【正文】 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，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。對待任何工作，責(zé)任心是必要的；這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的體會，我 收獲至深。 通過這次設(shè)計(jì)，對自動控制原理及應(yīng)用有了進(jìn)一步認(rèn)識，設(shè)計(jì)中，我遇到不懂或不明白的地方。全自動洗衣機(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)洗衣過程的自動化。 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。 “通道連接”如圖 57 所示 設(shè)置 。當(dāng)?shù)谝淮螁釉O(shè)備工作時(shí)，把 PLC 中的數(shù)據(jù)讀回來，以后若 MCGS 不改變寄存器的值則把 PLC 中的值讀回來。 單擊“增 加通道”，彈出“增加通道”對話框，如圖 56 所示 ，設(shè)置好后按“確認(rèn)”按鈕。 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。參數(shù)設(shè)置完畢，單擊“確認(rèn)”按鈕保留。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“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。從“工具條”中單擊“工具箱”，彈出“設(shè)備工具箱”對話框。 對已經(jīng)編好的設(shè)備驅(qū)動程序， 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)動程序 ，并完成所選設(shè)備在 Windows 中的登記和刪除登記 等。 MCGS 將逐步提供與國內(nèi)外常用的 工控產(chǎn)品相對應(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)。 // 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)對工業(yè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。因?yàn)榕袛嗨趴帐欠裨谂潘戤吅螅砸?用到排水完畢輔助繼電器。水排空后停止排水 。 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。 （ 1） 啟動 // 按下啟動按扭，開始洗衣 // 停止自動洗衣輔助繼電器 （ 2） 進(jìn)水 在正常情況下，按下啟動按鈕或者脫水完畢 ，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。 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。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 圖 41 CPU結(jié)構(gòu) 根據(jù)程序需要得出 輸入 設(shè)備 如表 41： 表 41 輸入設(shè)備 啟動按扭 停止按扭 手動排水開關(guān) 手動脫水開關(guān) 高水位開關(guān) 水排空開關(guān) 根據(jù)程序需要得出 輸出設(shè)備 如表 41： 表 42 輸出設(shè)備 進(jìn)水電磁閥 排水電磁閥 洗滌電動機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器 洗滌電動機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器 脫水桶 報(bào)警器 硬件 接線 圖 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 圖 42 硬件接線圖 全自動洗衣機(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。 全自 動洗衣機(jī) PLC 的硬件系統(tǒng) 全自動洗衣機(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。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。 通訊模塊 品牌： SIEMENS西門子 名稱： 通訊模塊 SINAUT TIM 4RIE 型號： SINAUT TIM 4RIE SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。 CPU 上集成的編程口同時(shí)就是 PPI 通訊聯(lián)網(wǎng)接口。通過普 通的兩芯屏蔽雙絞電纜進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。 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。同時(shí)由于該模塊采用交流 220V 供電，并且自帶 14 個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)和 10 個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，完全能滿足全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的要求，所以不 再需要另外的電源模塊、數(shù)字量和輸出模塊。 西門子S7200PLC 型號見 下表 41。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 4 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng) PLC 程序設(shè)計(jì) PLC 選型和資源配置 CPU功能與結(jié)構(gòu)的選擇 PLC 的功能日益強(qiáng)大，一般 PLC 都具有開關(guān)量邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理等基本功能，有些 PLC 還可擴(kuò)展各種特殊功能模塊，如通信模塊、位置控制模塊等，選型時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)：功能與任務(wù)相適應(yīng)， PLC 的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時(shí)控制的要求、 PLC 結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型統(tǒng)一、在線編程 和離線編程的選擇。 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 29 圖 337策略屬性設(shè)置 在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行” 圖標(biāo)，則顯示如下圖338 所示。 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、用來完成特定操作和處理的程序，腳本程序的編程語法非常類似于普通的 Basic 語言，但在概念和使用上 更簡單直觀，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。雙擊曲線，彈出“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，按下圖 335 所示 設(shè)置，在“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”中，“液位 1”曲線顏色為“綠色”；“液位 2”曲線顏色為“紅色”。歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢和總結(jié)規(guī)律。 （ 4） 歷史 曲線 為全自動洗 衣機(jī)的 歷史曲線構(gòu)件實(shí)現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的曲線瀏覽功能。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。 實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件是用曲線顯示一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)對象數(shù)值的動畫圖形，象筆繪記錄 儀一樣實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)對象值的變化情況。 （ 3） 實(shí)時(shí)曲線 在實(shí)際生產(chǎn)過程控制中，對實(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。 圖 332 歷史表格反斜杠顯示 雙擊表格中反斜杠處，彈出“數(shù)據(jù)庫連接設(shè)置”窗口，具體設(shè)置如圖 333所示 ，設(shè)置完畢后按“確認(rèn)”退出。如圖331 所示。在 R1C1輸入“采集時(shí)間”， R1C2輸入“液位 1”， R1C3輸入“液位 2”。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。如果想在運(yùn)行環(huán)境中看到歷史數(shù)據(jù)，請?jiān)凇爸骺卮翱凇敝行略黾右粋€(gè)菜單，取名為：歷史數(shù)據(jù)，如圖 330 所示。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)，再從“策略工具箱”中單擊“存盤數(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“測試”按鈕，進(jìn)入“數(shù)據(jù)存盤瀏覽 ” 。實(shí)現(xiàn)歷史報(bào)表由兩種方式，一種用策略中的“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”構(gòu)件，另一種利用歷史表格構(gòu)件。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 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”會打開“曲線”窗口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就會顯示出來。 (a) (b) 圖 327 實(shí)時(shí)報(bào)表數(shù)據(jù)連接設(shè)置 在 全自動洗衣機(jī) MCGS 組態(tài)平臺上，單擊“主控窗口”，在“主控窗口”中，單擊“菜單組態(tài)”，在工具條中單擊“新增菜單項(xiàng)” 圖標(biāo)，會產(chǎn)生“操作 0”菜單。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)，拖動鼠標(biāo)即可；單擊鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行編輯。 圖 325用戶窗口屬性設(shè)置 在工具條