基于三菱PLC的全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 目 錄 【內(nèi)容摘要】 1 1概述 2 1.1 洗衣機(jī)的分類(lèi) 2 1.1.1 按結(jié)構(gòu)形式劃分 2 1.1.2按洗滌方式與結(jié)構(gòu)原理劃分 2 1.1.3按自動(dòng)化程度分為 2 1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖 3 1.3 PLC及MCGS的簡(jiǎn)單介紹 3 1.3.1 PLC 概述 3 1.3.2MCGS概述 5 2全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì) 8 2.1系統(tǒng)概述 8 2.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 2.2.1控制要求 8 2.2.2 I/O地址分配 10 2.2.3 硬件接線圖如下圖所示 11 2.2.4 定時(shí)器設(shè)定 11 2.2.5 計(jì)數(shù)器選擇 12 2

2、.2.6 壓力變送器 12 2.3 梯形圖 12 2.4 組態(tài)軟件設(shè)計(jì) 17 2.4.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài) 17 2.4.2用戶(hù)窗口 18 2.4.3 PLC與組態(tài)軟件之間的通信 18 3總結(jié) 19 【致謝】 20 參考文獻(xiàn) 21 【Abstract】 22 【Keywords】 22 基于三菱PLC及MCGS的全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè) 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)老師姓名 【內(nèi)容摘要】本設(shè)計(jì)以三菱FX-2N-32A PLC為控制核心，以MCGS為上位機(jī)監(jiān)控軟件，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)。洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是PLC控制實(shí)現(xiàn)的，控制功能靈活，因此，設(shè)計(jì)出

3、基于PLC全自動(dòng)洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。為保證洗衣機(jī)及人身安全,設(shè)計(jì)了蜂鳴報(bào)警電路。進(jìn)水閥,排水閥的控制。 【關(guān)鍵詞】全自動(dòng)洗衣機(jī)；三菱PLC；MCGS軟件 1概述 1.1 洗衣機(jī)的分類(lèi) 1.1.1 按結(jié)構(gòu)形式劃分 洗衣機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為：?jiǎn)瓮?、雙桶、多桶型。 1.1.2按洗滌方式與結(jié)構(gòu)原理劃分 按洗滌方式和結(jié)構(gòu)原理分類(lèi)，可以分為如下幾種： （1）滾筒式洗衣機(jī)：衣物半浸沒(méi)于水中，滾筒作有規(guī)律的間歇的正反轉(zhuǎn)動(dòng)，靠滾筒內(nèi)凸起把衣物帶至高處再跌下，起揉搓作用，然后進(jìn)行洗滌。其類(lèi)型有：a、前裝式滾筒洗衣機(jī)；b、頂裝

4、式滾筒洗衣機(jī)。 （2） 波輪式（渦卷式）洗衣機(jī)也稱(chēng)日本式洗衣機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，操作方便，耗電量少，洗凈率高。缺點(diǎn)：漂洗衣物不均勻，損衣率高。 （3）攪拌式或擺動(dòng)式洗衣機(jī)：洗衣機(jī)有一根主柱，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)擺動(dòng)葉繞定軸作周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于360度，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的力度來(lái)達(dá)到洗滌衣物的效果其他形式有：噴流式、噴射式、振動(dòng)式等，市場(chǎng)上比較少見(jiàn)。 1.1.3按自動(dòng)化程度分為 按自動(dòng)化程度分為如下幾種： （1）普通型洗衣機(jī)：攪拌動(dòng)作為電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及?？慷〞r(shí)器控制，而進(jìn)水、排水、脫水等完全手動(dòng)。 （2）半自動(dòng)型洗衣機(jī)：a 半自動(dòng)單筒型：洗滌、漂洗、進(jìn)出水均自動(dòng)按設(shè)

