最新投币式自动洗衣机.docx

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最新投币式自动洗衣机

投币式自动洗衣机

目录1

全自动洗衣机2

随着社会的发展工业化的加速，出现了洗衣机，再就是自动化洗衣机。

传统的电气控制已经不能满足现状的要求了。

使智能化的控制取代了传统的工业控制，洗衣机的工作原理：

全自洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。

进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。

洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。

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、脱水及报警。

2

关键字：

固态组件，全自动洗衣机，控制2

Keyword：

MCGS，Control，Entireautomaticwasher2

1MCGS组态软件简介2

1.1MCGS组态软件的功能和特点3

2.1工程建立7

2.2建立画面7

图1用户窗口8

2.3编辑画面8

图2主界面图10

2.4定义数据对象10

2.5动画连接12

2.6设备连接15

2.7编写控制流程16

2.8定义报警17

2.9报表输出18

2.10曲线显示19

2.11数据提取21

全自动洗衣机

摘要

随着社会的发展工业化的加速，出现了洗衣机，再就是自动化洗衣机。

传统的电气控制已经不能满足现状的要求了。

使智能化的控制取代了传统的工业控制，洗衣机的工作原理：

全自洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。

进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。

洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。

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、脱水及报警。

关键字：

固态组件，全自动洗衣机，控制

Abstract

Inspiteofthewashingmachinehasbeendeveloped,consumersdemandconstantincrease.forwashingtotheoperationofmoreconvenientandhumanized,thispaperishowtousemcgsforsimulationcontrolautomaticwashingmachine,asurveytowhichthedesignofsoftware,hardwaredesignissueanalysisandresearch,theautomaticwashingmachineofthenormaloperationandforcedtostopfunction

Keyword：

MCGS，Control，Entireautomaticwasher

1MCGS组态软件简介

1.1MCGS组态软件的功能和特点

MCGS即"监视与控制通用系统"，英文全称为MonitorandControlGeneratedSystem。

MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。

MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下：

1.概念简单，易于理解和使用。

普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。

用户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（数据采集）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的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成用户应用软件系统。

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及时收集，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，或称为非时间关键任务，如画面显示，可在主机运行周期时间内插空进行。

而像打印数据一类的工作，可运行于后台，称为脱机作业。

MCGS是真正的32位系统，可同时运行于MicrosoftWindows95，98和MicrosoftWindowsNT平台，以线程为单位进行分时并行处理。

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五部分构成。

其中的“实时数据库”是整个系统的核心。

在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置，独立建造，互不相干；而在系统运行过程中，各个部分都通过实时数据库交换数据，形成互相关联的整体。

实时数据库是一个数据处理中心，是系统各个部分及其各种功能性构件的公用数据区。

各个部件独立地向实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。

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。

不同的设备对应于不同的构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系，而建立时又是相互独立的，即对某一构件的操作或改动，不影响其它构件和整个系统的结构，从这一意义上讲，MCGS是一个“设备无关”的系统，用户不必因外部设备局部改动，而影响整个系统。

6.“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。

以窗口为单位，构造用户运行系统的图形界面，使得MCGS的组态工作既简单直观，又灵活多变。

用户可以使用系统的缺省构架，也可以根据需要自己组态配置，生成各种类型和风格的图形界面，包括DOS风格的图形界面、标准Windows风格的图形界面以及带有动画效果的工具条和状态条。

7.利用丰富的“动画组态”功能，快速构造各种复杂生动的动态画面。

以图象、图符、数据、曲线等多种形式，为操作员及时提供系统运行中的的状态、品质及异常报警等有关信息。

用变化大小、改变颜色、明暗闪烁、移动翻转等多种手段，增强画面的动态显示效果。

图元、图符对象定义相应的状态属性，即可实现动画效果。

同时，MCGS为用户提供了丰富的动画构件，模拟工程控制与实时监测作业中常用的物理器件的动作和功能。

每个动画构件都对应一个特定的动画功能。

如：

实时曲线构件、历史曲线构件、报警显示构件、自由表格构件等。

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，操作外部设备，控制窗口的打开或关闭，与实时数据库进行数据交换。

同时，也可以由用户创建新的策略构件，扩展系统的功能。

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。

用户也可以根据需要，定制特定类型构件，使MCGS系统的功能得到扩充。

这种充分利用“面向对象”的技术，大大提高了系统的可维护性和可扩充性。

10.支持OLEAutomation技术。

MCGS允许用户在VisualBasic中操作MCGS中的对象，提供了一套开放的可扩充接口，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。

