基于MCGS的全自动洗衣机毕业论文.doc

陕西理工学院毕业设计
目录
1绪论 1
2 PLC和MCGS简介 2
2.1 PLC的由来及其定义 2
2.2 PLC的发展历程 2
2.4 MCGS运行环境 3
3 全自动洗衣机的工作原理及控制要求 4
3.1整体系统介绍及原理 4
3.2全自动基于三菱PLC的全自动洗衣机的设计 4
4全自动洗衣机的MCGS组态软件控制 4
4.1 MCGS组态软件概述 4
4.2 全自动洗衣机工程及动画设计 5
4.2.1建立工程 5
4.2.2画面设计及动画连接 5
4.2.3报警显示与数据 7
4.2.4 历史报表与实时报表 8
4.2.5编辑脚本程序 10
5 全自动洗衣机控制系统PLC程序设计 11
5.1设计功能顺序图 11
5.2 I/O口分配表 12
5.3梯形图 13
5.4指令表 15
6 MCGS与PLC的连接与调试 17
7基于PLC 的自动售货机设计 18
7.1设计目的及控制要求 18
7.2自动售货机的基本功能 18
7.3 PLC的I/O分配 19
7.4 PLC控制程序梯形图 20
7.5 MCGS组态程序设计说明 23
8基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计 24
8.1 选择PLC型号 24
8.2 I/O分配表 24
8.3机械装置图 25
8.4工作过程分析 26
8.5梯形图 27
8.6指令表 30
8.7组建系统工程 31
8.7.1制作动画显示画面 31
8.7.2脚本程序编写 32
8.8程序下载整体运行与综合测试 33
结束语 34
致 谢 35
参考文献 36

第36页 共38页
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。而随着PLC技术的发展，用PLC作为控制器，就能很好地满足全自动洗衣机对自动化的要求，并且控制方式灵活多样，控制模式可以根据不同场合的应用而有所不同。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。
本次毕业设计是利用欧姆龙C系列P型机PLC对洗衣机进行全自动控制，掌握STEP7-Micro/KINGVIEW组态王的组态理论和组态方法，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 PLC和MCGS简介
2.1 PLC的由来及其定义
在60 年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969 年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，可编程逻辑控制器（PLC如图1.1）的产生也正是顺应了这一当时的生产要求。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
2.2 PLC的发展历程
1969 年，美国数字设备公司（DEC） 研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971 年，已经成功地应用于食品饮料冶金造纸等工业。
由于PLC同时提高了功能和柔性度，使其应用迅速增长，并普及到许多其它离散零件制造工业领域。随后又扩展到与批量生产和连续生产过程有关的工业领域。随着CIMS(计算机集成制造系统)的发展，PLC当前还被人们应用于工厂通信网络、柔性制造系统、工业机器人到大型分散型控制系统，之中，与其它智能控制器和计算机系统一起成为计算机综合控制系统中的重要组成部分，特别是单元级和工作站级。
这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974 年开始研制，于1977年开始工业应用。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
2.3 PLC与MCGS通讯要求
基于MCGS嵌入组态软件容量小、速度快、成本低、真正嵌入、稳定性高、功能强大、通讯方便、操作简便、支持多种设备、有助于建造完整的解决方案的特点。所以选择其与PLC进行通讯连接。
MCGS一般通过上位机的串行口和PLC上的编程口建立物理上的通讯连接，从而达到操作PLC的目的。而在MCGS组态软件设置方面需先进行“设备组态”。设备组态方法是先调用MCGS串口通讯父设备构件，再找到三菱FX-232子设备构件，并挂接在串口父设备下。对串口父设备需打开其属性窗口，在基本属性中设置好设备名称，初始工作状态，最小采样周期，串口端口号，通讯波特率，数据位位数，停此位位数，数据校验方式等。而对于三菱FX-232子设备，要先打开其属性窗口，设置好基本属性中的设备名称，初始工作状态，最小采集周期（同父设备），然后根据MCGS与ＦＸ系列PLC之间两种不同的通讯方式，再进行后面的设置：如果使用MCGS提供的read和write设备命令直接访问PLC，无需进一步设置，而如果要通过MCGS循环采样方式自动周期性地访问PLC，则必须还要对设备增加通道，建立通道连接，把PLC中相关继电器（X,Y,M）和寄存器(D)与MCGS实时数据库中变量建立一一对应关系，确定操作方式（读或写或读写）。
并且MCGS嵌入版系统与PLC联系的媒介设备窗口专门用来放置不同类型和功能的设备构件，实现对外部设备的操作和控制。设备窗口通过设备构件把外部设备的数据采集进来，送入实时数据库，或把实时数据库中的数据输出到外部设备。一个应用系统只有一个设备窗口，运行时，系统自动打开设备窗口，管理和调度所有设备构件正常工作，并在后台独立运行。注意，对用户来说，设备窗口在运行时是不可见的。
2.4 MCGS运行环境
由于MCGS实时性强、有良好的并行处理性能。MCGS嵌入版是真正的32位系统，充分利用了32位WindowsCE操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，以线程为单位对在工程作业中实时性强的关键任务和实时性不强的非关键任务进行分时并行处理，使嵌入式PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。例如，MCGS嵌入版在处理数据采集、设备驱动和异常处理等关键任务时，可在主机运行周期时间内插空进行象打印数据一类的非关键性工作，实现并行处理。
MCGS嵌入版组态环境运行于具备良好人机界面的Windows操作系统上，具备与北京昆仑通态公司已经推出的通用版本组态软件和网络版组态软件相同的组态环境界面，可有效帮助用户建造从嵌入式设备，现场监控工作站到企业生产监控信息网在内的完整解决方案；并有助于用户开发的项目在这三个层次上的平滑迁移。
MCGS嵌入式体系结构分为组态环境、模拟运行环境和运行环境三部分。 　　
组态环境和模拟运行环境相当于一套完整的工具软件，可以在PC机上运行。用户可根据实际需要裁减其中内容。它帮助用户设计和构造自己的组态工程并进行功能测试。 　　
运行环境则是一个独立的运行系统，它按照组态工程中用户指定的方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义，必须与组态工程一起作为一个整体，才能构成用户应用系统。一旦组态工作完成，并且将组态好的工程通过串口或以太网下载到下位机的运行环境中，组态工程就可以离开组态环境而独立运行在下位机上。从而实现了控制系统的可靠性、实时性、确定性和安全性。

