基于mcgs組態(tài)的全自動(dòng)洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì).doc

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基于mcgs組態(tài)的全自動(dòng)洗衣機(jī)課程設(shè)計(jì) 摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，家庭電器全自動(dòng)化成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。全自動(dòng)洗衣機(jī)的產(chǎn)生極大的方便了人們的生活。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(guò)幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無(wú)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(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。 盡管洗衣機(jī)有了很大發(fā)展，但消費(fèi)者的需求不斷提高。為使洗對(duì)衣機(jī)的操作更方便、更人性化，本論文就怎樣利用MCGS來(lái)仿真來(lái)控制全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)其中程序、動(dòng)畫(huà)效果等問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)的正常運(yùn)行和強(qiáng)制性停止功能。 關(guān)鍵詞： 全自動(dòng)洗衣機(jī) ； 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(dòng)洗衣機(jī)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(dòng)洗衣機(jī)的控制要求 6 1.2.1正常運(yùn)行 6 1.2.2 強(qiáng)制停止 6 2全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)計(jì) 6 2.1主界面設(shè)計(jì) 6 2.1.1主界面設(shè)計(jì)流程 7 2.2主界面整體畫(huà)面: 7 2.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立: 7 2.4動(dòng)畫(huà)連接流程 8 2.4.1對(duì)主頁(yè)面里元件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接 8 3.編寫(xiě)控制流程 8 3.1高水位頁(yè)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(yè)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(yè)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(xiàn) 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(lèi)的生活。作為新世紀(jì)的大學(xué)生,應(yīng)該站在時(shí)代發(fā)展的前列掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)調(diào)整自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu),以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求.新世紀(jì)需要具有豐富的現(xiàn)代科學(xué)知識(shí),能夠獨(dú)立解決面臨的任務(wù),充滿活力,有創(chuàng)新意識(shí)的新型人才。 洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的一種家電，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(dòng)控制洗衣機(jī)的研究，自動(dòng)控制用洗衣機(jī)適用于洗滌棉、毛、化纖、絲綢等衣物織品。水磨洗滌機(jī)可用于服裝廠水洗牛仔服及絲綢等衣物。自動(dòng)控制用洗衣機(jī)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(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。洗衣機(jī)需要更好地滿足人們的需求，必須借助于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。控制模式可以根據(jù)不同場(chǎng)合的應(yīng)用而有所不同。自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展使得洗衣機(jī)由初始的半自動(dòng)式洗衣機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)，又正在向智能化洗衣機(jī)方向發(fā)展。 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(guò)幾年的平穩(wěn)發(fā)展，國(guó)產(chǎn)洗衣機(jī)無(wú)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(huì)的洗衣機(jī)市場(chǎng)，高效節(jié)能、省水、省電、環(huán)保型洗衣機(jī)一直在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。 本次試驗(yàn)是用組態(tài)軟件對(duì)洗衣機(jī)進(jìn)行全自動(dòng)控制，掌握組態(tài)理論和組態(tài)方法，制作整個(gè)洗衣過(guò)程界面，對(duì)電動(dòng)機(jī)及其他設(shè)備進(jìn)行控制。在實(shí)現(xiàn)以上全部功能的前提下，再對(duì)監(jiān)控界面的控制功能作進(jìn)一步研究，監(jiān)控界面的控制功能就是不在現(xiàn)場(chǎng)的情況下，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制。 最后，在該設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)參與其中設(shè)計(jì)的同學(xué)給予感謝。由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在許多不足，希望老師指正。 1全自動(dòng)洗衣機(jī)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(jī)的工作流程由進(jìn)水，洗衣，排水和脫水四個(gè)過(guò)程組成。在半自動(dòng)洗衣機(jī)中，這四個(gè)過(guò)程分別用相應(yīng)的按扭開(kāi)關(guān)來(lái)控制。全自動(dòng)洗衣機(jī)中，這四個(gè)過(guò)程可做到全自動(dòng)依次運(yùn)行，直至洗衣結(jié)束。洗衣機(jī)的工作流程示意圖見(jiàn)圖1-1。 圖1-1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(guò)水位開(kāi)關(guān)，電磁進(jìn)水閥和電磁排水閥配合進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的，水位開(kāi)關(guān)用來(lái)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。進(jìn)水時(shí)，電磁進(jìn)水閥打開(kāi)，將水注入，排水時(shí)，電磁排水閥打開(kāi)，將水排出，洗衣時(shí)，洗滌電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，脫水時(shí)，脫水桶啟動(dòng)。 1.2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 1.2.1正常運(yùn)行 “正常運(yùn)行”方式具體控制要求如下： （1）按下啟動(dòng)按扭； （2）開(kāi)始進(jìn)水直到水滿（即水位達(dá)到高水位）時(shí)停止進(jìn)水進(jìn)水停止2s后開(kāi)始洗衣； （3）洗衣時(shí)，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(kāi)始排水，水位下降到低水位時(shí)開(kāi)始脫水30s； （5）然后再進(jìn)水，重復(fù)（2）～（4）步，如此循環(huán)共2次； （6）洗衣過(guò)程完成，報(bào)警3s并自動(dòng)停機(jī)。 1.2.2 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(guò)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(kāi)關(guān)和手動(dòng)脫水開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)排水和脫水并報(bào)警。 2全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)計(jì) 2.1主界面設(shè)計(jì) 2.1.1主界面設(shè)計(jì)流程 (1) 建立工程 (2) 建立新畫(huà)面 (3) 通過(guò)工具箱插入器件 (4) 畫(huà)出主界面 2.2主界面整體畫(huà)面: 最后生成的畫(huà)面如下圖2-1所示： 圖2-1 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(huà)面進(jìn)行保存。 2.