5、定程序與時(shí)間進(jìn)行，沒(méi)有脫水機(jī)。b 半自動(dòng)雙筒型：由洗滌、脫水兩部分組成。先自動(dòng)完成洗滌、漂洗。再由人工把洗凈的衣物放入甩干桶中脫水。 （3）全自動(dòng)型洗衣機(jī)：可按選定的工作程序自動(dòng)完成洗滌、漂洗、脫水、甩干、進(jìn)水、排水等動(dòng)作，無(wú)看管。其類(lèi)型有：a 機(jī)械全自動(dòng)型：由電動(dòng)程控器控制。b 電腦全自動(dòng)型：由電腦程控器控制。 1.2 全自動(dòng)洗衣機(jī)的實(shí)物示意圖 圖1-1 1.3 PLC及MCGS的簡(jiǎn)單介紹 1.3.1 PLC 概述 PLC(Programmable Logic Controller)是以微處理器為核心，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

6、而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）對(duì)PLC做了如下定義：“PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程[1]。本設(shè)計(jì)運(yùn)用的是三菱FX-2N-32A PLC可編程序控制器。其硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖如圖1－2所示：中央處理單元（CPU） 輸入電路 電源 系統(tǒng)程序處理器 用戶(hù)程序處理器 輸出電路 編程器 圖1

7、-2 PLC硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖 PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！盤(pán)LC是面向用戶(hù)的專(zhuān)用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，跟傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)相比具有許多明顯的特點(diǎn)，具體如下： （1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 為了限制故障的發(fā)生火災(zāi)在發(fā)生故障時(shí)，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，各PLC的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強(qiáng)大的自診能力、能及時(shí)給出出錯(cuò)信息、停止運(yùn)行等待修復(fù)等功能外，還具有很強(qiáng)的抗干擾能力。 （2）通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便 PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿(mǎn)足各種要求的控

8、制系統(tǒng)，用戶(hù)不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶(hù)在確定硬件后在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，可不必改變PLC的硬件設(shè)備，只需改編程序就可以滿(mǎn)足要求。 （3）功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話(huà)、自檢、記錄顯示等功能。既可以控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可以控制一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。 （4）編程簡(jiǎn)單，容易掌握 大多數(shù)PLC都采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。 （5）減少了控制系統(tǒng)

9、的設(shè)計(jì)及施工的工作量 由于PLC采用了軟元件來(lái)取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線工作量大為減少。同時(shí)，PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，也減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。自診斷和監(jiān)控功能又減少了維護(hù)工作量。 （6）體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便 PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固、體積小、重量輕、功耗低。并且由于PLC的強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制的理想控制設(shè)備[2]。 1.3.2MCGS概述 MCGS（Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng)

10、）是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩部分。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫(huà)顯示、報(bào)警處理、流程控制盒報(bào)表輸出等多種方式向用戶(hù)提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 在20世紀(jì)80年代末，由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，PC機(jī)開(kāi)始走上工業(yè)監(jiān)控的歷史舞臺(tái)，與此同時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)基于PC總線的各種數(shù)據(jù)I/O板卡，加上軟件工業(yè)的迅速發(fā)展，開(kāi)始有人研究和開(kāi)發(fā)通用的PC監(jiān)控軟件——組態(tài)軟件。世界上第一個(gè)把組態(tài)軟件作為商品進(jìn)行開(kāi)發(fā)、銷(xiāo)售的專(zhuān)業(yè)軟件公司是美國(guó)的Wonderware公司，它于80年代末率先推出了第一個(gè)商品化監(jiān)控組態(tài)軟件，此后組態(tài)軟件得到了迅猛的發(fā)展

