【正文】 ......34 I/O地址分配表 ....................................................................................................................36 全自動(dòng)洗衣機(jī)的 PLC 程序 ...................................................................................................37 5 MCGS與 PLC的連接與調(diào)試 .....................................................................................................................41 .......................................................... 41 西門子 S7200在線連接與調(diào)試 ....................................... 42 結(jié)束語(yǔ) ............................................................................................................................................................46 謝辭 ................................................................................................................................................................47 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................................48 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 1 緒論 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 ,改變了世界 ,也改變了人類的生活 。 作為新世紀(jì)的大學(xué)生 ,應(yīng)該站在時(shí)代發(fā)展的前列掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)調(diào)整自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu) ,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求 .新世紀(jì)需要具有豐富的現(xiàn)代科學(xué)知識(shí) ,能夠獨(dú)立解決面臨的任務(wù) ,充滿活力 ,有創(chuàng)新意識(shí)的新型人才 。 洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的家用電器。在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也十分廣泛，本課題在于 自動(dòng)控制 洗衣機(jī)的研究，自動(dòng)控制用 洗衣機(jī)適用于洗滌棉、毛 、化纖、絲綢等衣物織品。水磨洗滌機(jī)可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。 自動(dòng)控制 用洗衣機(jī)適用于賓館、飯店、醫(yī)院、學(xué)校、工廠等領(lǐng)域，滿足大容量的洗衣要求。但是傳統(tǒng)的基于 半手動(dòng) 的控制，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)洗衣機(jī)的自動(dòng)化程度的要求了。洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。而隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展，用 PLC 作為控制器，就能很好地滿足全自動(dòng)洗衣機(jī)對(duì)自動(dòng)化的要求，并且控制方式靈活多樣，控制模式可以根據(jù)不同場(chǎng)合的應(yīng)用而有所不同。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動(dòng)式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)， 又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。 洗衣機(jī)是國(guó)內(nèi)家電業(yè)唯一不打價(jià)格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無(wú)論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步?？v觀省會(huì)的洗衣機(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是利用歐姆龍 C 系列 P 型機(jī) PLC 對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)控制，掌握 STEP7Micro/KINGVIEW 組態(tài)王的組態(tài)理論和組態(tài)方法，制作整個(gè)洗衣過程監(jiān)控界面，對(duì)電動(dòng)機(jī)及其他設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在實(shí)現(xiàn)以上全部功能的前提下，再對(duì)監(jiān)控界面的控制功能作進(jìn)一步研究，監(jiān)控界面的控制功能就是不 在現(xiàn)場(chǎng)的情況下，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制。 最后，在該設(shè)計(jì)過程中給予極大鼓勵(lì)和幫助的老師、同學(xué) ，在此表示衷心的感謝。由于在設(shè)計(jì)過程中存在許多不足，希望老師 指正。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的 工作原理及 控制要求 洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水，洗衣，排水和脫水四個(gè)過程組成。在半自動(dòng)洗衣機(jī)中，這四個(gè)過程分別用相應(yīng)的按扭開關(guān)來(lái)控制。全自動(dòng)洗衣機(jī)中，這四個(gè)過程可做到全自動(dòng)依次運(yùn)行，直至洗衣結(jié)束。 洗衣機(jī)的工作流程示意圖 見圖 21。 圖 21 洗 衣機(jī)的工作流程示意圖 自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水，洗衣，排水，脫水是通過水位開關(guān)，電磁進(jìn)水閥和電磁 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 排水閥配合進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，水位開關(guān)用來(lái)控制進(jìn)水到洗衣機(jī)內(nèi)高低水位，電磁進(jìn)水閥起著通斷水源的作用。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥打開，將水注入，排水時(shí)，電磁排水閥打開，將水排出，洗衣時(shí)，洗滌電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求是能實(shí)現(xiàn)“正常運(yùn)行”和“強(qiáng)制停止”兩種控制方式。 正常運(yùn)行 “正常運(yùn)行”方式具體控制要求如下： （ 1）按 下啟動(dòng)按扭； （ 2） 開始 進(jìn)水直到水滿（即水位達(dá)到高水位）時(shí)停止進(jìn)水 進(jìn)水停止 2s 后開始洗衣； （ 3）洗衣時(shí)，正轉(zhuǎn) 30s，停 2s，然后反轉(zhuǎn) 30s，停 2s； （ 4）如此循環(huán)共 5次，總共 320s 后開始排水， 水位下降到低水位時(shí)開始脫水 30s； （ 5）然后再進(jìn)水，重復(fù)（ 2）～（ 4）步，如此循環(huán)共 2次； （ 6）洗衣過程完成，報(bào)警 3s 并自動(dòng)停機(jī)。 強(qiáng)制停止 “強(qiáng)制停止”方式具體控制要求如下： （ 1）若按下“停止”按扭，洗衣過程停止，即洗滌電機(jī)和脫水桶轉(zhuǎn)、進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥全部閉合； （ 2）可用手動(dòng)排水開關(guān)和手動(dòng)脫水開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)排水 和脫水并報(bào)警。