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基于mcgs組態(tài)的全自動洗衣機課程設(shè)計 摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，家庭電器全自動化成為必然的發(fā)展趨勢。全自動洗衣機的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。洗衣機是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國產(chǎn)洗衣機無論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步。縱觀洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導(dǎo)地位。 盡管洗衣機有了很大發(fā)展，但消費者的需求不斷提高。為使洗對衣機的操作更方便、更人性化，本論文就怎樣利用MCGS來仿真來控制全自動洗衣機進行了調(diào)查，對其中程序、動畫效果等問題進行了分析和研究，實現(xiàn)了全自動洗衣機的正常運行和強制性停止功能。 關(guān)鍵詞： 全自動洗衣機 ； 控制 ABSTRACT with the development of social economy and improvement of science and technology, the family electric appliance entire automation becomes the inevitable development tendency. Full automatic washing machine produced a great convenience to peoples life. Washing machine is the domestic electrical appliances industry does not only make price war industry, after several years of steady development, domestic washing machine both in quality or function and world advanced level synchronization. The washing machine market, high efficiency and energy saving, water saving, energy saving, environmental protection type washing machine always occupy the dominant position in the market.Although the washing machine has a great development, but consumer demand increases. In order to make the washing of clothing machine operation more convenient, more humane, the paper on how to use MCGS to simulation to control the automatic washing machine was investigated, the program, animation and other problems are analyzed and studied, realize the full automatic washing machine and the normal operation of the compulsory stop function. Key words : automatic washing machine; control  目錄 緒論 4 1全自動洗衣機的工作原理及控制要求 5 1.1整體系統(tǒng)介紹及原理 5 1.2全自動洗衣機的控制要求 6 1.2.1正常運行 6 1.2.2 強制停止 6 2全自動洗衣機設(shè)計 6 2.1主界面設(shè)計 6 2.1.1主界面設(shè)計流程 7 2.2主界面整體畫面: 7 2.3實時數(shù)據(jù)庫建立: 7 2.4動畫連接流程 8 2.4.1對主頁面里元件進行動畫連接 8 3.編寫控制流程 8 3.1高水位頁面控制腳本程序 8 3.1.1 新增策略 8 3.1.2 編輯腳本程序 9 3.2中水位頁面控制腳本程序 10 3.2.1 新增策略 10 3.2.2 編輯腳本程序 11 3.3低水位頁面控制腳本程序 12 3.3.1 新增策略 12 3.3.2 編輯腳本程序 13 3.4其余輔助控制腳本程序 13 3.4.1新增策略 13 3.2.2 編輯腳本程序 14 4封面制作 15 結(jié)論 16 參考文獻 17 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。