【正文】 ....... 42 結(jié)束語 ............................................................................................................................................................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 。 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。水磨洗滌機(jī)可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。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。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。 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)無論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步。 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。 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。 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。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。 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。 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。 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。 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。 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。 如圖 31。兩部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。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” 。在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的控制工作。 如圖 32。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。 設(shè)備窗口： 是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。 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。 運(yùn)行策略： 本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。 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。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。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。 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 )。 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) 。 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 37 設(shè)置用戶窗口屬性 選中剛創(chuàng)建 的“全自動(dòng)洗衣機(jī)”用戶窗口，單擊“動(dòng)畫組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫制作窗口，如圖 38 所示。如下圖 39 所示 。如下圖310： 圖 310對(duì)象元件庫(kù)管理窗口 從“對(duì)象元件庫(kù)管理”中的“儲(chǔ)藏罐”中選取中意的罐，按“ 確認(rèn) ”，則所選中的罐在桌面的左上角，可以改變其大小及位置，如罐 1罐 43。 流動(dòng)的水是由 MCGS 動(dòng)畫工具箱中的“流動(dòng)塊”構(gòu)件制作成的。移動(dòng)鼠標(biāo)至窗口的預(yù)定位置，（鼠標(biāo)的光標(biāo)西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 變?yōu)槭中螤睿c(diǎn)擊一下鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，在鼠標(biāo)光標(biāo)后形成一道虛線，拖動(dòng)一定距離后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，生成一段流動(dòng)塊。當(dāng)用戶想結(jié)束繪制時(shí)，雙擊鼠標(biāo)左鍵即可。 用工具箱中的 圖標(biāo)，分別對(duì)閥，罐進(jìn)行文字注釋，方法見上面做“全自動(dòng)洗衣機(jī)仿真 系統(tǒng)”。 （ 4） 動(dòng)畫連接 由圖形對(duì)象搭制而成的圖形界面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化，達(dá)到過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對(duì)象的外觀 和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫效果。選中符合圖符，則會(huì)出現(xiàn) ，單擊 則進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置窗口，按下圖 312 所示修改，其它屬性不變。 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 圖 312 屬性設(shè)置窗口 出水閥屬性設(shè)置跟進(jìn)水閥屬性設(shè)置一樣。 圖 313 設(shè)置啟動(dòng)窗口 在菜單項(xiàng)“文件”中選“進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境”或直接按“ F5”或直接按工具條中圖標(biāo)，都可以進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境。但水罐 仍沒有變化 ，這是由于我們沒有信號(hào)輸入，也沒有人為地改變其值。 此方法只是模擬動(dòng)畫，只在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用到了，最終并沒有出現(xiàn)。 在 “滑動(dòng)輸入器構(gòu)件屬性設(shè)置”的“基本屬性”中 ,在“滑塊指向”中選中“指向左（上）”，其它不變。 屬性設(shè)置與 效果 圖 如下圖 314 所示： (a) (b) (c) (d) 圖 314 添加滑動(dòng)輸入器 為了準(zhǔn)確了解 液位的值，我們可以用數(shù)字顯示其值， 在“工具箱”中單擊“標(biāo)簽” 圖標(biāo)，調(diào)整大小放在水罐下面，雙擊進(jìn)行屬性設(shè)置如圖 315 所示 ： 西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 (a) (b) 圖 315 動(dòng)畫組態(tài)屬性窗口 這時(shí) 再按“ F5”或直接按工具條中 圖標(biāo)，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境后 ，可以通過拉動(dòng)滑動(dòng)輸入器使整個(gè)畫面動(dòng)起來。當(dāng)數(shù)據(jù)對(duì)象的值或狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)判斷對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象是否發(fā)生了報(bào)警或已產(chǎn)生的報(bào)警是否已經(jīng)結(jié)束，并把所產(chǎn)生的報(bào)警信息通知給系統(tǒng)的其它部分，同時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)用戶的組態(tài)設(shè)定，把報(bào)警信息存入指定的存盤數(shù)據(jù)庫(kù)文件中。在存盤屬性中，選中“自動(dòng)保存產(chǎn)生的報(bào)警信息”。 （ 2） 報(bào)警顯示 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)只負(fù)責(zé)關(guān)于報(bào)警的判斷、通知和存儲(chǔ)三項(xiàng)工作，而報(bào)警產(chǎn)生后所要進(jìn)行的其它處理操作（即對(duì)報(bào)警動(dòng) 作的響應(yīng)），則需要您在組態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)。在工具條中單擊“工具箱”，彈出“工具箱”，從“工具箱”中單擊“報(bào)警顯示” 圖標(biāo)，變“十”后用鼠標(biāo)拖動(dòng)到適當(dāng)位置與大小。 雙擊 ,再雙擊出現(xiàn)以下圖 318 所示。按“確認(rèn)”后，則報(bào)警顯示設(shè)置完畢。 （ 3） 報(bào)警數(shù)據(jù) 在報(bào)警定義時(shí)，已經(jīng)讓 洗衣機(jī) 當(dāng)有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，“自動(dòng)保存產(chǎn)生的報(bào)警信息”，在“運(yùn)行策略”中，單擊“新建策略”，彈出“選擇策略的類型”，選中“用戶策略”，按“ 確 定”。 (a) (b) 圖 319選擇策略的類型 選中“策略 1”，單擊“策略屬性” 按鈕，彈出“策略屬性設(shè)置”窗口，把“策略名稱”設(shè)為：報(bào) 警數(shù)據(jù)，“策略內(nèi)容注釋”為“水罐的報(bào)警數(shù)據(jù)”。再?gòu)摹安呗怨ぞ呦洹敝羞x取“報(bào)警信息瀏覽”，加到策略行 上，單擊鼠標(biāo)左鍵。 圖 321報(bào)警信息瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置 按“測(cè)試”按鈕，進(jìn)入“報(bào)警信息 瀏覽”。 圖 322 報(bào)警信息瀏覽 退出策略組態(tài)時(shí)，會(huì)彈出如下 圖 323 窗口，按“是”按鈕，就可對(duì)所做設(shè)西安航空職業(yè)技 術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 置進(jìn)行保存。 在 MCGS 組態(tài)平臺(tái)上，單擊“主控窗口”，在“主控窗口”中，選中“主控窗口”，單擊“菜單組態(tài)”進(jìn)入。雙擊“操作 0”菜單，彈出“菜單屬性設(shè)置”窗口。在“菜單操作”中選中“執(zhí)行運(yùn)行策略塊”，選中“報(bào)警數(shù)據(jù)”，按“確認(rèn)”設(shè)置完畢。 (a)菜單屬性設(shè)置 (b)菜單操作設(shè)置 圖 324 菜單設(shè)置窗口 按“ F5”或直接按工具條中 圖標(biāo)，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，就可以用菜單“報(bào)警數(shù)據(jù)”打開報(bào)警歷史數(shù)據(jù)。 作為“洗完”的報(bào)警指示 。數(shù)據(jù)報(bào)表在工控系統(tǒng)中是必不可少的一部分，是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計(jì)、打印的最終體現(xiàn)