所谓对象元件库，实际上是分类存储各种组态对象的图库。

组态时，可把制作完好的对象（包括图形对象，窗口对象，策略对象，以至位图文件等等）以元件的形式存入图库中，也可把元件库中的各种对象取出，直接为当前的工程所用。

随着工作的积累，对象元件库将日益扩大和丰富，组态工作将会变得越来越简单方便。

13.提供对网络的支持。

考虑到工控系统今后的发展趋势，MCGS充分运用现今发展的DCCW（DistributedComputerCooperatorWork）技术，即分布式计算机协同工作方式，来使分散在不同现场之间的采集系统和工作站之间协同工作。

通过MCGS，不同的工作站之间可以实时交换数据，实现对工控系统的分布式控制和管理。

2系统设计

2.1工程建立

可以按如下步骤建立样例工程：

[1] 鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如果MCGS安装在D：

盘根目录下，则会在D：

\MCGS\WORK\下自动生成新建工程，默认的工程名为：

“新建工程X.MCG”（X表示新建工程的顺序号，如：

0、1、2等）

[2] 选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。

[3] 在文件名一栏内输入“全自动洗衣机控制系统”，点击“保存”按钮，工程创建完毕。

2.2建立画面

[1] 在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。

[2] 选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。

[3] 将窗口名称改为：

全自动洗衣机控制；窗口标题改为：

全自动洗衣机控制；窗口位置选中“最大化显示”，其它不变，单击“确认”。

[4] 在“用户窗口”中，选中“封面”，点击右键，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。

用户窗口如图1所示：

图1用户窗口

2.3编辑画面

选中“全自动洗衣机控制”窗口图标，单击“动画组态”，进入动画组态窗口，开始编辑画面。

2.3.1制作文字框图

[1] 单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱。

[2] 选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十字”形，在窗口顶端中心位置拖拽鼠标，根据需要拉出一个一定大小的矩形。

[3] 在光标闪烁位置输入文字“全自动洗衣机控制系统仿真”，按回车键或在窗口任意位置用鼠标点击一下，文字输入完毕。

2.3.2制作水桶

[1] 单击绘图工具箱中的“插入元件”图标，弹出对象元件管理对话框。

[2] 从“储藏罐”类中选取罐。

[3] 从“阀”和“马达”类中分别选取2个阀、2个马达机。

[4] 将储藏罐、阀、马达调整为适当大小，放到适当位置，参照效果图。

[5] 选中工具箱内的流动块动画构件图标，鼠标的光标呈“十”字形，移动鼠标至窗口的预定位置，点击一下鼠标左键，移动鼠标，在鼠标光标后形成一道虚线，拖动一定距离后，点击鼠标左键，生成一段流动块。

再拖动鼠标（可沿原来方向，也可垂直原来方向），生成下一段流动块。

当用户想结束绘制时，双击鼠标左键即可。

当用户想修改流动块时，选中流动块（流动块周围出现选中标志：

白色小方块），鼠标指针指向小方块，按住左键不放，拖动鼠标，即可调整流动块的形状。

[6] 使用工具箱中的图标，分别对阀，罐进行文字注释。

依次为：

水桶、进水阀、转动马达、脱干马达、出水阀。

[7] 选择“文件”菜单中的“保存窗口”选项，保存画面。

窗口设计如下图2所示：

图2主界面图

2.4定义数据对象

前面我们已经讲过，实时数据库是MCGS工程的数据交换和数据处理中心。

数据对象是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是定义数据对象的过程。

定义数据对象的内容主要包括：

指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围；

确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。

在开始定义之前，我们先对所有数据对象进行分析。

在本样例工程中需要用到以下数据对象，如图3所示：

图3数据对象

下面以数据对象“进水阀”为例，介绍一下定义数据对象的步骤：

[1] 单击工作台中的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。

[2] 单击“新增对象”按钮，在窗口的数据对象列表中，增加新的数据对象，系统缺省定义的名称为“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次点击该按钮，则可增加多个数据对象）。

