стиральных машин главная плата, как правило, легкодоступна. Но в более продвинутых премиальных или каких-то промышленных моделях она может быть спрятана за ворохом других элементов. В этом случае лучше переложить все работы на плечи специалистов.
Совет! Чтобы не запутаться в последующей установке контроллера, можно сделать несколько фотографий до демонтажа.
Ремонт платы
Определить визуально причину неполадки очень сложно, особенно если элементы не подверглись выгоранию. В процессе эксплуатации стиральная машина постоянно вибрирует, что сказывается на местной электронике.
Могла нарушиться пайка диодов, резисторов и других мелких элементов. Для диагностики и последующего ремонта понадобятся мультиметр, паяльник, олово, канифоль, припой и, собственно, умение паять. Разберём ряд компонентов, которые можно заменить самостоятельно.
Блок управления СМА Индезит
Конденсаторы
Эти элементы отвечают за стабилизацию напряжения. Очевидным сигналом выхода из строя конденсатора является его вздутие. В других случаях деталь прозванивается посредством мультиметра (1 – обрыв / 0 – короткое замыкание). При замене элемента обязательно нужно учесть, что он имеет полярность.
Резисторы
Детали необходимо проверять в два этапа с учётом порядка. Резисторы с сопротивлением в 8 Ом и до 2 А – это элементы первого порядка. Детали на 10 Ом и до 5 ампер – это вторая группа. Если показатели резисторов не соответствуют этим данным, то их необходимо заменить.
Блок тиристоров
Основная причина выхода из строя блока тиристоров – скачки напряжения. Этот элемент необходимо проверять только после диагностики конденсаторов. Устанавливаем отрицательное сопротивление и прозваниваем диоды первого порядка. Напряжение не должно быть выше 20 вольт.
Выгорание элементов можно определить как визуально, так и с помощью мультиметра, настроив его в режим прозвона. Максимально допустимое напряжение на фильтре – не более 12 вольт. Обязательно обращаем внимание на полярность и стараемся не повредить порты тиристоров.
Сгоревший модуль управления стиральной машины
Диагностика триггера
Этот элемент чаще всего выходит из строя из-за проблем с конденсаторами. Посредственная пайка и слишком сильная вибрация также бывают причиной неполадок узла. Достаточно пропаять выходные контакты и проблема будет решена. Напряжение триггера должно быть в районе 12 вольт, а сопротивление – порядка 20 Ом.
Прошивка контроллера
Если после ремонта проблемы остались, то дело может быть в программной части. Поэтому стоит попробовать обновить прошивку контроллера.
Специальные разъёмы на теле модуля указывают на возможность проведения этой процедуры. Если интерфейсы не просматриваются, то плату придётся нести в сервисный центр, и там уже специалисты загрузят софт напрямую в процессор.
Для прошивки контроллера понадобится адаптер – программатор, предоставляющий доступ ПО к модулю посредством ПК. Профессиональные решения довольно часто встречаются в специализированных магазинах и стоят в районе 2-4 тысяч рублей. Можно приобрести и более простую версию программатора рублей за 500, но тогда нужно учитывать марку оборудования. К примеру, для стиральных машин брендов «Электролюкс», «Индезит», «Аристон» и Whirlpool используют адаптер «Аркадия» (USBDM MemoryDump).
Дополнительно понадобятся драйвера и фирменный софт. И то, и другое можно найти на официальных ресурсах производителей техники в разделе «Программное обеспечение». Разберём процедуру установки ПО на примере адаптера «Аркадия».
Прошивка через USBDM MemoryDump:
Замена модуля управления
Если контроллер не подлежит ремонту, и специалисты сервисного центра это подтвердили, то его придётся менять. Покупка б/у платы – это кот в мешке, поэтому лучше смотреть в сторону новых устройств. Благо они продаются практически в каждом специализированном магазине, в особенности если речь идёт о технике известных брендов.
Ремонт блока управления стиральной машины – задача, требующая вмешательства квалифицированного персонала. Самостоятельный демонтаж платы управления стоит делать только тогда, когда срок гарантии истек. Если это произошло, и другие методы борьбы с неисправностями не помогают – модуль снимается, при отсутствии навыков починки электронной аппаратуры его можно заменить целиком.
Как работает электронный модуль управления в стиральной машине
Современная бытовая техника — это довольно сложные с технической точки зрения устройства, режимы и функции которых задаются с помощью электроники. Не исключение и стиральная машина, «мозгом» которой является электронный модуль. Зачастую поломка агрегата связана с неполадками этого элемента, и, чтобы его починить, необходимо досконально знать принцип работы узла.
Принцип работы электронного модуля
Эта составная часть является наиболее важной в стиральной машине. Она представляет собой контроллер-микропроцессор, изготовленный в виде микросхемы, которую можно запрограммировать. Программа, внесенная в память, в зависимости от нажатия кнопок и поворотов регуляторов, отдает команды в схемы управления. Сами схемы и другие детали располагаются на плате, которая производится из гетинакса или текстолита.
