PLC課程設(shè)計(jì)自動洗衣機(jī)觸摸屏

1、天津大學(xué)仁愛學(xué)院PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：自動洗衣機(jī) 專業(yè)班級： 自動化x班 學(xué)生姓名： x x 學(xué)生學(xué)號： xxxxxxxxxxx 指導(dǎo)教師： xxxxxxx 成績： 20 年 月 日目 錄一、引言31.1 全自動洗衣機(jī)的介紹31.2 全自動洗衣機(jī)的發(fā)展背景31.3 全自動洗衣機(jī)的發(fā)展前景31.4 全自動洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)目的42、 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)42.1 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的介紹 42.2 系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)要求52.3 控制程序流程圖設(shè)計(jì)62.4 系統(tǒng)硬件配置及系統(tǒng)組成圖62.5 聯(lián)機(jī)運(yùn)行72.6 系統(tǒng)變量定義及分配表7三、上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊73.2 組態(tài)設(shè)計(jì)

2、83.3 實(shí)現(xiàn)的效果8四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析8五、總結(jié)收貨及心得9六、參考文獻(xiàn)10附錄10一、引言1.1 全自動洗衣機(jī)的介紹洗衣機(jī)是一種在家庭中不可缺少的家用電器,發(fā)展非?？?而全自動式洗衣機(jī)因使用方便更加得到大家的青睞,全自動即進(jìn)水、洗滌、漂洗、甩干等一系列過程自動完成,控制器通常設(shè)有幾種洗滌程序,對不同的衣物可選擇不同的洗滌方式。1.2 全自動洗衣機(jī)的發(fā)展背景從古到今，洗衣服都是一項(xiàng)難于逃避的家務(wù)勞動，而在洗衣機(jī)出現(xiàn)以前，對于許多人而言，它并不像田園詩描繪的那樣充滿樂趣，手搓、棒擊、沖刷、甩打.這些不斷重復(fù)的簡單的體力勞動，留給人的感受常常是：辛苦勞累。從1858年起，漢密爾頓史密斯制成了

3、世界上第一臺洗衣機(jī)，到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，洗衣機(jī)得到了迅速的發(fā)展，研制出具有獨(dú)特風(fēng)格的波輪式洗衣機(jī)。這種洗衣機(jī)由于其波輪安裝在洗衣桶底，又稱渦卷式洗衣機(jī)。近幾十年，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，全自動洗衣機(jī)制造技術(shù)又得到迅速發(fā)展，其年總產(chǎn)量及社會普及率均以達(dá)到相當(dāng)高得水平。1.3 全自動洗衣機(jī)的發(fā)展前景全自動洗衣機(jī)的發(fā)展首先表現(xiàn)在洗滌方式發(fā)生巨大變化。原先大多側(cè)重于水流的改變、動力的加大?，F(xiàn)在，超音波、電解水、臭氧和蒸汽洗滌的運(yùn)用，使洗衣機(jī)的去污能力從單純依靠洗衣粉、洗滌劑的化學(xué)作用和強(qiáng)弱變化的水流機(jī)械作用，向更高層次的健康、環(huán)保洗滌方式轉(zhuǎn)變，特別是電解水、超音波技術(shù)在洗衣機(jī)行業(yè)的運(yùn)用幾乎改變了洗衣機(jī)的歷

4、史洗衣不用或少用洗衣粉、洗滌劑，減少化學(xué)品對皮膚的損害和對環(huán)境的污染。電解水、臭氧、蒸汽的殺菌除味及消毒功能倍受青睞，引發(fā)了洗衣機(jī)消費(fèi)健康潮。另一變化就是高度自動化、智能化、人性化。從半自動、全自動到現(xiàn)在流行的人工智能、模糊控制，只需按一下按鈕一切搞定！同時，用戶可以按照自己的洗衣習(xí)慣，自主選擇時間和方式，自編和記憶程序讓用戶真正做到隨心所欲。人性化還表現(xiàn)在使用的方便和舒適，如子母分洗洗衣機(jī)可以做到不同衣物分開洗；斜桶和頂開滾筒可以做到取放衣物方便不需深彎腰；蒸汽烘干功能使得晾曬更加方便，DD直驅(qū)電機(jī)在節(jié)能降噪方面效果更加突出，等等。1.4 全自動洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)目的a.認(rèn)識TPC7062K和MC