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)建立: 最后建立的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)如圖2-2 圖2-2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 2.4動(dòng)畫(huà)連接流程 2.4.1對(duì)主頁(yè)面里元件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接 連接流程如下： （1）對(duì)水泵進(jìn)行連接 （2）對(duì)流動(dòng)塊進(jìn)行連接 （3）對(duì)水罐進(jìn)行連接 （4）對(duì)進(jìn)水閥和出水閥進(jìn)行連接 （5）對(duì)滑動(dòng)器進(jìn)行連接 （6）對(duì)洗完報(bào)警燈進(jìn)行連接 （7）對(duì)六個(gè)指示燈進(jìn)行連接 3.編寫(xiě)控制流程 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(lèi)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。 3.1高水位頁(yè)面控制腳本程序 3.1.1 新增策略 在“運(yùn)行策略”中，雙擊“循環(huán)策略”進(jìn)入，雙擊圖標(biāo)進(jìn)入“策略屬性設(shè)置”，如下圖3-1所示，只需要把“循環(huán)時(shí)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(biāo)，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(méi)有出現(xiàn)策略工具箱，請(qǐng)單擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，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(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3-4所示： 圖3-4腳本程序策 3.1.2 編輯腳本程序 雙擊進(jìn)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(jìn)水閥=1 THEN IF 液位>=90 THEN 液位=90 進(jìn)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(rèn)”退出，則腳本程序就編寫(xiě)好了，這時(shí)再進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，就會(huì)按照所需要的控制流程，出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)效果。 控制效果： 此程序能是點(diǎn)擊啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始注水，當(dāng) 液位=90 進(jìn)水閥=0 不進(jìn)行注水，當(dāng)開(kāi)水閥=1時(shí) 液位減少。否則液位一直為90. 3.2中水位頁(yè)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(biāo)，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(méi)有出現(xiàn)策略工具箱，請(qǐng)單擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，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(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3-7所示： 圖3-7腳本程序策 3.2.2 編輯腳本程序 雙擊進(jìn)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(jìn)水閥=1 THEN IF 液位>=70 THEN 液位=70 進(jìn)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(rèn)”退出，則腳本程序就編寫(xiě)好了，這時(shí)再進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，就會(huì)按照所需要的控制流程，出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)效果。 控制效果： 此程序能是點(diǎn)擊啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始注水，當(dāng) 液位=70 進(jìn)水閥=0 不進(jìn)行注水，當(dāng)開(kāi)水閥=1時(shí) 液位減少。否則液位一直為70.. 3.3低水位頁(yè)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(biāo)，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(méi)有出現(xiàn)策略工具箱，請(qǐng)單擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，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(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3-10所示： 圖3-10腳本程序策 3.3.2 編輯腳本程序 雙擊進(jìn)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(jìn)水閥=1 THEN IF 液位>=40 THEN 液位=40 進(jìn)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(rèn)”退出，則腳本程序就編寫(xiě)好了，這時(shí)再進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，就會(huì)按照所需要的控制流程，出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)效果。 控制效果： 此程序能是點(diǎn)擊啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始注水，當(dāng) 液位=40 進(jìn)水閥=0 不進(jìn)行注水，當(dāng)開(kāi)水閥=1時(shí) 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(biāo)，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(méi)有出現(xiàn)策略工具箱，請(qǐng)單擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，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(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3-13所示： 圖3-13腳本程序策 3.2.2 編輯腳本程序 雙擊進(jìn)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(jìn)水閥=1 and 出水閥=1 then 進(jìn)水閥=0 出水閥=0 Endif 程序控制效果：此程序控制液位>=10和進(jìn)水閥=1 和出水閥=1時(shí)讓進(jìn)水閥和出水閥關(guān)閉，因?yàn)樵谝何?10的時(shí)候，停止時(shí)，重新啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)水閥和出水閥同時(shí)啟動(dòng)。 ③if 進(jìn)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(jìn)水閥=1是水泵=1，否則水泵=0 4封面制作 進(jìn)入mcgs用戶窗口，點(diǎn)擊新建窗口，右鍵點(diǎn)擊窗口0如圖4-1設(shè)置 圖4-1封面屬性 點(diǎn)擊封面進(jìn)入，如圖4-2所示 圖4-2封面圖 點(diǎn)擊進(jìn)入主控窗口，右擊主控窗口點(diǎn)擊屬性，設(shè)置如4-3 圖4-3 主控窗口屬性 結(jié)論 通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)有了深入的理解。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)利用了MCGS組態(tài)軟件的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)洗衣過(guò)程的自動(dòng)化。這次在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我及時(shí)與老師交流,并嚴(yán)格按照進(jìn)度表按時(shí)完成各階段的任務(wù)。通過(guò)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。除了查閱相關(guān)資料， 張老師也給了我很多的指導(dǎo)。對(duì)待任何工作，責(zé)任心是必要的；這次課程設(shè)計(jì)的體會(huì)，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(shí)省力，解決問(wèn)題的方案很多，永遠(yuǎn)堅(jiān)信“方法總比困難多”，我想首先分析本身，就拿課程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，課題有了，關(guān)鍵是何處著手。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(wèn)題遇到不懂的問(wèn)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?？傊@次設(shè)計(jì)為我打開(kāi)了以后面向?qū)嶋H應(yīng)用的大門(mén)，為我們以后做各項(xiàng)工作和進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。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。 參考文獻(xiàn) 【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(jī)械工業(yè)出版社.2005