3 全自动洗衣机的工作原理及控制要求
3.1整体系统介绍及原理
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按扭开关来控制。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。如图3.1所示。

图3.1 洗衣机的工作流程示意图
自动洗衣机的进水，洗衣，排水，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，从而实现自动控制的，水位开关用来控制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。
3.2全自动基于三菱PLC的全自动洗衣机的设计
1） 按下启动按钮及水位选择开关，开始进水，水满（即水位到达高低）时停止进水。
2） 2秒后开始洗涤。
3） 洗涤时，正转15秒后暂停，暂停3秒后开始反转洗涤，反转洗涤15秒后暂停，暂停3秒。
4） 如此循环3次，总共180秒后开始排水，排空后（水位下降到低位）开始脱水并继续排水。脱水10秒即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。
5） 若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。
6） 报警10秒结束全过程，自动停机。
7） 此外按排水按钮可实现手动排水；按停车按钮可停止进水、排水、脱水及报警。
4全自动洗衣机的MCGS组态软件控制
4.1 MCGS组态软件概述
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。
MCGS 5.1软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。
组态环境：
组态生成
应用系统
运行环境：
解释执行
组态结果
组态结果
数据库

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。
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。
4.2 全自动洗衣机工程及动画设计
4.2.1建立工程
简单的自动洗衣控制系统。本设计工程中涉及到动画制作、控制流程的编写、模拟设备的连接、如何应用MCGS组态软件完成全自动洗衣的组态过程。应用MCGS组态软件建立一个比较报警输出、报表曲线显示与打印等多项组态操作。如果已在计算机上安装了“MCGS组态软件”，在Windows桌面上，会有“Mcgs组态环境”与“Mcgs运行环境” 图标。鼠标双击“Mcgs组态环境”图标，进入MCGS组态环境在菜单“文件”中选择“新建工程”菜单项，如果MCGS安装在D：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在菜单“文件”中选择“工程另存为”选项，把新建工程存为：D：\MCGS\WORK\全自动洗衣机。
4.2.2画面设计及动画连接
在MCGS组态平台上，单击“用户窗口”，在“用户窗口”中单击“新建窗选0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”，将“窗口名称”改为：全自动洗衣机；将“窗口标题”改为：全自动洗衣机；在“窗口位置”中选中“最大化显示”，其它不变，单击“确认”选中刚创建的“全自动洗衣机”用户窗口，单击“动画组态”，进入动画制作窗 单击工具条中的“工具箱”按钮，则打开动画工具箱，图标对应于选择器，用于在编辑图形时选取用户窗口中指定的图形对象；为了快速构图和组态，MCGS系统内部提供了常用的图元、图符、动画构件对象，称为系统图形对象。。单击“工具”菜单，选中“对象元件库管理”或单击工具条中的“工具箱”按钮，则打开动画工具箱,工具箱中的图标用于从对象元件库中读取存盘的图形对象；图标用于把当前用户窗口中选中的图形对象存入对象元件库中。 从“对象元件库管理”中的“储藏罐”中选取中意的罐，按“确认”，则所选中的罐在桌面的左上角，可以改变其大小及位置，从“对象元件库管理”中的“阀”中分别选取2个阀（均为阀46）、2个马达（马达30）、一个指示灯（指示灯1）。如图4.2.2所示。