作為新世紀的大學(xué)生,應(yīng)該站在時代發(fā)展的前列掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu),以適應(yīng)社會發(fā)展的要求.新世紀需要具有豐富的現(xiàn)代科學(xué)知識,能夠獨立解決面臨的任務(wù),充滿活力,有創(chuàng)新意識的新型人才。 洗衣機是人們?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，本課題在于自動控制洗衣機的研究，自動控制用洗衣機適用于洗滌棉、毛、化纖、絲綢等衣物織品。水磨洗滌機可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。自動控制用洗衣機適用于賓館、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)的基于半手動的控制，已經(jīng)不能滿足人們對洗衣機的自動化程度的要求了。洗衣機需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動化技術(shù)的發(fā)展?？刂颇Ｊ娇梢愿鶕?jù)不同場合的應(yīng)用而有所不同。自動化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機由初始的半自動式洗衣機發(fā)展到現(xiàn)在的全自動洗衣機，又正在向智能化洗衣機方向發(fā)展。 洗衣機是國內(nèi)家電業(yè)唯一不打價格戰(zhàn)的行業(yè)，經(jīng)過幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國產(chǎn)洗衣機無論在質(zhì)量上還是功能上都和世界領(lǐng)先水平同步?？v觀省會的洗衣機市場，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機一直在市場上占主導(dǎo)地位。 本次試驗是用組態(tài)軟件對洗衣機進行全自動控制，掌握組態(tài)理論和組態(tài)方法，制作整個洗衣過程界面，對電動機及其他設(shè)備進行控制。在實現(xiàn)以上全部功能的前提下，再對監(jiān)控界面的控制功能作進一步研究，監(jiān)控界面的控制功能就是不在現(xiàn)場的情況下，對現(xiàn)場的設(shè)備進行控制。 最后，在該設(shè)計過程中對參與其中設(shè)計的同學(xué)給予感謝。由于在設(shè)計過程中存在許多不足，希望老師指正。 1全自動洗衣機的工作原理及控制要求 1.1整體系統(tǒng)介紹及原理 洗衣機的工作流程由進水，洗衣，排水和脫水四個過程組成。在半自動洗衣機中，這四個過程分別用相應(yīng)的按扭開關(guān)來控制。全自動洗衣機中，這四個過程可做到全自動依次運行，直至洗衣結(jié)束。洗衣機的工作流程示意圖見圖1-1。 圖1-1洗衣機的工作流程示意圖 自動洗衣機的進水，洗衣，排水，脫水是通過水位開關(guān)，電磁進水閥和電磁排水閥配合進行控制，從而實現(xiàn)自動控制的，水位開關(guān)用來控制進水到洗衣機內(nèi)高低水位，電磁進水閥起著通斷水源的作用。進水時，電磁進水閥打開，將水注入，排水時，電磁排水閥打開，將水排出，洗衣時，洗滌電動機啟動，脫水時，脫水桶啟動。 1.2全自動洗衣機的控制要求 全自動洗衣機控制系統(tǒng)的要求是能實現(xiàn)“正常運行”和“強制停止”兩種控制方式 1.2.1正常運行 “正常運行”方式具體控制要求如下： （1）按下啟動按扭； （2）開始進水直到水滿（即水位達到高水位）時停止進水進水停止2s后開始洗衣； （3）洗衣時，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開始脫水30s； （5）然后再進水，重復(fù)（2）～（4）步，如此循環(huán)共2次； （6）洗衣過程完成，報警3s并自動停機。 1.2.2 強制停止 “強制停止”方式具體控制要求如下： （1）若按下“停止”按扭，洗衣過程停止，即洗滌電機和脫水桶轉(zhuǎn)、進水電磁閥和排水電磁閥全部閉合； （2）可用手動排水開關(guān)和手動脫水開關(guān)進行手動排水和脫水并報警。 2全自動洗衣機設(shè)計 2.1主界面設(shè)計 2.1.1主界面設(shè)計流程 (1) 建立工程 (2) 建立新畫面 (3) 通過工具箱插入器件 (4) 畫出主界面 2.2主界面整體畫面: 最后生成的畫面如下圖2-1所示： 圖2-1 控制主界面 選擇菜單項 “文件” 中的“保存窗口”，則可對所完成的畫面進行保存。 