【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 圖 42 硬件接線圖 全自動(dòng)洗衣機(jī)的 PLC 的軟件系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 程序流程圖 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制要求是 實(shí)現(xiàn)“正常運(yùn)行”和“強(qiáng)制停止” 兩種控制要求。 （ 1） 啟動(dòng) // 按下啟動(dòng)按扭，開始洗衣 // 停止自動(dòng)洗衣輔助繼電器 （ 2） 進(jìn)水 在正常情況下，按下啟動(dòng)按鈕或者脫水完畢 ，而且洗衣大循環(huán)未到 2 次時(shí)，開始進(jìn)水，當(dāng)水位到高水位后停止進(jìn)水，等待 2 秒后進(jìn)入洗衣過程。水排空后停止排水 。 // 判斷水排空 // 脫水 30s // 洗衣大循環(huán) 2 次 // 報(bào)警 3s 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 41 5 MCGS 與 PLC 的連接 與調(diào)試 設(shè)備窗口是 MCGS 系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的連接，使得 MCGS 能從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 對(duì)已經(jīng)編好的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序， MCGS 使用設(shè)備構(gòu)件管理工具進(jìn)行管理， 單擊在 MCGS“工具”菜單下的“設(shè)備構(gòu)件管理項(xiàng)”，將彈出如下圖 51 所示的“ 設(shè)備管理”窗口： 圖 51 設(shè)備管理 設(shè)備管理工具的主要功能是 方便用戶在上百種的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中快速的找西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 42 到適合 的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 ，并完成所選設(shè)備在 Windows 中的登記和刪除登記 等。從“可選設(shè)備”中雙擊“通用設(shè)備”，找到“串口通訊父設(shè)備”雙擊，選中其下的“串口通訊父設(shè)備”雙擊或單擊“增加”按鈕，加到右面已選設(shè)備。參數(shù)設(shè)置完畢，單擊“確認(rèn)”按鈕保留。 單擊“增 加通道”，彈出“增加通道”對(duì)話框，如圖 56 所示 ，設(shè)置好后按“確認(rèn)”按鈕。 “通道連接”如圖 57 所示 設(shè)置 。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了 MCGS 組態(tài)軟件與西門子 PLC 的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過程的自動(dòng)化。對(duì)待任何工作，責(zé)任心是必要的；這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的體會(huì)，我 收獲至深。它好比一個(gè)燈塔，為我們指明了遠(yuǎn)行的航向；好比一顆啟 明星，為我們指明了前進(jìn)的道路。何時(shí)何地查找相關(guān)資料等等，尋找突破口充分的解決好問題遇到不懂的問題，及時(shí)請(qǐng)教老師，抓緊設(shè)計(jì)的每分每秒，需要調(diào)整和改變的地方及時(shí)做出改動(dòng)，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。 通過這次設(shè)計(jì)，對(duì)自動(dòng)控制原理及應(yīng)用有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)中，我遇到不懂或不明白的地方。 圖 58設(shè)備調(diào)試 如果“通訊狀態(tài)標(biāo) 志”為 0 則表示通訊正常，否則 MCGS 組態(tài)軟件與西門子S7_200 PLC 設(shè)備通訊失敗。當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)設(shè)備工作時(shí)，把 PLC 中的數(shù)據(jù)讀回來(lái)，以后若 MCGS 不改變寄存器的值則把 PLC 中的值讀回來(lái)。 圖 54 串口設(shè)備屬性編輯 雙擊 [西門子 S7200PPI]，彈出“設(shè)備屬性設(shè)置”對(duì)話框，如圖 55，在屬性設(shè)置之前，建議您先仔細(xì)閱讀“ MCGS 幫助系統(tǒng)”，了解在 MCGS 組態(tài)軟件中如何操作西門子 S7200PPI。如下圖 52： 圖 52 設(shè)備管理 雙擊“設(shè)備工具箱”中的“串口通訊父設(shè)備”，再雙擊“西門子 S7200PPI”，如圖 53 所示。從“工具條”中單擊“工具箱”，彈出“設(shè)備工具箱”對(duì)話框。 MCGS 將逐步提供與國(guó)內(nèi)外常用的 工控產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)的設(shè)備構(gòu)件，同時(shí)， MCGS 也提供一個(gè)了接口標(biāo)準(zhǔn)，以方便用戶用 VisualBasic 或 VisualC++編程工具自行編制所需的設(shè)備構(gòu)件，裝入MCGS 的設(shè)備工具箱內(nèi)。