图4.2.2 控制主界面
选择菜单项 “文件” 中的“保存窗口”，则可对所完成的画面进行保存。
由图形对象搭制而成的图形界面是静止不动的，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。
在用户窗口中，双击全自动洗衣机窗口进入，选中水罐43双击，则弹出单元属性设置窗口。选中符合图符，则会出现，单击则进入动画组态属性设置窗口，，其它属性不变。设置好后，按确定，再按确定，变量连接出水阀属性设置跟进水阀属性设置一样。在“用户窗口”中选中“全自动洗衣机”，单击鼠标右键，点击“设置为启动窗口”这样工程运行后会自动进入“全自动洗衣机”窗口。在菜单项“文件”中选“进入运行环境”或直接按“F5”或直接按工具条中图标，都可以进入运行环境。
但看见的画面并不能动，移动鼠标到 “进水阀”、“出水阀”上面的红色部分，会出现一只小“手”，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，也没有人为地改变其值。现在可以用如下方法改变其值，使液位动起来。
此方法只是模拟动画，只在设计过程中应用到了，最终并没有出现。
在“工具箱”中选中滑动输入器图标，当鼠标变为“十”后，拖动鼠标到适当大小，然后双击进入属性设置。
在“滑动输入器构件属性设置”的“操作属性”中，把对应数据对象的名称改为：液位，可以通过单击图标，到库中选，自己输入也可；“滑块在最上边时对应的值”为：100。
在“滑动输入器构件属性设置”的“基本属性”中,在“滑块指向”中选中“指向左（上）”，其它不变。
在“滑动输入器构件属性设置”的“刻度与标注属性”中,把“主划线数目”改为：10，即能被10整除，其它不变。为了准确了解液位的值，我们可以用数字显示其值，在“工具箱”中单击“标签” 图标，调整大小放在水罐下面，双击进行属性设置如图4.2.3所这时再按“F5”或直接按工具条中图标，进入运行环境后，可以通过拉动滑动输入器使整个画面动起来。

