基于某mcgs组态的全自动洗衣机课程设计

基于mcgs组态的全自动洗衣机课程设计

摘要：随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，家庭电器全自动化成为必然的发展趋势。全自动洗衣机的产生极大的方便了人们的生活。洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。

尽管洗衣机有了很大发展，但消费者的需求不断提高。为使洗对衣机的操作更方便、更人性化，本论文就怎样利用MCGS来仿真来控制全自动洗衣机进行了调查，对其中程序、动画效果等问题进行了分析和研究，实现了全自动洗衣机的正常运行和强制性停止功能。

关键词：全自动洗衣机；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 people's 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

目录

绪论 (3)

1全自动洗衣机的工作原理及控制要求 (4)

1.1整体系统介绍及原理 (4)

1.2全自动洗衣机的控制要求 (4)

1.2.1正常运行 (4)

1.2.2 强制停止 (5)

2全自动洗衣机设计 (5)

2.1主界面设计 (5)

2.1.1主界面设计流程 (5)

2.2主界面整体画面: (5)

2.3实时数据库建立: (5)

2.4动画连接流程 (6)

2.4.1对主页面里元件进行动画连接 (6)

3.编写控制流程 (6)

3.1高水位页面控制脚本程序 (6)

3.1.1 新增策略 (7)

3.1.2 编辑脚本程序 (8)

3.2中水位页面控制脚本程序 (8)

3.2.1 新增策略 (8)

3.2.2 编辑脚本程序 (9)

3.3低水位页面控制脚本程序 (10)

3.3.1 新增策略 (10)

3.3.2 编辑脚本程序 (11)

3.4其余辅助控制脚本程序 (11)

3.4.1新增策略 (11)

3.2.2 编辑脚本程序 (12)

4封面制作 (13)

结论 (14)

参考文献 (15)

绪论

现代科学技术的飞速发展,改变了世界,也改变了人类的生活。作为新世纪的大学生,应该站在时代发展的前列掌握现代科学技术知识调整自己的知识结构和能力结构,以适应社会发展的要求.新世纪需要具有丰富的现代科学知识,能够独立解决面临的任务,充满活力,有创新意识的新型人才。

洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电，已经成为人们生活中不可缺少的家用电器。在工业生产中的应用也十分广泛，本课题在于自动控制洗衣机的研究，自动控制用洗衣机适用于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品。水磨洗涤机可用于服装厂水洗牛仔服及丝绸等衣物。自动控制用洗衣机适用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满足大容量的洗衣要求。但是传统的基于半手动的控制，已经不能满足人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机需要更好地满足人们的需求，必须借助于自动化技术的发展。控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。

洗衣机是国内家电业唯一不打价格战的行业，经过几年的平稳发展，国产洗衣机无论在质量上还是功能上都和世界领先水平同步。纵观省会的洗衣机市场，高效节能、省水、省电、环保型洗衣机一直在市场上占主导地位。

本次试验是用组态软件对洗衣机进行全自动控制，掌握组态理论和组态方法，制作整个洗衣过程界面，对电动机及其他设备进行控制。在实现以上全部功能的前提下，再对监控界面的控制功能作进一步研究，监控界面的控制功能就是不在现场的情况下，对现场的设备进行控制。

最后，在该设计过程中对参与其中设计的同学给予感谢。由于在设计过程中存在许多不足，希望老师指正。

1全自动洗衣机的工作原理及控制要求

1.1整体系统介绍及原理

洗衣机的工作流程由进水，洗衣，排水和脱水四个过程组成。在半自动洗衣机中，这四个过程分别用相应的按扭开关来控制。全自动洗衣机中，这四个过程可做到全自动依次运行，直至洗衣结束。洗衣机的工作流程示意图见图1-1。

图1-1洗衣机的工作流程示意图

自动洗衣机的进水，洗衣，排水，脱水是通过水位开关，电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现自动控制的，水位开关用来控制进水到洗衣机内高低水位，电磁进水阀起着通断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入，排水时，电磁排水阀打开，将水排出，洗衣时，洗涤电动机启动，脱水时，脱水桶启动。