2.3實時數(shù)據(jù)庫建立: 最后建立的實時數(shù)據(jù)庫如圖2-2 圖2-2 實時數(shù)據(jù)庫 2.4動畫連接流程 2.4.1對主頁面里元件進行動畫連接 連接流程如下： （1）對水泵進行連接 （2）對流動塊進行連接 （3）對水罐進行連接 （4）對進水閥和出水閥進行連接 （5）對滑動器進行連接 （6）對洗完報警燈進行連接 （7）對六個指示燈進行連接 3.編寫控制流程 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。 3.1高水位頁面控制腳本程序 3.1.1 新增策略 在“運行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進入，雙擊圖標進入“策略屬性設(shè)置”，如下圖3-1所示，只需要把“循環(huán)時間”設(shè)為：200ms，按確定即可。 圖3-1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，則顯示如下圖3-2所示。 圖3-2新增策略行 在策略組態(tài)中，如果沒有出現(xiàn)策略工具箱，請單擊工具條中的“工具箱” 圖標，彈出“策略工具箱”，如下圖3-3所示。 圖3-3策略工具箱 單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，把鼠標移出“策略工具箱”，會出現(xiàn)一個小手，把小手放在上，單擊鼠標左鍵，則顯示如下圖3-4所示： 圖3-4腳本程序策 3.1.2 編輯腳本程序 雙擊進入腳本程序編輯環(huán)境，按下所示輸入。 if 低水位洗衣=0 then IF 進水閥=1 THEN IF 液位>=90 THEN 液位=90 進水閥=0 中水位洗衣=1 else 液位=液位+1 endif else 液位=液位 endif if 出水閥=1 then if 液位<=90 then 液位=液位-1 else 液位=90 endif else 液位=液位 endif endif 按“確認”退出，則腳本程序就編寫好了，這時再進入運行環(huán)境，就會按照所需要的控制流程，出現(xiàn)相應(yīng)的動畫效果。 控制效果： 此程序能是點擊啟動時開始注水，當(dāng) 液位=90 進水閥=0 不進行注水，當(dāng)開水閥=1時 液位減少。否則液位一直為90. 3.2中水位頁面控制腳本程序 3.2.1 新增策略 在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標，則顯示如下圖3-5所示。 圖3-5新增策略行 在策略組態(tài)中，如果沒有出現(xiàn)策略工具箱，請單擊工具條中的“工具箱” 圖標，彈出“策略工具箱”，如下圖3-6所示。 圖3-6策略工具箱 單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，把鼠標移出“策略工具箱”，會出現(xiàn)一個小手，把小手放在上，單擊鼠標左鍵，則顯示如下圖3-7所示： 圖3-7腳本程序策 3.2.2 編輯腳本程序 雙擊進入腳本程序編輯環(huán)境，按下所示輸入。 if 中水位洗衣=1 then IF 進水閥=1 THEN IF 液位>=70 THEN 液位=70 進水閥=0 else 液位=液位+1 endif else 液位=液位 endif if 出水閥=1 then if 液位<=70 then 液位=液位-1 else 液位=70 endif else 液位=液位 endif endif 按“確認”退出，則腳本程序就編寫好了，這時再進入運行環(huán)境，就會按照所需要的控制流程，出現(xiàn)相應(yīng)的動畫效果。 控制效果： 此程序能是點擊啟動時開始注水，當(dāng) 液位=70 進水閥=0 不進行注水，當(dāng)開水閥=1時 液位減少。否則液位一直為70.. 3.3低水位頁面控制腳本程序 3.3.1 新增策略 在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標，則顯示如下圖3-8所示。 圖3-8新增策略行 在策略組態(tài)中，如果沒有出現(xiàn)策略工具箱，請單擊工具條中的“工具箱” 圖標，彈出“策略工具箱”，如下圖3-9所示。 圖3-9策略工具箱 單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，把鼠標移出“策略工具箱”，會出現(xiàn)一個小手，把小手放在上，單擊鼠標左鍵，則顯示如下圖3-10所示： 圖3-10腳本程序策 3.3.2 編輯腳本程序 雙擊進入腳本程序編輯環(huán)境，按下所示輸入。 