组态软件期末论文之八层电梯 - 图文

组态软件及其应用课程设计

题目：基于MCGS的全自动洗衣机课程设计

专业： 电气工程及其自动化 姓名： 焦科强 学号： P102214891

同组人： 郭风堂、陈文良、乔伟成 指导教师： 王彩霞

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来仿真控制全自动洗衣机进行了调查，对其中软件设计、硬件设计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： MCGS； 全自动洗衣机 ； 自动控制

1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。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。

本次课程设计是利用MCGS（Monitor AND Control Generated System）即：通用监控系统。它是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，能够

在Windows平台上运行。通过对现场数据的采集和处理，以及动画显示，报警处理，流程控制，实时曲线，历史曲线和报表输出等多种。在自动化领域有着广泛的应用。本文只是简单利用MCGS组态软件来制作电梯运行的动态画面。制作整个洗衣过程监控界面，对电动机及其他设备进行实时监控。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，在该设计过程中给予我们极大鼓励和帮助的老师、同学，在此表示衷心的感谢。由于在设计过程中存在许多不足，希望老师指正。

2. 全自动洗衣机的工作原理及控制要求

2.1整体系统及原理介绍

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开关按钮来控制。而在全自动洗衣机中，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如下所示：

开始 进水 洗衣 排水 脱水 结束 图2-1洗衣机的工作流程示意图

自动洗衣机的进水，洗衣，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。水位开关用来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。

2.2 全自动洗衣机的控制及设计要求

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。

2.2.1 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）开始进水直到水达到预定值（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，正转八次，然后反转八次；

（4）如此循环共2次，结束后开始排水，水位下降到低水位时开始脱水； （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。

2.2.2 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。

3.全自动洗衣机的MCGS组态软件控制

3.1 MCGS组态软件概述

3.1.1 认识MCGS组态软件

MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。

MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。

使用MCGS，用户无须具备计算机编程的知识，就可以在短时间内轻而易举地完成一个运行稳定，功能全面，维护量小并且具备专业水准的计算机监控系统的开发工作。

MCGS具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性等突出特

点，已成功应用于石油化工、钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运输、能源原材料、农业自动化、航空航天等领域，经过各种现场的长期实际运行，系统稳定可靠。

3.1.2 MCGS组态软件的系统构成

（1） MCGS组态软件的整体结构

MCGS 5.5软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。如图3-1。

组态环境： 组态生成 应用系统 运行环境： 组态结果 数据库 解释执行 组态结果 图3-1 MCGS的组成

MCGS组态软件（以下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。

MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为.mcg的工程文件，又称为组态结果数据库，其与MCGS 运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程” 。

MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序McgsRun.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。

（2）MCGS组态软件五大组成部分

MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。

主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。

设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。

用户窗口：本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。

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