5、GS嵌入版組態(tài)軟件，完全掌握TPC7062K與PLC的通訊連結(jié)。b.目前中國洗衣機(jī)市場正進(jìn)入更新?lián)Q代期，市場潛力巨大，人們對于洗衣機(jī)的要求也越來越高，目前的洗衣機(jī)主要有強(qiáng)弱洗滌功能、進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動診斷功能、暫停等七大功能，在許多方面還不能達(dá)到人們的需求。這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的專業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多好的建議和新的課題，將人們的需要變成現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動洗衣機(jī)。目前的洗衣機(jī)都沒有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣的廠家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長，突出一兩個與別的洗衣機(jī)不同的個性化的功能，洗衣機(jī)的各項(xiàng)功能是由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)的體積小，控制功能靈活，因此，設(shè)

6、計(jì)出基于單片機(jī)的全自動洗衣機(jī)控制電路系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。1.5 設(shè)計(jì)內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)a. 洗衣機(jī)進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。b. 洗滌正、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。2、 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)要求）2.1 MCGS嵌入版組態(tài)軟件的介紹 MCGS嵌入版組態(tài)軟件是昆侖通態(tài)公司專門開發(fā)用于mcgsTpc的組態(tài)軟件，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制。MCGS嵌入版組態(tài)軟件與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無紙記錄儀、無人值守的現(xiàn)場采集站、人機(jī)界面等專用設(shè)備。它

7、有以下特點(diǎn)：簡單靈活的可視化操作界面：采用全中文、可視化的開發(fā)界面，符合中國人的使用習(xí)慣和要求。 實(shí)時性強(qiáng)、有良好的并行處理性能：是真正的32位系統(tǒng)，以線程為單位對任務(wù)進(jìn)行分時并行處理。 豐富、生動的多媒體畫面：以圖像、圖符、報(bào)表、曲線等多種形式，為操作員及時提供相關(guān)信息。 完善的安全機(jī)制：提供了良好的安全機(jī)制，可以為多個不同級別用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限。 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能：具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。 多樣化的報(bào)警功能：提供多種不同的報(bào)警方式，具有豐富的報(bào)警類型，方便用戶進(jìn)行報(bào)警設(shè)置。 支持多種硬件設(shè)備。 總之，MCGS嵌入版組態(tài)軟件具有與通用組態(tài)軟件一樣強(qiáng)大的功能，并且操作簡單，易學(xué)易用。嵌入式組

8、態(tài)軟件的組態(tài)環(huán)境和模擬運(yùn)行環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，可以在PC機(jī)上運(yùn)行。 嵌入式組態(tài)軟件的運(yùn)行環(huán)境則是一個獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，它按照組態(tài)工程中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。運(yùn)行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)工程一起作為一個整體，才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，并且將組態(tài)好的工程通過USB口下載到嵌入式一體化觸摸屏的運(yùn)行環(huán)境中，組態(tài)工程就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行在TPC上。從而實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時性、確定性和安全性。2.2 系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)要求初始狀態(tài)，按啟動按鈕開始進(jìn)水。到達(dá)高水位時，停止進(jìn)水，開始洗滌過程。1.洗滌時，波盤正轉(zhuǎn)15s，停3s ；而后

9、波盤反轉(zhuǎn)15s，停3s。如此反復(fù)3次，完成一個洗滌過程。2.脫水時，水位先下降到低水位。開始脫水并繼續(xù)排水，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干，脫水時間為10s。3.脫水完成后打開進(jìn)水閥，進(jìn)水15s，完成漂洗過程：正轉(zhuǎn)5s，停3s，正轉(zhuǎn)5s，停3s，反轉(zhuǎn)5s，停3s，為一個漂洗過程；脫水10s；整個漂洗過程2遍。4.最后一次脫水完成后蜂鳴器報(bào)警5s，洗衣機(jī)自動停止。5.停止按鈕用來手動隨時停止洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。6.操作面板上設(shè)置啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2。7.數(shù)碼顯示洗衣機(jī)工作時間。8.可進(jìn)行手動操作，按照需要設(shè)計(jì)洗滌時間（洗滌過程中的各時間不變）、脫水時間。2.3 控

