基于plc的全自动洗衣机控制系统的设计(编辑修改稿)

基于plc的全自动洗衣机控制系统的设计(编辑修改稿)内容摘要：

的工作原理 其实 PLC的工作原理类似于计算机的工作原理， PLC一起有两种工作状态，即运行（ RUN）状态和停止（ STOP）状态。 整个环节中，运行状态时， PLC 通过执行用户程序来实现控制功能，为了能适应 PLC在输出能随时的响应可能变化的输入信号 ，要求用户程序要反复的、不断的重复执行，一直到 PLC 停机或者切换到 STOP 的工作状态，除此之外， PLC 在每次执行循环的过程中， PLC 要完成内部处理、通信处理等一系列的工作。 各阶段处理任务如图 所示 广西师范大学 2020 届本科毕业生毕业论文（设计） 8 读 取 输 入执 行 用 户程 序处 理 通 信要 求自 诊 断 检 查改 写 输 出R U N 状 体读 取 输 入处 理 通 信要 求自 诊 断 检 查改 写 输 出S T O P 状 体 图 22各阶段处理任务 MCGS 组态软件概述 MCGS（ Monitor and Control Generated System，通用监控系统）是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它包括组态环境和运行环境两部分。 通过对现场数据 的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制盒报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在工业控制领域有着广泛的应用。 在 20 世纪 80 年代末，由于个人计算机的普及， PC 机开始走上工业监控的历史舞台，与此同时开始出现基于 PC 总线的各种数据 I/O 板卡，加上软件工业的迅速发展，开始有人研究和开发通用的 PC 监控软件 —— 组态软件。 世界上第一个把组态软件作为商品进行开发、销售的专业软件公司是美国的 Wonderware公司，它于 80 年代末率先推出了第一个商品化监控组态软件，此后组态软件得到了迅猛的发展。 广西师范大学 2020 届本科毕业生毕业论文（设计） 9 组态软件 最突出的特点就是实时多任务。 数据的输入输出。 数据的处理、显示、存储及管理等多个任务需在同一个系统中同步快速地运行。 组态软件的目的就是让用户迅速开发出适合自己需要的可靠的应用系统。 因此其一般有以下特点： (1)概念简单，易于理解和使用。 经过短时间的培训 就能正确掌握、迅速完成多数简单工程项目的监控程序和运行操作。 可避开复杂的 计 算机软硬件问题，集中精力解决工程本身的问题。 按照系统的规定，组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。 (2)功能齐全，便于方案设计。 MCGS 为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业需要进行选择设计即可。 (3)实时性与并行处理。 MCGS 充分利用了 Windows 操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使 PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。 工程作业中，大量的数据和信息需要即时收集，即时处理，在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务，如数据采集、设备驱动和异常处理等。 另外许多工作则是非实时性的。 (4)建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。 MCGS 组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略构成，在系统运行过程中，各部分都通过实时数据库交换数据，形成互相关联的整体。 供自动化应用系统所需的通用监控软件的组件。 (5)设立“设备工具箱”，针对外部设备的特征，用户从中选择某种“构件”，设置于设备窗口内，赋予相关的属性，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对该种设备的驱动和控制。 (6)“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。 使得 MCGS 的组态工作既简单直观，又灵活多变。 (7)利用丰富的“动画组态”功能，快速构造各种复杂生动的动画画面。 (8)引入“运行策略”的概念。 复杂的工程作业，运行流程都是多分支的。 用传统的编程方法实现，既繁琐又容易出错。 MCGS 开辟了“策略窗口”，用户可广西师范大学 2020 届本科毕业生毕业论文（设计） 10 以选用系统提供的各种条件和功能的“策略构件”，用图形化的方法构造多分支的应用程序，实现自由、精确地控制运行流程，按照设定的条件和顺序，操作外部控制窗口。 (9)MCGS 系统由五大功能部件组成，主要的功能部件以构件的形式来构造。 不同的构件有着不同的功能，且各自独 立。 三种基本类型的构件（设备构件、动画构件、策略构件）完成了 MCGS 系统三大部分（设备驱动、动画显示和流程控制）的所有工作。 (10)支持 OLE Automation 技术。 MCGS 允许用户在 Visual Basic 中操作 MCGS中的对象，提供了一套开发的可扩充接口，用户可根据自己的需要用 VB 编制特定的功能构件来扩充系统的功能。 (11)MCGS 中数据的存储不再使用普通的文件，而是用数据库来管理一切。 组态时，系统生成的组态结果是一个数据库；运行时，数据对象、报警信息的存储也是一个数据库。 利用数据库来保存数据和 处理数据，提高了系统的可靠性和运行效率，同时，也使其它应用软件系统能直接处理数据库中的存盘数据。 (12)设立“对象元件库”，解决了组态结果的积累和重新利用问题。 (13)当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。 完成上述三个阶段称作一个扫描周期。 在整个运行期间， PLC 的 CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 如图 23 所示： 图 23 PLC工作过程 (14)一般来说， PLC 的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周 期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。 如图 24所示 广西师范大学 2020 届本科毕业生毕业论文（设计） 11 上电RUN自诊断通讯输入采样用户程序执行输出刷新故障图 24 PLC扫描周期 3 全自动洗衣机的控制系统的设计 全自动洗衣机的基本结构 全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。 外桶固定，作盛水用；内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。 内桶的周围有很多小孔，使内桶和外桶的水流相通。 洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。 进水时，通过控制系统将进水阀打开，经进水管将水注入外桶。 排水时，通过控制系统将排水阀打开，将水由外桶排到机外。 洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。 脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干。 高、低水位控制开关分别用来检测高、低水位。 启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及警报。 排水按钮用来实现手动排水。 洗衣机控制系统 的运作要求 该全自动洗衣机的控制要求可以用所示的流程图来表示。 PLC 投入运行。