1.2全自动洗衣机的控制要求

全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式

1.2.1正常运行

“正常运行”方式具体控制要求如下：

（1）按下启动按扭；

（2）开始进水直到水满（即水位达到高水位）时停止进水进水停止2s后开始洗衣；

（3）洗衣时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s；

（4）如此循环共5次，总共320s后开始排水，水位下降到低水位时开始脱水30s；

（5）然后再进水，重复（2）～（4）步，如此循环共2次；

（6）洗衣过程完成，报警3s并自动停机。

1.2.2 强制停止

“强制停止”方式具体控制要求如下：

（1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合；

（2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水并报警。

2全自动洗衣机设计

2.1主界面设计

2.1.1主界面设计流程

(1)建立工程

(2)建立新画面

(3)通过工具箱插入器件

(4)画出主界面

2.2主界面整体画面:

最后生成的画面如下图2-1所示：

图2-1 控制主界面

选择菜单项“文件”中的“保存窗口”，则可对所完成的画面进行保存。

2.3实时数据库建立:

最后建立的实时数据库如图2-2

图2-2 实时数据库

2.4动画连接流程

2.4.1对主页面里元件进行动画连接

连接流程如下：

（1）对水泵进行连接

（2）对流动块进行连接

（3）对水罐进行连接

（4）对进水阀和出水阀进行连接

（5）对滑动器进行连接

（6）对洗完报警灯进行连接

（7）对六个指示灯进行连接

3.编写控制流程

用户脚本程序是由用户编制的、用来完成特定操作和处理的程序，脚本程序的编程语法非常类似于普通的Basic语言，但在概念和使用上更简单直观，力求做到使大多数普通用户都能正确、快速地掌握和使用。

3.1高水位页面控制脚本程序

3.1.1 新增策略

在“运行策略”中，双击“循环策略”进入，双击图标进入“策略属性设置”，如下图3-1所示，只需要把“循环时间”设为：200ms，按确定即可。

图3-1策略属性设置

在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”图标，则显示如下图3-2所示。

图3-2新增策略行

在策略组态中，如果没有出现策略工具箱，请单击工具条中的“工具箱”

图标，弹出“策略工具箱”，如下图3-3所示。

图3-3策略工具箱

单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，把鼠标移出“策略工具箱”，会出现一个小手，把小手放在上，单击鼠标左键，则显示如下图3-4所示：

图3-4脚本程序策

3.1.2 编辑脚本程序

双击进入脚本程序编辑环境，按下所示输入。

if 低水位洗衣=0 then

IF 进水阀=1 THEN

IF 液位>=90 THEN

液位=90

进水阀=0

中水位洗衣=1

else

液位=液位+1

endif

else

液位=液位

endif

if 出水阀=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“确认”退出，则脚本程序就编写好了，这时再进入运行环境，就会按照所需要的控制流程，出现相应的动画效果。

控制效果：

此程序能是点击启动时开始注水，当液位=90 进水阀=0 不进行注水，当开水阀=1时液位减少。否则液位一直为90.

3.2中水位页面控制脚本程序

3.2.1 新增策略

在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”图标，则显示如下图3-5所示。

图3-5新增策略行

在策略组态中，如果没有出现策略工具箱，请单击工具条中的“工具箱”

图标，弹出“策略工具箱”，如下图3-6所示。

图3-6策略工具箱

单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，把鼠标移出“策略工具箱”，会出现

一个小手，把小手放在上，单击鼠标左键，则显示如下图3-7所示：

图3-7脚本程序策

3.2.2 编辑脚本程序

双击进入脚本程序编辑环境，按下所示输入。

if 中水位洗衣=1 then IF 进水阀=1 THEN

IF 液位>=70 THEN

液位=70 进水阀=0

else

液位=液位+1 endif

else

液位=液位

endif

if 出水阀=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“确认”退出，则脚本程序就编写好了，这时再进入运行环境，就会按照所需要的控制流程，出现相应的动画效果。

控制效果：

此程序能是点击启动时开始注水，当液位=70 进水阀=0 不进行注水，当开水阀=1时液位减少。否则液位一直为70..