10、制程序流程圖設(shè)計(jì)開 始進(jìn) 水洗 衣排 水脫 水停 止圖2.3 普通洗衣機(jī)的工作流程示意圖2.4系統(tǒng)硬件配置及系統(tǒng)組成圖圖2.4 觸摸屏效果圖圖中設(shè)置了八盞指示燈，分別為開始，停止，進(jìn)水，脫水，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，等待，報(bào)警；設(shè)置了兩個按鈕，一個旋轉(zhuǎn)葉輪及注水管和排水管。等摁下開始按鈕時，注水指示燈亮，進(jìn)水管顯示進(jìn)水，達(dá)到最高水位后葉輪開始旋轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)指示燈亮，15秒后等待指示燈亮，3秒后反轉(zhuǎn)指示燈亮且葉輪旋轉(zhuǎn)，15秒后等待指示燈亮，循環(huán)2次，直到脫水，正轉(zhuǎn)指示燈亮，排水管出水，10秒后報(bào)警指示燈亮，5秒后停止）2.5 聯(lián)機(jī)運(yùn)行將圖中各個元件的路徑改成PLC程序中的位置，工程下載后點(diǎn)擊觸摸屏上的開始按鈕，

11、則可以達(dá)到跟PLC同步運(yùn)行，并且可以完全控制PLC的啟動停止。2.6 系統(tǒng)變量定義及分配表變量定義變量定義時鐘Timer指示燈8報(bào)警指示燈1開始輸入框1進(jìn)水時間指示燈2停止輸入框2脫水時間指示燈3進(jìn)水輸入框3等待時間指示燈4脫水輸入框4報(bào)警時間指示燈5正轉(zhuǎn)葉輪旋轉(zhuǎn)可見度指示燈6反轉(zhuǎn)進(jìn)水i指示燈7等待排水b表2.6 系統(tǒng)變量定義分配表三、上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊點(diǎn)擊工具條中的下載按鈕，進(jìn)行下載配置。選擇“連機(jī)運(yùn)行”，連接方式選擇“USB通訊”，然后點(diǎn)擊“通訊測試”按扭，通訊測試正常后，點(diǎn)擊“工程下載”。 下載完成后在觸摸屏上點(diǎn)擊進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。3.2 組態(tài)設(shè)計(jì)首先我學(xué)習(xí)了T

12、PC7062K與MCGS全中文組態(tài)軟件的簡單使用方法，并通過具體實(shí)例，以最簡單、最快捷的方式，學(xué)會了TPC7062K和MCGS嵌入版組態(tài)軟件的功能和特點(diǎn)；TPC7062K與歐姆龍PLC的接線方式；該軟件與歐姆龍PLC通訊控制工程的組態(tài)步驟，學(xué)會了怎樣建立窗口，建立基本原件，其工具箱中按鈕，指示燈，標(biāo)簽，輸入框的使用，并且學(xué)會了它們應(yīng)怎樣建立數(shù)據(jù)連接，修改其功能。并且通過中級教程的學(xué)習(xí)，學(xué)會使用MCGS軟件組態(tài)工程常用的幾大功能：動畫、報(bào)警、配方和多語言。學(xué)會了旋轉(zhuǎn)、移動、大小變化等常用動畫形式的組態(tài)過程；并且初次接觸了腳本程序的編寫，旋轉(zhuǎn)腳本程序的編寫。但定時程序的編寫需要在網(wǎng)上及書籍搜集資料