11、。 組態(tài)軟件最突出的特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)多任務(wù)。數(shù)據(jù)的輸入輸出。數(shù)據(jù)的處理、顯示、存儲(chǔ)及管理等多個(gè)任務(wù)需在同一個(gè)系統(tǒng)中同步快速地運(yùn)行。組態(tài)軟件的目的就是讓用戶(hù)迅速開(kāi)發(fā)出適合自己需要的可靠的應(yīng)用系統(tǒng)。因此其一般有以下特點(diǎn)： (1)概念簡(jiǎn)單，易于理解和使用。普通工程人員經(jīng)過(guò)短時(shí)間的培訓(xùn)就能正確掌握、迅速完成多數(shù)簡(jiǎn)單工程項(xiàng)目的監(jiān)控程序和運(yùn)行操作。用戶(hù)可避開(kāi)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問(wèn)題，集中精力解決工程本身的問(wèn)題。按照系統(tǒng)的規(guī)定，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專(zhuān)業(yè)化的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 (2)功能齊全，便于方案設(shè)計(jì)。MCGS為解決工程監(jiān)控問(wèn)題提供了豐富多樣的手段，從設(shè)備驅(qū)動(dòng)（數(shù)據(jù)采集）到數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、流

12、程控制、動(dòng)畫(huà)顯示、報(bào)表輸出、曲線顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)，均有豐富的功能組件和常用圖形庫(kù)可供選用，用戶(hù)只需根據(jù)工程作業(yè)需要進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)即可。 (3)實(shí)時(shí)性與并行處理。MCGS充分利用了Windows操作平臺(tái)的多任務(wù)、按優(yōu)先級(jí)分時(shí)操作的功能，使PC機(jī)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)控領(lǐng)域成為可能。工程作業(yè)中，大量的數(shù)據(jù)和信息需要即時(shí)收集，即時(shí)處理，在計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域稱(chēng)其為實(shí)時(shí)性任務(wù)關(guān)鍵任務(wù)，如數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等。另外許多工作則是非實(shí)時(shí)性的。 (4)建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于用戶(hù)分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。MCGS組態(tài)軟件由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶(hù)窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和運(yùn)行策略構(gòu)成，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，各部分都通

13、過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)，形成互相關(guān)聯(lián)的整體。供自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)所需的通用監(jiān)控軟件的組件。 (5)設(shè)立“設(shè)備工具箱”，針對(duì)外部設(shè)備的特征，用戶(hù)從中選擇某種“構(gòu)件”，設(shè)置于設(shè)備窗口內(nèi)，賦予相關(guān)的屬性，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。 (6)“面向窗口”的設(shè)計(jì)方法，增加了可視性和可操作性。以窗口為單位，構(gòu)造用戶(hù)運(yùn)行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡(jiǎn)單直觀，又靈活多變。 (7)利用豐富的“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)畫(huà)面。 (8)引入“運(yùn)行策略”的概念。復(fù)雜的工程作業(yè)，運(yùn)行流程都是多分支的。用傳統(tǒng)的編程方法實(shí)現(xiàn)，既繁瑣又容易出錯(cuò)。MCGS開(kāi)辟了“

14、策略窗口”，用戶(hù)可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構(gòu)件”，用圖形化的方法構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部控制窗口。 (9)MCGS系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構(gòu)件的形式來(lái)構(gòu)造。不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自獨(dú)立。三種基本類(lèi)型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫(huà)構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫(huà)顯示和流程控制）的所有工作。 (10)支持OLE Automation技術(shù)。MCGS允許用戶(hù)在Visual Basic中操作MCGS中的對(duì)象，提供了一套開(kāi)發(fā)的可擴(kuò)充接口，用戶(hù)可根據(jù)自己的需要用VB編制特定的功能構(gòu)件來(lái)擴(kuò)充系

15、統(tǒng)的功能。 (11)MCGS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理一切。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)；運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)對(duì)象、報(bào)警信息的存儲(chǔ)也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率，同時(shí)，也使其它應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的存盤(pán)數(shù)據(jù)。 (12)設(shè)立“對(duì)象元件庫(kù)”，解決了組態(tài)結(jié)果的積累和重新利用問(wèn)題[3]。 (13)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。如圖1-3所示：

