基于plc的全自動洗衣機控制系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-22 23:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 點：(1)概念簡單，易于理解和使用。經(jīng)過短時間的培訓就能正確掌握、迅速完成多數(shù)簡單工程項目的監(jiān)控程序和運行操作?？杀荛_復雜的計算機軟硬件問題，集中精力解決工程本身的問題。按照系統(tǒng)的規(guī)定，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機監(jiān)控系統(tǒng)。(2)功能齊全，便于方案設(shè)計。MCGS為解決工程監(jiān)控問題提供了豐富多樣的手段，從設(shè)備驅(qū)動到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出、曲線顯示等各個環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件和常用圖形庫可供選用，用戶只需根據(jù)工程作業(yè)需要進行選擇設(shè)計即可。(3)實時性與并行處理。MCGS充分利用了Windows操作平臺的多任務(wù)、按優(yōu)先級分時操作的功能，使PC機廣泛應(yīng)用于工程測控領(lǐng)域成為可能。工程作業(yè)中，大量的數(shù)據(jù)和信息需要即時收集，即時處理，在計算機測控技術(shù)領(lǐng)域稱其為實時性任務(wù)關(guān)鍵任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動和異常處理等。另外許多工作則是非實時性的。(4)建立實時數(shù)據(jù)庫，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運行。MCGS組態(tài)軟件由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略構(gòu)成，在系統(tǒng)運行過程中，各部分都通過實時數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。供自動化應(yīng)用系統(tǒng)所需的通用監(jiān)控軟件的組件。(5)設(shè)立“設(shè)備工具箱”，針對外部設(shè)備的特征，用戶從中選擇某種“構(gòu)件”，設(shè)置于設(shè)備窗口內(nèi)，賦予相關(guān)的屬性，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，即可實現(xiàn)對該種設(shè)備的驅(qū)動和控制。(6)“面向窗口”的設(shè)計方法，增加了可視性和可操作性。使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變。(7)利用豐富的“動畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復雜生動的動畫畫面。(8)引入“運行策略”的概念。復雜的工程作業(yè)，運行流程都是多分支的。用傳統(tǒng)的編程方法實現(xiàn)，既繁瑣又容易出錯。MCGS開辟了“策略窗口”，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構(gòu)件”，用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，實現(xiàn)自由、精確地控制運行流程，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部控制窗口。(9)MCGS系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構(gòu)件的形式來構(gòu)造。不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨立。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動、動畫顯示和流程控制）的所有工作。(10)支持OLE Automation技術(shù)。MCGS允許用戶在Visual Basic中操作MCGS中的對象，提供了一套開發(fā)的可擴充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB編制特定的功能構(gòu)件來擴充系統(tǒng)的功能。(11)MCGS中數(shù)據(jù)的存儲不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理一切。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫；運行時，數(shù)據(jù)對象、報警信息的存儲也是一個數(shù)據(jù)庫。利用數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運行效率，同時，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫中的存盤數(shù)據(jù)。(12)設(shè)立“對象元件庫”，解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問題。(13)當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。如圖23所示：圖23 PLC工作過程 (14)一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。如圖24所示圖24 PLC掃描周期3全自動洗衣機的控制系統(tǒng)的設(shè)計 全自動洗衣機的基本結(jié)構(gòu)全自動洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用；內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水（甩干）用。內(nèi)桶的周圍有很多小孔，使內(nèi)桶和外桶的水流相通。洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進水時，通過控制系統(tǒng)將進水閥打開，經(jīng)進水管將水注入外桶。排水時，通過控制系統(tǒng)將排水閥打開，將水由外桶排到機外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機驅(qū)動波盤的正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時，控制系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進行甩干。高、低水位控制開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作，停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及警報。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。該全自動洗衣機的控制要求可以用所示的流程圖來表示。 PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準備好啟動。 啟動時開始進水。水滿（即水位到達高水位）時停止進水并開始洗滌正轉(zhuǎn)。正洗5S后暫停。暫停1S后開始洗滌反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)5S后暫停。暫停1S后，若正反轉(zhuǎn)未滿3次，則返回從正洗開始的動作；若正反滿三次時，則開始排水。 水位下降到低水位時開始脫水并繼續(xù)排水。脫水10S即完成一次從進水到脫水的大循環(huán)過程。若未完成三次大循環(huán)，則返回從進水開始的全部動作，進行下一次大循環(huán)；若完成了3次，則進行洗完警報。報警10S后結(jié)束整個過程。 除了以上一般洗衣過程外，本次設(shè)計還添加了手動排水和手動脫水功能。程序的整個洗衣過程，包括脫水、排水的流程如下流程圖所示：圖31 全自動洗衣機流程圖 I/O地址分配表31 I/O地址分配口
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