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 3 全自動(dòng)洗衣機(jī)的 MCGS 組態(tài)軟件控制 MCGS 組態(tài)軟件概述 認(rèn)識(shí) MCGS 組態(tài)軟件 MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于 Windows 平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行于 Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2021 等操作系統(tǒng)。 MCGS 為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、 報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。 使用 MCGS，用戶無(wú)須具備計(jì)算機(jī)編程的知識(shí)，就可以在短時(shí)間內(nèi)輕而易舉地完成一個(gè)運(yùn)行穩(wěn)定，功能全面，維護(hù)量小并且具備專業(yè)水準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作。 MCGS 具有操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能、高可靠性等突出特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、能源原材料、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過各種現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 MCGS 組態(tài)軟件的 系統(tǒng)構(gòu)成 （ 1） MCGS 組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu) MCGS 軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。 如圖 31。 組態(tài)環(huán)境： 組態(tài)生成 應(yīng)用系 統(tǒng) 運(yùn)行環(huán)境： 解釋執(zhí)行 組態(tài)結(jié)果 組態(tài)結(jié)果 數(shù)據(jù)庫(kù) 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 圖 31 MCGS的組成 MCGS 組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱 MCGS）由“ MCGS 組態(tài)環(huán)境 ”和“ MCGS 運(yùn)行環(huán)境 ”兩個(gè)系統(tǒng)組成。兩部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。 MCGS 組態(tài)環(huán)境 是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序 支持，其存放于 MCGS 目錄的 Program 子目錄中。用戶在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程 、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為 .mcg 的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)，其與 MCGS 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。 MCGS運(yùn)行環(huán)境 是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，由可執(zhí)行程序 支持，其存放于 MCGS 目錄的 Program 子目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的控制工作。 （ 2） MCGS 組態(tài)軟件五大組成部分 MCGS 組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，完成不同的工作，具有不同的特性。 如圖 32。 主控窗口 ： 是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。主要的組態(tài)操作包括：定義工程的名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形，確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口，設(shè)定動(dòng)畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫(kù)存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。 設(shè)備窗口： 是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備，注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。 用戶窗口： 本窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面，諸如：生成各種動(dòng)畫顯示畫面、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)與曲線圖表等。 實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)庫(kù)： 是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將 MCGS工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體 。 運(yùn)行策略： 本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。包括編寫控制程序（ if?then 腳本程序），選用各種功能構(gòu)件，如：數(shù)據(jù)提取、定時(shí)器、配方操作、多媒體輸出等。 主控窗口 設(shè)備窗口 用戶窗口 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 運(yùn)行策略 MCGS 工控組態(tài)軟件 菜單設(shè)計(jì) 設(shè)置工程屬性 添加工程設(shè)備 連接設(shè)備變量 注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng) 創(chuàng)建動(dòng)畫顯示 設(shè)置報(bào)警窗口 人機(jī)交互界面 定義數(shù)據(jù)變量 編寫控制流程 使用功能構(gòu)件 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 圖 32 MCGS組態(tài)軟件五大組成部分 全自動(dòng)洗衣機(jī)工程及動(dòng)畫 設(shè)計(jì) 建立工程 （ 1） 工程簡(jiǎn)介 如何應(yīng)用 MCGS 組態(tài)軟件完成 全 自動(dòng)洗衣的組態(tài)過程。 應(yīng)用 MCGS 組態(tài)軟件建立一 個(gè)比較簡(jiǎn)單的自動(dòng)洗衣 控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì) 工程中涉及到動(dòng)畫制作、控制流程的編寫、模擬設(shè)備的連接、報(bào)警輸出、報(bào)表曲線顯示與打印等多項(xiàng)組態(tài)操作。 （ 2） 建立 MCGS 新工程 如果已在 計(jì)算機(jī)上安裝了“ MCGS 組態(tài)軟件”，在 Windows 桌面上，會(huì)有“ Mcgs組態(tài)環(huán)境”與“ Mcgs 運(yùn)行環(huán)境” 圖標(biāo)。鼠標(biāo)雙擊“ Mcgs 組態(tài)環(huán)境”圖標(biāo)，進(jìn)入MCGS 組態(tài)環(huán)境。 如圖 33 所示。 圖 33 MCGS工作臺(tái)窗口 在菜單“文件”中選擇“新建工程”菜單項(xiàng)，如果 MCGS 安裝在 D：根目錄下 ，則會(huì)在 D： \MCGS\WORK\下自動(dòng)生成新建工程，默認(rèn)的工程名為新建工程(X 表示新建工程的順序號(hào)，如： 0、 2 等 )。如下圖 34 所示。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 圖 34 工程另存為窗口 在菜單“文件”中選擇“工程另存為”選項(xiàng)，把新建工程存為： D： \MCGS\WORK\全自動(dòng)洗衣機(jī) 。 如圖 35 所示。 圖 35 保存新建的工程 畫面設(shè)計(jì)及動(dòng)畫連接 （ 1） 建立新 畫面 在 MCGS組態(tài)平臺(tái)上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)生新“窗口 0”，如圖 36所示。 圖 36