13、，通過學(xué)習(xí)，可以使用腳本程序編輯器中的定時器函數(shù)實(shí)現(xiàn)。3.3 實(shí)現(xiàn)的效果雖不能達(dá)到完美的預(yù)期效果，但也能夠達(dá)到系統(tǒng)要求的大致結(jié)果，如：能夠?qū)崿F(xiàn)葉輪的轉(zhuǎn)動，水位的上升，指示燈的正常工作等等。四、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析在系統(tǒng)調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)程序只運(yùn)行到正轉(zhuǎn)結(jié)束就直接跳過反轉(zhuǎn)程序到排水程序，通過各方面調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在編程方法上，編程語句只用到了!TimerReset和!TimerStop：例如：if 計(jì)時15 then正轉(zhuǎn)=0等待=1!TimerReset(2,0 )!TimerStop(2 )Endif雖然邏輯上說的通，但是正確的編程方法應(yīng)該是if 注水=1 and 時間 5 then!TimerRe

14、set( 2,0)!TimerStop( 1)注水=2 Endifif 注水=2 then!TimerClearOutput( 1)!TimerRun(2 )正轉(zhuǎn)=1注水=0Endif；其次還遇到由于正轉(zhuǎn)等語言都是多次要用到的，則必須賦值給他們不同的數(shù)值才可實(shí)現(xiàn)。最后聯(lián)機(jī)運(yùn)行時，發(fā)現(xiàn)一切正常，唯獨(dú)葉輪不轉(zhuǎn)，通過同學(xué)的幫助，要在葉輪旋轉(zhuǎn)程序中加上一個條件，及plc程序中正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)時的輸出端口。由此調(diào)試成功。五、總結(jié)收獲及心得通過本次課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多。不光是知識本身還有思維過程的鍛煉。比如，在這次設(shè)計(jì)中我就發(fā)現(xiàn)自己的想法太片面，缺乏開放性。課程設(shè)計(jì)就是給自己一個獨(dú)立思考問題解決問題的最好機(jī)會，特

15、別是在自己獨(dú)立思考，按照自己思路去完成設(shè)計(jì)時肯定會遇到各種問題，說明自己在某些知識方面存在著欠缺，需要自己去填補(bǔ)空白。遇到問題不能一味的尋求同學(xué)幫助，那樣自己根本得不到提高。做完課程設(shè)計(jì)以后，和同學(xué)對比，比較雙方各自的思路，看哪些方面彼此雙方需要改進(jìn)，共同進(jìn)步。本次課程設(shè)計(jì)讓我明白了學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中我都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在此，同時感謝扈書亮老師、張海瑋老師對學(xué)生的悉心教誨。六、參考文獻(xiàn)1mcgsTPC初級教程 北京昆侖通態(tài)字的動畫軟件科技有限公司2mcgsTPC中級教程 北京昆侖通態(tài)字的動畫軟件科技有限公司附錄腳本循環(huán)編碼IF 正轉(zhuǎn)=1

16、OR 正轉(zhuǎn)=3 OR 正轉(zhuǎn)=5 OR 正轉(zhuǎn)=7 OR 正轉(zhuǎn)=9 OR 正轉(zhuǎn)=11 OR 正轉(zhuǎn)=13 OR 正轉(zhuǎn)=15 OR 正轉(zhuǎn)=17 OR 反轉(zhuǎn)=10 OR 反轉(zhuǎn)=8 OR 反轉(zhuǎn)=6 OR 反轉(zhuǎn)=4 OR 反轉(zhuǎn)=2 THEN 旋轉(zhuǎn)可見度=1-旋轉(zhuǎn)可見度ENDIFIF i100 THEN i=i+2ELSE i=0ENDIFIF b105 THEN a=105 c=0 進(jìn)水=0 !TimerStop(1) !TimerRun(2) 正轉(zhuǎn)=1 ENDIF ENDIFIF 正轉(zhuǎn)=1 AND 計(jì)時時間15 THEN !TimerStop(2) 正轉(zhuǎn)=0 等待=1ENDIFIF 等待=1 THEN !