if 低水位洗衣=1 then IF 進水閥=1 THEN IF 液位>=40 THEN 液位=40 進水閥=0 else 液位=液位+1 endif else 液位=液位 endif if 出水閥=1 then if 液位<=40 then 液位=液位-1 else 液位=40 endif else 液位=液位 endif endif 按“確認”退出，則腳本程序就編寫好了，這時再進入運行環(huán)境，就會按照所需要的控制流程，出現(xiàn)相應(yīng)的動畫效果。 控制效果： 此程序能是點擊啟動時開始注水，當(dāng) 液位=40 進水閥=0 不進行注水，當(dāng)開水閥=1時 液位減少。否則液位一直為40.. 3.4其余輔助控制腳本程序 3.4.1新增策略 在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標，則顯示如下圖3-11所示。 圖3-11新增策略行 在策略組態(tài)中，如果沒有出現(xiàn)策略工具箱，請單擊工具條中的“工具箱” 圖標，彈出“策略工具箱”，如下圖3-12所示。 圖3-41 圖3-12策略工具箱 單擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，把鼠標移出“策略工具箱”，會出現(xiàn)一個小手，把小手放在上，單擊鼠標左鍵，則顯示如下圖3-13所示： 圖3-13腳本程序策 3.2.2 編輯腳本程序 雙擊進入腳本程序編輯環(huán)境，按下所示輸入。 ① wheel1=wheel1-10 if 中間變量2=1 then wheel=wheel+10 endif 程序控制效果：此程序控制渦輪的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn) ② if 液位>=10 and 進水閥=1 and 出水閥=1 then 進水閥=0 出水閥=0 Endif 程序控制效果：此程序控制液位>=10和進水閥=1 和出水閥=1時讓進水閥和出水閥關(guān)閉，因為在液位=10的時候，停止時，重新啟動時，進水閥和出水閥同時啟動。 ③if 進水閥=1 then 水泵=1 else 水泵=0 Endif 程序控制效果：此程序控制在進水閥=1是水泵=1，否則水泵=0 4封面制作 進入mcgs用戶窗口，點擊新建窗口，右鍵點擊窗口0如圖4-1設(shè)置 圖4-1封面屬性 點擊封面進入，如圖4-2所示 圖4-2封面圖 點擊進入主控窗口，右擊主控窗口點擊屬性，設(shè)置如4-3 圖4-3 主控窗口屬性 結(jié)論 通過本系統(tǒng)的設(shè)計，對全自動洗衣機的控制系統(tǒng)有了深入的理解。全自動洗衣機控制系統(tǒng)利用了MCGS組態(tài)軟件的特點，實現(xiàn)了洗衣機洗衣過程的自動化。這次在畢業(yè)設(shè)計中,我及時與老師交流,并嚴格按照進度表按時完成各階段的任務(wù)。通過這次設(shè)計，對自動控制原理及應(yīng)用有了進一步認識，設(shè)計中，我遇到不懂或不明白的地方。除了查閱相關(guān)資料， 張老師也給了我很多的指導(dǎo)。對待任何工作，責(zé)任心是必要的；這次課程設(shè)計的體會，我收獲至深。然更重要的是，在責(zé)任心的驅(qū)使下，又該采用何種方法完成，采用何種方法更省時省力，解決問題的方案很多，永遠堅信“方法總比困難多”，我想首先分析本身，就拿課程設(shè)計來說，課題有了，關(guān)鍵是何處著手。何時何地查找相關(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，及時請教老師，抓緊設(shè)計的每分每秒，需要調(diào)整和改變的地方及時做出改動，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。總之，這次設(shè)計為我打開了以后面向?qū)嶋H應(yīng)用的大門，為我們以后做各項工作和進一步學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。它好比一個燈塔，為我們指明了遠行的航向；好比一顆啟明星，為我們指明了前進的道路。 參考文獻 【1】張文明.劉志軍.組態(tài)軟件控制技術(shù)【M】.清華大學(xué)出版社；北京交通大學(xué)出版社.2003 【2】吳作明.工控組態(tài)軟件與PLC應(yīng)用技術(shù)【M】北京航空航天大學(xué)出版社.2007 【3】袁秀英.組態(tài)控制技術(shù)【M】.北京：電子工業(yè)出版社.2003 【4】呂景泉. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與教程【M】.北京：高等教育出版社.2001 【5】胡學(xué)林.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)【M】.高等教育出版社.2003 【6】田淑珍.可編程控制器原理及應(yīng)用【M】.北京：機械工業(yè)出版社.2005