[3] 选中对象，按“对象属性”按钮，或双击选中对象，则打开“数据对象属性设置”窗口。

[4] 将对象名称改为：

进水阀；对象类型选择：

开关型；在对象内容注释输入框内输入：

“控制水进的变量”，单击“确认”。

按照此步骤，根据上面列表，设置其他18个数据对象。

定义组对象与定义其他数据对象略有不同，需要对组对象成员进行选择。

[1] 在数据对象列表中，双击“液位组”，打开“数据对象属性设置”窗口。

[2] 选择“组对象成员”标签，在左边数据对象列表中选择“筒内液位”，点击“增加”按钮，数据对象“筒内液位”被添加到右边的“组对象成员列表”中。

[3] 单击“存盘属性”标签，在“数据对象值的存盘”选择框中，选择：

定时存盘。

[4] 单击“确认”，组对象设置完毕。

2.5动画连接

由图形对象搭制而成的图形画面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。

MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。

在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。

本样例中需要制作动画效果的部分包括：

投币后倒计时的开始，水箱中水位的升降，转盘的转动、阀门的启停，水流效果。

2.5.1水位升降效果

水位升降效果是通过设置数据对象“大小变化”连接类型实现的，当投币成功后开始注水。

具体设置步骤如下：

[1] 在用户窗口中，双击水罐，弹出单元属性设置窗口。

[2] 单击“动画连接”标签。

[3] 选中折线，在右端出现。

[4] 单击进入动画组态属性设置窗口。

按照下面的要求设置各个参数，单击“确认”，设置完成。

2.5.2阀门的启停

倒计时、阀门的启停动画效果是通过设置连接类型对应的数据对象实现的。

设置步骤如下：

[1] 双击投币，弹出单元属性设置窗口，并设置初值，如图4所示。

图4启动按钮设置

[2] 选中"数据对象"标签中的"按钮输入"，右端出现浏览按钮。

[3] 单击浏览按钮，双击数据对象列表中的"进水阀"。

图5进水阀设置窗口

[4] 使用同样的方法将“填充颜色”对应的数据对象设置为“水筒”。

出水阀的启停效果同理。

只需在数据对象标签页中，将“按钮输入”、“填充颜色”的数据对象均设置为：

出水阀。

2.5.3水流效果

水流效果是通过设置流动块构件的属性实现的。

实现步骤如下：

[1] 双击水泵右侧的流动块，弹出流动块构件属性设置窗口。

[2] 在流动属性页中，进行如下设置：

表达式：

进水阀=1；选择当表达式非零时，流块开始流动，设置如下图6所示。

图6流动块设置窗口

水罐右侧流动块的制作方法与此相同，只需将表达式相应改为：

出水阀=1即可。

至此动画连接已完成，按F5，进入运行环境，看一下组态后的结果。

这时我们看见的画面仍是静止的。

移动鼠标到“进水阀”、“出水阀”上面的红色部分，鼠标指针会呈手形。

单击一下，红色部分变为绿色，同时流动块相应地运动起来，但水罐仍没有变化。

这是由于我们没有信号输入，也没有人为地改变水量。

我们可以用如下方法改变其值，使水罐动起来。

2.5.4利用滑动输入器控制水位

在水罐旁边设置滑动输入器可以控制水位，及观看筒内水位的变化，根据自己的需要完成相应的设计。

此时按“F5”，进入运行环境后，可以通过拉动滑动输入器而使水罐中的液面动起来。

2.6设备连接

MCGS组态软件提供了大量的工控领域常用的设备驱动程序。

在本设计中，我们仅以模拟设备为例。

模拟设备是供用户调试工程的虚拟的设备。

该构件可以产生标准的正弦波，方波，三角波，锯齿波信号。

其幅值和周期都可以任意设置。

通过模拟设备的连接，可以使动画不需要手动操作，自动运行起来。

模拟设备的添加及属性设置：

[1] 双击“设备工具箱”中的“模拟设备”，模拟设备被添加到设备组态窗口中。

[2] 双击“设备0-[模拟设备]”，进入模拟设备属性设置窗口。

[3] 点击基本属性页中的“内部属性”选项，该项右侧会出现

图标，单击此按钮进入“内部属性”设置相应的参数。

[4] 单击“确认”，完成“内部属性”设置。

[5] 点击通道连接标签，进入通道连接设置。

[6] 选中通道0对应数据对象输入框，输入“筒内液位”或单击鼠标右键，弹出数据对象列表后，选择“筒内液位”。

[7] 进入“设备调试”属性页，即可看到通道值中数据在变化。

[8] 按“确认”按钮，完成设备属性设置。

2.7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。