Электронный модуль управления является печатной платой, куда впаяны микросхемы, транзисторы и другие детали. Именно этот управляющий узел берет на себя руководство всеми процессами стиральной машины автомат, делая их последовательными: забор воды в бак, стирка, отжим белья, слив воды.
Модуль управления стиральной машины автомат состоит из двух основных частей: платы управления и платы индикации. Первая отвечает за температуру воды, регулировку скорости и уровень жидкости, а также замачивание белья, полоскание и отжим. Плата индикации тестирует электронные узлы и отображает неисправности на дисплее.
Типичные проблемы и поломки
Перед тем, как выполнять ремонт модуля управления стиральной машины, необходимо выявить неполадку. Существуют так называемые типичные проблемы, которые присущи большинству агрегатов вне зависимости от марки и модели.
При неполадках в модуле управления стиральной машины может возникать полное зависание платы, которая перестает отвечать на любые действия пользователя, не показывает код ошибки, происходит мигание ламп сигнализации. Нередко задается определенная программа стирки, бак наполняется водой и тут же сливает ее, в связи с чем стирка может продолжаться несколько часов. При этом полоскание и отжим вообще не функционирует — модуль управления зависает.
Если электродвигатель самопроизвольно меняет обороты барабана или производит вращение лишь в одну сторону, не делая реверс, причину также следует искать в управляющей плате. В большинстве современных агрегатов присутствует возможность автотеста стиральной машины. Для определения неисправности модуля управления нужно запустить автоматическое тестирование согласно инструкции. Самый точный результат может быть лишь в случае диагностики агрегата, производимой квалифицированным специалистом, вызвать которого можно на сайте http://24master.com.ua/. В сервисном центре работают опытные мастера, специализирующиеся на ремонте аппаратов для стирки белья, поэтому точное выявление неполадок много времени не отнимет.
Как определить поломку электронного модуля
Неисправности управляющего модуля выявляются при помощи специальных приборов, которые замеряют различные электрические составляющие элементов узла. Тем не менее опытные специалисты некоторые типичные неполадки могут определить, что называется «на глаз».
Если обнаружено, что на основной модуль поступает сильное напряжение (приводит к высоким оборотам), скорее всего из строя вышел симистор. Также к подобного рода неисправности может привести выпадение тахогенератора магнита. Разница заключается в том, что последняя причина приводит к тому, что микроконтроллер прекращает подачу напряжения на двигатель. Это обычно происходит после трех попыток набора высоких оборотов.
Если программа, установленная на электронном модуле стиральной машины, при ее включении в ускоренном режиме выполняет полный цикл действий и сразу отключается, имеет место неисправность щетки ротора или микросхемы ППЗУ. Иногда встречается неполадка, когда во время стирки агрегат начинает пропускать режим нагрева воды, перескакивая на «полоскание», с большой долей вероятности неисправен ТЭН или термистор.
Ремонт и замена
Ремонт модуля управления — работа достаточно кропотливая, требующая немалого количества времени. Если стиральная машина уже довольно старая, проще заменить плату, нежели заниматься поиском деталей для перепайки. К тому же нет никакой гарантии, что через какое-то время она снова не выйдет из строя.
Однако неисправность в модуле управления может случиться и у нового устройства. Существует заводской брак (справедливости ради стоит отметить, что у известных производителей это явление крайне редкое), когда какой-либо элемент некачественно пропаян. В таком случае модуль управления стиральной машины нужно снять и проверить все места пайки. Если обнаружен дефект соединения, элемент необходимо перепаять или заменить на новый, если он уже успел выйти из строя.
Электронный контроллер управления стиральной машины
Современная техника, выполняющая много функций, не может обойтись без специального блока управления. Электронный контроллер стиральной машины – это фактически ее мозг, без которого она не может управлять процессом стирки.
Для чего нужен электронный контроллер
Он руководит всеми процессами, происходящими в стиральной машине – не только набором воды, стиркой, отжимом и сливом. Функции этого прибора намного шире:
Кроме того, электронный контроллер стиральной машины занимается выполнение программы автотестирования в целях проверки работоспособности своих элементов.
Основные признаки поломки контроллера стиральной машины
Но эти же причины могут быть вызваны неисправностью не самого контроллера, а его элементов. Может выйти из строя ТЭН, датчик воды, возникнуть неисправность в сливном насосе. Чтобы понять, в чем же заключается поломка машинки, нужно сначала проверить работоспособность ее элементов. Рассмотрим это на примере. Например, возникла ситуация, когда стиралка не включается. Сначала надо проверить, поступает ли напряжение с сетевого фильтра. Если здесь все в порядке, смотрят исправность выключателя питания. Заодно проверяется его пайка. Часто проблема заключается в ее нарушении. Если все в порядке и с выключателем, проверяются все элементы источника питания (предохранители, трансформатор и прочее).
Часто контроллер выходит из строя при попадании на него влаги или пены. Если это случилось, с большой долей вероятности придется менять всю плату. Наш совет – не занимайтесь ремонтом самостоятельно. Небольшую неисправность можно устранить самому, но ремонт контроллера – это очень серьезное дело, доверить которое необходимо специалисту. Иначе вы вместо одной детали будете менять всю машинку.