17、TimerReset(1,0) !TimerRun(3) 等待=2ENDIFIF 等待=2 AND 等待時間3 THEN !TimerReset(2,0) !TimerStop(3) 反轉(zhuǎn)=1 等待=0 ENDIFIF 反轉(zhuǎn)=1 THEN !TimerRun(2) 反轉(zhuǎn)=2 ENDIFIF 反轉(zhuǎn)=2 AND 計(jì)時時間15 THEN !TimerReset(3,0) !TimerStop(2) 反轉(zhuǎn)=0 等待=3 ENDIFIF 等待=3 THEN !TimerRun(3) 等待=4 ENDIFIF 等待=4 AND 等待時間3 THEN !TimerReset(2,0) !TimerStop(

18、3) 正轉(zhuǎn)=2 等待=0 ENDIF IF 正轉(zhuǎn)=2 THEN !TimerRun(2) 正轉(zhuǎn)=3 ENDIFIF 正轉(zhuǎn)=3 AND 計(jì)時時間15 THEN !TimerReset(3,0) !TimerStop(2) 正轉(zhuǎn)=0 等待=5ENDIF IF 等待=5 THEN !TimerRun(3) 等待=6 ENDIF IF 等待=6 AND 等待時間3 THEN !TimerReset(2,0) !TimerStop(3) 反轉(zhuǎn)=3 等待=0 ENDIF IF 反轉(zhuǎn)=3 THEN !TimerRun(2) 反轉(zhuǎn)=4 ENDIFIF 反轉(zhuǎn)=4 AND 計(jì)時時間15 THEN !TimerRe

19、set(3,0) !TimerStop(2) 反轉(zhuǎn)=0 等待=7 ENDIF IF 等待=7 THEN !TimerRun(3) 等待=8 ENDIF IF 等待=8 AND 等待時間3 THEN !TimerReset(2,0) !TimerStop(3) 正轉(zhuǎn)=4 等待=0ENDIF IF 正轉(zhuǎn)=4 THEN !TimerRun(2) 正轉(zhuǎn)=5 ENDIF IF 正轉(zhuǎn)=5 AND 計(jì)時時間15 THEN !TimerReset(3,0) !TimerStop(2) 正轉(zhuǎn)=0 等待=9 ENDIF IF 等待=9 THEN !TimerRun(3) 等待=10 ENDIF IF 等待=10

20、AND 等待時間3 THEN !TimerReset(2,0) !TimerStop(3) 反轉(zhuǎn)=5 等待=0 ENDIFIF 反轉(zhuǎn)=5 THEN !TimerRun(2) 反轉(zhuǎn)=6 ENDIF IF 反轉(zhuǎn)=6 AND 計(jì)時時間15 THEN !TimerReset(3,0) !TimerStop(2) 反轉(zhuǎn)=0 等待=11 ENDIF IF 等待=11 THEN !TimerRun(3) 等待=12 ENDIF IF 等待=12 AND 等待時間3 THEN !TimerReset(4,0) !TimerStop(3) 排水=1 等待=0 ENDIF IF 排水=1 THEN !TimerR

21、eset(2,0) !TimerRun(4) 排水=2ENDIF IF 排水=2 THEN d=1 a=a-5 ENDIFIF a10 THEN !TimerStop(4) !TimerRun(6) 正轉(zhuǎn)=7 d=1 排水=3ENDIFIF 排水=3 AND 脫水時間10 THEN 正轉(zhuǎn)=0 排水=0 d=0 !TimerStop(6) !TimerRun(1) !TimerReset(4,0) c=1 進(jìn)水=2ENDIFIF 進(jìn)水=2 THEN a=a+10ENDIF IF a100 AND 進(jìn)水時間15 THEN !TimerReset(2,0) !TimerStop(1) 進(jìn)水=0 c=0 正轉(zhuǎn)=8ENDIFIF 正轉(zhuǎn)=8 THEN !TimerReset(1,0) !TimerReset(6,0) !TimerRun(2) 正轉(zhuǎn)=9 ENDIFIF 正轉(zhuǎn)=9 AND 計(jì)時時間15 THEN !TimerReset(3,0) !TimerStop(2) 正轉(zhuǎn)=0 等待=13ENDIF IF 等待=13 THEN !TimerRun(3) 等待=14 ENDIF IF 等待=14 AND 等待時間3 TH