下面先对控制流程进行分析：

1.当“投币时”系统自动启动，倒计时开始，进水阀打开，筒内液位上升，转动马达、转盘开始工作。

2.当“倒计时”为35时，转盘开始反转，以5分为一个间隔，转盘正、反循环转。

3.当“倒计时”为是10时，进水阀关闭，出水阀打开，转动马达停止，脱干马达开始工作。

4.当“倒计时”为是0时，脱干马达停止，报警灯闪烁，提示人取衣服。

具体操作如下：

[1] 在“运行策略”中，双击“循环策略”进入策略组态窗口。

[2] 进入“策略属性设置”，将：

循环时间设为：

200ms，按“确认”。

[3] 在策略组态窗口中，单击工具条中的“新增策略行”图标，增加一策略行。

[4] 单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，将鼠标指针移到策略块图标上，单击鼠标左键，添加脚本程序构件。

[5] 进入脚本程序编辑环境，输入程序，如下图7所示：

[6] 单击“确认”，脚本程序编写完毕。

图7程序

2.8定义报警

定义报警的具体操作如下：

[1] 进入实时数据库，双击数据对象“筒内液位”。

[2] 选中“报警属性”标签。

[3] 选中“允许进行报警处理”，报警设置域被激活；

[4] 选中报警设置域中的“下限报警”，报警值设为：

65；报警注释输入：

“低于水位下限！

”。

[5] 选中“上限报警”，报警值设为：

95；报警注释输入：

“高于水位上限值！

”。

[6] 单击“存盘属性”标签，选中报警数据的存盘域中的“自动保存产生的报警信息”。

[7] 按“确认”按钮，“筒内液位”报警设置完毕。

2.9报表输出

在工程应用中，大多数监控系统需要对设备采集的数据进行存盘，统计分析，并根据实际情况打印出数据报表。

所谓数据报表就是根据实际需要以一定格式将统计分析后的数据记录显示和打印出来，如：

实时数据报表、历史数据报表（班报表、日报表、月报表等）。

数据报表在工控系统中是必不可少的一部分，是数据显示、查询、分析、统计、打印的最终体现，是整个工控系统的最终结果输出；数据报表是对生产过程中系统监控对象的状态的综合记录和规律总结。

2.9.1实时报表

1．在数据显示窗口，用“工具箱”中的“自由表格”绘制表格并双击表格进入，改变大小，并甚至连接对象，其设置如下图8所示：

图8实时数据界面图

2.单击“连接”或直接按“F9”，再单击鼠标右键从实时数据库选所要连接的变量双击或直接输入，如下图9所示：

图9连接对象

2.10曲线显示

在实际生产过程控制中，对实时数据、历史数据的查看、分析是不可缺少的工作。

但对大量数据仅做定量的分析还远远不够，必须根据大量的数据信息，画出曲线，分析曲线的变化趋势并从中发现数据变化规律，曲线处理在工控系统中也是一个非常重要的部分。

2.10.1实时曲线

实时曲线构件是用曲线显示一个或多个数据对数值的动画图形，像笔绘记录仪一样实时记录数据对象值的变化情况。

1.单击机“用户窗口”标签，在“用户窗口”中双击“数据显示”进入，在“工具箱”中单击“实时曲线”图标，拖放到适当位置调整大小。

双击曲线，弹出“实时曲线构建属性设置”窗口，按下图10（a、b、c）设置：

图a基本属性设置

图b标注属性设置

图c画笔属性设置

图10曲线设置属性

2.按“确认”即可，在运行环境中单击“数据显示”菜单，就可以看到实时曲线。

双击曲线可以放大曲线。

整体效果图如下图11所示：

图11数据显示界面图

2.11数据提取

对工程生成的数据未见还可以进行数据提取，其操作不一一介绍，效果图如下图12所示：

图12数据提取界面图

致谢

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,我及时与同学交流，并查找相应的资料。

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。

除了查阅相关资料及王老师这学期以来的教导。

在此次设计中有了很大的收获，对于MCGS组态软件的应用更加熟练了，也学会了如何编写程序，开发了我的大脑，对以后的工作有了很大的帮助。

短暂的毕业设计就这样在紧张有序中度过了。

衷心的感谢王老这学期以来的教导及各位同学的帮助。

为了使自己能够全方位的发展，更好的适应这个日新月异的社会，在这几学年中，我兢兢业业，努力学习，严格要求自己，不断的提高自己各方面的素质，争取在人生的道路上更好的实现社会价值,人生价值和自我价值!

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