16、 圖1-3 PLC掃描周期圖 (14)一般來(lái)說(shuō)，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。如圖1-4所示 圖1-4 PLC掃描周期示意圖 2全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì) 2.1系統(tǒng)概述 全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，做脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流想通。 該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打

17、開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)使用排水閥打開(kāi)，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電機(jī)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開(kāi)關(guān)分別來(lái)檢測(cè)高、低水位。起動(dòng)按鈕用來(lái)起動(dòng)洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。[4] 在本次設(shè)計(jì)中水位的采集信號(hào)是通過(guò)壓力變送器采集的水位信號(hào)與PLC進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后通過(guò)D200采集而來(lái)。 2.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.2.1控制要求 該全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制要求可以用圖3所示的流程圖來(lái)表示。 PLC

18、投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動(dòng)。 啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始進(jìn)水。水滿(mǎn)（即水位到達(dá)高水位）時(shí)停止進(jìn)水并開(kāi)始洗滌正轉(zhuǎn)。正洗5S后暫停。暫停1S后開(kāi)始洗滌反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)5S后暫停。暫停1S后，若正反轉(zhuǎn)未滿(mǎn)3次，則返回從正洗開(kāi)始的動(dòng)作；若正反滿(mǎn)三次時(shí)，則開(kāi)始排水。 水位下降到低水位時(shí)開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水。脫水10S即完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過(guò)程。若未完成三次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開(kāi)始的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了3次，則進(jìn)行洗完警報(bào)。報(bào)警10S后結(jié)束整個(gè)過(guò)程。 除了以上一般洗衣過(guò)程外，本次設(shè)計(jì)還添加了手動(dòng)排水和手動(dòng)脫水功能。 程序的整個(gè)洗衣過(guò)程，包括脫水、排水的流程如下圖2-1

19、所示。 圖2-1 流程圖 氣缸YV2復(fù)位 2.2.2 I/O地址分配 輸入設(shè)備 輸入點(diǎn)編號(hào) 輸出設(shè)備 輸出點(diǎn)編號(hào) 啟動(dòng) X0 進(jìn)水 Y4 停止 X1 電機(jī)正轉(zhuǎn) Y5 排水 X2 電機(jī)反轉(zhuǎn) Y6 高水位 M12 排水 Y7 低水位 M13 脫水 Y10 脫水 X6 報(bào)警 Y11 2.2.3 硬件接線圖如下圖所示 圖 2-2 2.2.4 定時(shí)器設(shè)定 TO——正轉(zhuǎn)洗滌計(jì)時(shí) T1——正轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí) T2——反正洗滌計(jì)時(shí) T3——反

20、轉(zhuǎn)暫停計(jì)時(shí) T4——脫水計(jì)時(shí) T5——報(bào)警計(jì)時(shí) T6——啟動(dòng)時(shí)功能選擇計(jì)時(shí) 2.2.5 計(jì)數(shù)器選擇 C6 ——正反洗滌三次計(jì)數(shù) C7——大循環(huán)計(jì)數(shù) 2.2.6 壓力變送器 壓力變送器主要由測(cè)壓元件傳感器（也稱(chēng)作壓力傳感器）、放大電路和支持結(jié)構(gòu)件三類(lèi)組成。它能將測(cè)壓元件傳感器測(cè)量到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(如4~20mA等)， 以提供指示報(bào)警儀、調(diào)理器等二次儀表進(jìn)行顯示、指示和調(diào)整。壓差變送器用于測(cè)量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后轉(zhuǎn)換為成4～20mA信號(hào)輸出。 實(shí)際水位的計(jì)算方法如下： 水位H=（D200-50）/0.4 D200為變送器實(shí)際測(cè)