3.3低水位页面控制脚本程序

3.3.1 新增策略

在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”图标，则显示如下图3-8所示。

图3-8新增策略行

在策略组态中，如果没有出现策略工具箱，请单击工具条中的“工具箱”

图标，弹出“策略工具箱”，如下图3-9所示。

图3-9策略工具箱

单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，把鼠标移出“策略工具箱”，会出现一个小手，把小手放在上，单击鼠标左键，则显示如下图3-10所示：

图3-10脚本程序策

3.3.2 编辑脚本程序

双击进入脚本程序编辑环境，按下所示输入。

if 低水位洗衣=1 then

IF 进水阀=1 THEN

IF 液位>=40 THEN

液位=40

进水阀=0

else

液位=液位+1

endif

else

液位=液位

endif

if 出水阀=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“确认”退出，则脚本程序就编写好了，这时再进入运行环境，就会按照所需要的控制流程，出现相应的动画效果。

控制效果：

此程序能是点击启动时开始注水，当液位=40 进水阀=0 不进行注水，当开水阀=1时液位减少。否则液位一直为40..

3.4其余辅助控制脚本程序

3.4.1新增策略

在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”图标，则显示如下图3-11所示。

图3-11新增策略行

在策略组态中，如果没有出现策略工具箱，请单击工具条中的“工具箱”

图标，弹出“策略工具箱”，如下图3-12所示。

图3-41

图3-12策略工具箱

单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，把鼠标移出“策略工具箱”，会出现一个小手，把小手放在上，单击鼠标左键，则显示如下图3-13所示：

图3-13脚本程序策

3.2.2 编辑脚本程序

双击进入脚本程序编辑环境，按下所示输入。

①wheel1=wheel1-10

if 中间变量2=1 then

wheel=wheel+10

endif

程序控制效果：此程序控制涡轮的正转与反转

②if 液位>=10 and 进水阀=1 and 出水阀=1 then

进水阀=0

出水阀=0

Endif

程序控制效果：此程序控制液位>=10和进水阀=1 和出水阀=1时让进水阀和出水阀关闭，因为在液位=10的时候，停止时，重新启动时，进水阀和出水阀同时启动。

③if 进水阀=1 then

水泵=1

else

水泵=0

Endif

程序控制效果：此程序控制在进水阀=1是水泵=1，否则水泵=0

4封面制作

进入mcgs用户窗口，点击新建窗口，右键点击窗口0如图4-1设置

图4-1封面属性

点击封面进入，如图4-2所示

图4-2封面图

点击进入主控窗口，右击主控窗口点击属性，设置如4-3

图4-3 主控窗口属性

结论

通过本系统的设计，对全自动洗衣机的控制系统有了深入的理解。全自动洗衣机控制系统利用了MCGS组态软件的特点，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。这次在毕业设计中,我及时与老师交流,并严格按照进度表按时完成各阶段的任务。通过这次设计，对自动控制原理及应用有了进一步认识，设计中，我遇到不懂或不明白的地方。除了查阅相关资料，张老师也给了我很多的指导。对待任何工作，责任心是必要的；这次课程设计的体会，我收获至深。然更重要的是，在责任心的驱使下，又该采用何种方法完成，采用何种方法更省时省力，解决问题的方案很多，永远坚信“方法总比困难多”，我想首先分析本身，就拿课程设计来说，课题有了，关键是何处着手。何时何地查找相关资料等等，寻找突破口充分的解决好问题遇到不懂的问题，及时请教老师，抓紧设计的每分每秒，需要调整和改变的地方及时做出改动，而不能墨守成规，做人也是同样的道理。总之，这次设计为我打开了以后面向实际应用的大门，为我们以后做各项工作和进一步学习奠定了基础。它好比一个灯塔，为我们指明了远行的航向；好比一颗启明星，为我们指明了前进的道路。

参考文献

【1】张文明.刘志军.组态软件控制技术【M】.清华大学出版社；北京交通大学出版社.2003 【2】吴作明.工控组态软件与PLC应用技术【M】北京航空航天大学出版社.2007

【3】袁秀英.组态控制技术【M】.北京：电子工业出版社.2003

【4】吕景泉. 可编程控制器应用技术与教程【M】.北京：高等教育出版社.2001

【5】胡学林.可编程控制器应用技术【M】.高等教育出版社.2003

【6】田淑珍.可编程控制器原理及应用【M】.北京：机械工业出版社.2005