因?yàn)榕袛嗨趴帐欠裨谂潘戤吅?，所以?用到排水完畢輔助繼電器。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 （ 3） 洗衣 進(jìn)水到設(shè)定水位 2s 后，開始洗衣，先正轉(zhuǎn) 30s，停止 2s 然后再反轉(zhuǎn) 30s，停止 2s 這樣循環(huán) 5 次后進(jìn)入排水過程。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 圖 43 正常運(yùn)行流程圖 強(qiáng)制停止流程圖 如圖 44所示。 全自 動(dòng)洗衣機(jī) PLC 的硬件系統(tǒng) 全自動(dòng)洗衣機(jī)的 硬件介紹 S7200 CPU 將一個(gè)微處理器、一個(gè)集成電源和數(shù)字量 I/O 點(diǎn)集成在一個(gè)緊湊的封裝中，從而形成了一個(gè)功能強(qiáng)大的小型可編程邏輯控制器。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。 CPU 上集成的編程口同時(shí)就是 PPI 通訊聯(lián)網(wǎng)接口。 通訊方式 內(nèi)部集成的 PPI 接口為用戶提供強(qiáng)大的通訊功能。 西門子S7200PLC 型號(hào)見 下表 41。 圖 341 圖 339策略工具箱 單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，把鼠標(biāo)移出“策略工具箱”，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小手，把小手放在 上，單擊鼠標(biāo)左鍵，則顯示如下 圖 340 所示 ： 圖 340腳本程序策 編輯腳本程序 雙擊 進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境，按下圖 341 所示 輸入 。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 圖 336 曲線窗口 用戶腳本程序是由用戶編制的、用來(lái)完成特定操作和處理的程序，腳本程序的編程語(yǔ)法非常類似于普通的 Basic 語(yǔ)言，但在概念和使用上 更簡(jiǎn)單直觀，力求做到使大多數(shù)普通用戶都能正確、快速地掌握和使用。歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢(shì)和總結(jié)規(guī)律。雙擊曲線，彈出“實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，按下圖 334 所示 設(shè)置： (a) (b) 圖 334 實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件屬性設(shè)置 按“確認(rèn)”即可，在運(yùn)行環(huán)境中單擊“曲線”菜單，就可看到實(shí)時(shí)曲線。 （ 3） 實(shí)時(shí)曲線 在實(shí)際生產(chǎn)過程控制中，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查看、分析是不可缺少的工作。如圖331 所示。歷史表格構(gòu)件是基于“ Windows 的窗口”和“所見即所得”機(jī)制 ，用戶可以在窗口上利用歷史表格構(gòu)件強(qiáng)大的格式 編輯功能配合 MCGS 的畫圖功能作各種精美 報(bào)表。單擊“策略屬性”，彈出“策略屬性設(shè)置”，把“策略名稱”改為：歷史數(shù)據(jù)，雙擊“歷史數(shù)據(jù)”進(jìn)入策略組態(tài)環(huán)境，從工具條中單擊“新增策略行” 圖標(biāo)，再?gòu)摹安呗怨ぞ呦洹敝袉螕簟按姹P數(shù)據(jù)瀏覽” . 雙擊 圖標(biāo)，彈出“存盤數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，按下圖 329所示 設(shè)置： (a) (b) 圖 329存盤數(shù)據(jù)瀏覽 構(gòu)件屬性設(shè)置 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 單擊“測(cè)試”按鈕，進(jìn)入“數(shù)據(jù)存盤瀏覽 ” 。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 (a) (b) 圖 328菜單屬性設(shè)置 按“ F5”進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境后，單擊菜單項(xiàng)中的“曲線”會(huì)打開“曲線”窗口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就會(huì)顯示出來(lái)。雙擊表格進(jìn)入，如要改 變單元格大小， 把鼠標(biāo)移到 A 與 B 或 1 與 2 之間，當(dāng)鼠標(biāo)變化時(shí)，拖動(dòng)鼠標(biāo)即可；單擊鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行編輯。 （ 1） 實(shí)時(shí)報(bào)表 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表是實(shí)時(shí)的將當(dāng)前時(shí)間的數(shù)據(jù)變量按一定報(bào)告格式（用戶組態(tài)）顯示和打印， 即：對(duì)瞬時(shí)量的反映，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表可以通過 MCGS 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)表格構(gòu)件來(lái)組態(tài)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表。 （ 4） 報(bào)警動(dòng)畫 當(dāng)有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)， 可以用提示燈顯示，具體操作如下： 在“用戶窗口”中選中“水位控制”，雙擊進(jìn)入，單擊“工具箱”中的“插入元件” 圖標(biāo)，進(jìn)入“對(duì)象元件庫(kù)管理”，從“指示燈”中選取如 ： ，調(diào)整大小放在適當(dāng)位置。在“菜單屬性”中把“菜單名”改為：報(bào)警數(shù)據(jù)。 圖 323 退出策略組態(tài)提示框 按如下步驟操作 將 在運(yùn)行環(huán)境中看到剛才的報(bào)警數(shù)據(jù)。如下圖 320 所示 ： 圖 320報(bào)警數(shù)據(jù)策略組態(tài) 雙擊 圖標(biāo)，彈出 如圖 321“報(bào)警信息瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，在“基本屬性”中，把“報(bào)警信息來(lái)源”中的“對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象”改為：液位組。如圖 319 所示。 圖 317 報(bào)警顯示窗口 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 圖 318 報(bào)警顯示構(gòu)件屬性設(shè)置窗口 在“報(bào)警顯示構(gòu)件屬性設(shè)置”中，把“對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱”改為：液位組，“最大記錄次數(shù)”為： 6，其它不變。 此全自動(dòng)洗衣機(jī)報(bào)警顯示 具體操作如下： 在 MCGS 組態(tài)平臺(tái)上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中，選中“全自動(dòng)洗衣機(jī)”窗口，雙擊“全自動(dòng)洗衣機(jī)”或單擊“動(dòng)畫組態(tài)”進(jìn)入。 （ 1） 定義報(bào)表 對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的 “液位” 的 變量，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，雙擊“液位”，在報(bào)警屬性中，選中“ 允許進(jìn)行報(bào)警處理”；在報(bào)警設(shè)置中選中“上限報(bào)警”，把報(bào)警值設(shè)為： 85；報(bào)警注釋為：水馬上裝滿；在報(bào)警設(shè)置中選中“下限報(bào)警”，把報(bào)警值設(shè)為 5；報(bào)警注釋為 :水馬上排完。 在“滑動(dòng)輸入器構(gòu)件屬性設(shè)置”的“刻度與標(biāo)注屬性”中 ,把“主劃線數(shù)目”改為： 10，即能被 10 整除，其它不變。 現(xiàn)在可以用如下方法改變其值，使液位動(dòng)起來(lái)。 在“用戶窗口 ”中選中“全自動(dòng)洗衣機(jī)”，單擊鼠標(biāo)右鍵，點(diǎn)擊“設(shè)置為啟動(dòng)窗口” 如圖 313 所示 ，這樣工程運(yùn)行后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入“全自動(dòng)洗衣機(jī)”窗口。 在用戶窗口中，雙擊全自動(dòng)洗衣機(jī)窗口進(jìn)入，選中水罐 43 雙擊，則彈出單元屬性設(shè)置窗口。 （ 3） 整體畫面 最后生成的畫面如下圖 311 所示： 圖 311 控制主界面 選擇菜單項(xiàng) “文件” 中的“保存窗口”，則可對(duì)所完成的畫面進(jìn)行保存。再拖動(dòng)鼠標(biāo)（可沿原來(lái)方向，也可垂直原來(lái)方向），生成下一段流動(dòng)塊。 從“對(duì)象元件庫(kù)管理”中的“閥” 中分別選取 2 個(gè)閥（均為閥 46）、 2 個(gè)馬達(dá)（馬達(dá) 30）、一個(gè)指示燈（指示燈 1）。 圖 38 動(dòng)畫制作窗口 （ 2） 工具箱 單擊工具條中的“工具箱”按鈕，則打開動(dòng)畫工具箱，圖標(biāo) 對(duì)應(yīng)于選擇器，用于在編輯圖形時(shí)選取用戶窗口中指定的圖形對(duì)象；為了快速構(gòu)圖和組態(tài)，MCGS 系統(tǒng)內(nèi)部提供了常用的圖元、圖符、動(dòng)畫構(gòu)件對(duì)象，稱為系統(tǒng)圖形對(duì)象。 如圖 35 所示。 如圖 33 所示。 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)。 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 。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。 （ 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。 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。 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)