21、量的值通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊存儲(chǔ)在D200數(shù)據(jù)寄存器中的值。 如下圖2-3所示為常見(jiàn)的壓力變送器實(shí)物圖 圖2-3 2.3 梯形圖 啟動(dòng)x0 進(jìn)入功能選擇，倒計(jì)時(shí)10S，若在10S內(nèi)選擇了脫水則跳至脫水步驟，否則在10S結(jié)束后開(kāi)始正常洗滌。 10S后洗滌開(kāi)始，Y4打開(kāi)，開(kāi)始進(jìn)水，當(dāng)水位到達(dá)高水位時(shí)Y5 on 開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌。洗滌5S暫停1S。正轉(zhuǎn)中還包括脫水排水時(shí)（Y7），電機(jī)的正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。 正轉(zhuǎn)暫停結(jié)束后開(kāi)始反轉(zhuǎn)洗滌，洗滌5S，暫停1秒。 當(dāng)正反轉(zhuǎn)洗滌次數(shù)到達(dá)3次后開(kāi)始排水（至低水位）、脫水（10S）。 完成上述步驟后為一個(gè)循環(huán)

22、（手動(dòng)排水脫水不計(jì)），C7計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)滿(mǎn)3次后報(bào)警10S，洗衣結(jié)束。 設(shè)定水位值，M11為報(bào)警水位，M12為高水位，M13低水位。由于水流流動(dòng)造成的不穩(wěn)定性，在對(duì)水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，返回?cái)?shù)據(jù)寄存器D200的值也不是穩(wěn)定的，會(huì)有1——2的誤差范圍，會(huì)直接導(dǎo)致繼電器供電時(shí)出現(xiàn)斷電現(xiàn)象而無(wú)法正常工作，因此我在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)定當(dāng)水位一到達(dá)規(guī)定高水位低水位時(shí)便停止測(cè)量。 正反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器以及循環(huán)計(jì)數(shù)器清零設(shè)置 組態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 2.4 組態(tài)軟件設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)采用的是MCGS組態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 2.4.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)MCGS組態(tài)進(jìn)行設(shè)置

23、，其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)設(shè)置如圖2－3所示： 圖2-3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口設(shè)置圖 2.4.2用戶(hù)窗口 圖2-14材料自動(dòng)分揀裝置的MCGS組態(tài)監(jiān)控用戶(hù)窗口圖 2.4.3 PLC與組態(tài)軟件之間的通信 對(duì)組態(tài)的通訊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置后，打開(kāi)通用串口父設(shè)備和232系列編程口，在MCGS工作臺(tái)上單擊[設(shè)備窗口]，再單擊[設(shè)備組態(tài)]按鈕進(jìn)入[設(shè)備組態(tài)：設(shè)備窗口]。打開(kāi)[設(shè)備管理]窗口再對(duì)232系列編程口進(jìn)行設(shè)置，在各個(gè)參數(shù)確保無(wú)誤后單擊確定，就可以實(shí)現(xiàn)了PLC與MCGS組態(tài)軟件之間的通信了。 3總結(jié) 綜上全文所述，本文對(duì)PLC及MCGS組態(tài)技術(shù)的工作原理、適用領(lǐng)域等作出了較為詳

24、細(xì)的介紹，根據(jù)洗滌的要求采用PLC設(shè)計(jì)出了全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)，并使用組態(tài)監(jiān)控技術(shù)對(duì)整個(gè)洗滌過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，其具有較高的實(shí)用性。 用組態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)洗滌系統(tǒng)的監(jiān)控，更直觀的展現(xiàn)出全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌過(guò)程，很好的解決了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的局限性。比如說(shuō)，我在做課題時(shí)所用的水箱以及壓力變送器，由于壓力變送器所在的位置位于水箱的中部，導(dǎo)致實(shí)際的水位是沒(méi)辦法測(cè)到0值的，所以在這一方面我只能是通過(guò)假定一個(gè)水位為0值而進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)測(cè)量。而通過(guò)MCGS組態(tài)動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)可以很只管的展現(xiàn)出洗衣機(jī)在洗滌過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，閱讀了相關(guān)的資料和文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)到了很多的知識(shí)，在流程圖的設(shè)計(jì)，梯形圖的繪制，以及功能的拓展，軟

25、件的實(shí)用等方面都有了很大的進(jìn)步。彌補(bǔ)了之前學(xué)習(xí)時(shí)在這方面的短缺。 在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了不少問(wèn)題，比如電機(jī)正轉(zhuǎn)洗滌和脫水時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)出現(xiàn)了矛盾，兩個(gè)過(guò)程為同一個(gè)輸出變量，而我在繪制梯形圖將兩個(gè)相同的輸出變量分別用一條程序表達(dá)，導(dǎo)致程序在執(zhí)行時(shí)無(wú)法識(shí)別出究竟哪一條才是應(yīng)該執(zhí)行的指令。又比如，在水位的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，就平時(shí)的生活而言，我們家用的洗衣機(jī)在往內(nèi)桶注水時(shí)探測(cè)到的值往往也不是一個(gè)固定值，這個(gè)值會(huì)隨著水的沖擊產(chǎn)生波動(dòng)，我在調(diào)試程序的過(guò)程中遇到了因這種波動(dòng)而導(dǎo)致繼電器失電、電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)作的現(xiàn)象。最后在老師的指點(diǎn)下，想出了當(dāng)液位一到達(dá)我所需求的高度時(shí)便停止探測(cè)，而此時(shí)傳回的數(shù)據(jù)量相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較穩(wěn)定的

26、，繼電器也沒(méi)有再出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象。 【致謝】 由于是臨時(shí)改的題目，時(shí)間上講比較倉(cāng)促，但課題來(lái)說(shuō)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，老師和同學(xué)給了我很大的幫助。特別感謝我的指導(dǎo)老師xx老師以及實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師xx老師，細(xì)心為我指導(dǎo)，給了我許多寶貴的意見(jiàn)，使得我能夠順利完成課題。還要感謝周?chē)闹笇?dǎo)我的同學(xué)。 本設(shè)計(jì)的完成是在我們的導(dǎo)師xx老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了xx老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度

27、，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我同一實(shí)驗(yàn)室的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。 感謝在百忙中抽出時(shí)間審閱論文的老師們，沒(méi)有你們的幫助我是不能順利完成學(xué)業(yè)的。 忠心的感謝所有在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫過(guò)我的人。 參考文獻(xiàn) [1]周美蘭，周封，王岳宇.《PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)》. 第1版 北京：科學(xué)出版社. 2003年 [2] 程子華，劉小明. 《PLC原理與編程實(shí)例

28、分析》. 第2版 北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2010年 [3] 呂衛(wèi)陽(yáng)，徐昌榮.《PLC工程應(yīng)用實(shí)例解析》.北京.中國(guó)電力出版社.2007年 [4] 張進(jìn)秋，陳永利，張中民.《可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例》.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2003年 [5] 王阿根.《PLC控制程序精編108例》.北京.電子工業(yè)出版社.2009年 Based on the PLC and MCGS automatic washing machine system design 【Abstract】This design is based

29、 on the FX-2N-32A the PLC to control the core MCGS PC monitoring software designed and implemented a fully automatic washing machine system. The various functions of the washing machine is PLC control, flexible control functions, and therefore, the design has a strong practical control circuit syste

30、m based on PLC automatic washing machine. To ensure the washing machine and personal safety, design buzzer alarm circuit. Inlet valve, drain valve control. 【Keywords】 automatic washing machine ,SanLin PLC ,MCGS , software. 廣西師范大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))學(xué)生誠(chéng)信保證書(shū) 本人鄭重承諾：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）《數(shù)字信號(hào)處理課程練習(xí)系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)》的內(nèi)容真實(shí)、可靠，系本人在 XX 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成。如果存在弄虛作假、抄襲的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。 學(xué)生簽名： 年 月 日 22