图4.2.3 组态效果图
4.2.3报警显示与数据
按“F5”或直接按工具条中图标，进入运行环境，就会发现报警显示已经轻松地实现了。报警数据在报警定义时，已经让洗衣机当有报警产生时，“自动保存产生的报警信息”，在“运行策略”中，单击“新建策略”，弹出“选择策略的类型”，选中“用户策略”，按“确定”。选中“策略1”，单击“策略属性” 按钮，弹出“策略属性设置”窗口，把“策略名称”设为：报警数据，“策略内容注释”为“水罐的报警数据”。
选中“报警数据”，单击“策略组态”按钮进入，在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行”图标，新增加一个策略行。再从“策略工具箱”中选取“报警信息浏览”，加到策略行上，单击鼠标左键双击图标，弹出 “报警信息浏览构件属性设置”窗口，在“基本属性”中，把“报警信息来源”中的“对应数据对象”改为：液位组。退出策略组态时，会弹出如窗口，按“是”按钮，就可对所做设置进行保存。操作将在运行环境中看到刚才的报警数据。
在MCGS组态平台上，单击“主控窗口”，在“主控窗口”中，选中“主控窗口”，单击“菜单组态”进入。单击工具条中的“新增菜单项” 图标，会产生“操作0”菜单。双击“操作0”菜单，弹出“菜单属性设置”窗口。在“菜单属性”中把“菜单名”改为：报警数据。在“菜单操作”中选中“执行运行策略块”，选中“报警数据”，按“确认”设置完毕。按“F5”或直接按工具条中图标，进入运行环境，就可以用菜单“报警数据”打开报警历史数据。当有报警产生时，可以用提示灯显示，具体操作如下：在“用户窗口”中选中“水位控制”，双击进入，单击“工具箱”中的“插入元件” 图标，进入“对象元件库管理”，从“指示灯”中选取如：，调整大小放在适当位置。作为“洗完”的报警指示。
4.2.4 历史报表与实时报表
在工程应用中，大多数监控系统需要对数据采集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。实时数据报表是实时的将当前时间的数据变量按一定报告格式（用户组态）显示和打印，即：对瞬时量的反映，实时数据报表可以通过MCGS系统的实时表格构件来组态显示实时数据报表。
在全自动洗衣机MCGS组态平台上，单击“用户窗口”，在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮产生一个新窗口，单击“窗口属性”按钮，弹出“用户窗口属性设置”窗口，进行设置所示。在工具条中单击“帮助” 图标，拖放在“工具箱”中单击“自由表格” 图标上就会获得“MCGS在线帮助”，仔细阅读，然后再按下面操作进行。
在“工具箱”中单击“自由表格” 图标，拖放到桌面适当位置。双击表格进入，如要改变单元格大小，把鼠标移到A与B或1与2之间，当鼠标变化时，拖动鼠标即可；单击鼠标右键进行编辑。
单击“连接”或直接按“F9”，再单击鼠标右键从实时数据库选取所要连接的变量双击。
在全自动洗衣机MCGS组态平台上，单击“主控窗口”，在“主控窗口”中，单击“菜单组态”，在工具条中单击“新增菜单项” 图标，会产生“操作0”菜单。双击“操作0”菜单，弹出“菜单属性设置”窗口按“F5”进入运行环境后，单击菜单项中的“曲线”会“曲线”窗口，实时数据就会显示出来。历史报表历史数据报表是从历史数据库中提取数据记录，以一定的格式显示历史数据。实现历史报表由两种方式，一种用策略“存盘数据浏览”构件，另一种利用历史表格构件。在“运行策略”中单击“新建策略”按钮，弹出“选择策略的类型”，选中“用户策略”，按“确认”。单击“策略属性”，弹出“策略属性设置”，把“策略名称”改为：历史数据，双击“历史数据”进入策略组态环境，从工具条中单击“新增策略行”，再从“略工具箱”中单击“存盘数据浏览”.弹出“存盘数据浏览构件属性设置”窗所示设置单击“测试”按钮，进入“数据存盘浏览” 。单击“退出”按钮，再单击“确认”按钮，退出运行策略时，保存所做修改。如果想在运行环境中看到历史数据，请在“主控窗口”中新增加一个菜单，取名为：历史另外可以做历史数据报表利用MCGS的历史表格构件。历史表格构件是基于“Windows的窗口”和“所见即所得”机制，用户可以在窗用历史表格构件强大的格式编辑功能配合MCGS的在MCGS开发平台上，单击“用户窗口”，在“用户窗口”中双击“数据显示”进入，在“工具箱”中单击“历史表格”，拖放到桌面，双击表格进入，把鼠标移到在C1与C2之间，当鼠标发生变化时，拖动鼠标改变单元格大小；单击鼠标右键进行编辑。在R1C1输入“采集时间”，R1C2输入“液位1”，R1C3输入“液位2”。拖动鼠标从R2C1到R5C3，表格会反黑。在表格中单击鼠标右键，单击“连接”，再单击“表格”菜单中“合并表元”选项，表格中所选区域会出现反斜杠，如双击表格中反斜杠处，弹出“数据库连接设置”窗口，具体设置如图3-33所示，设置完毕后按“确认”这时进入运行环境，实时报表与历史报表制作完了。实时曲线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。实时曲线构件是用曲线显示一个或多个数据值的画图形，象笔绘记录仪一样实时记录数据对象值的变化情况。单击“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”，拖放到适当位置调整大小。双击曲线，弹出“实时曲线构件按“确认”即可，在运行环境中单击“曲线”菜单，就可看到实时曲线。双击曲线可以放大曲线。历史曲线为全自动洗衣机的历史曲线构件实现了历史数据的曲线浏览功能。运行时，历史曲线构件能够根据需要画出相应历史数据的趋势效果图。历史曲线主要用于事后查看数据和状态变化趋势和总结规律。在“用户窗口”中双击“数据显示”进入，在“工具箱”中单击“历史曲线”标，拖放到适当位置调整大小。双击曲线，弹出“历史曲线构件属性设置”窗口，按下图所示设置，在“历史曲线构件属性设置”中，“液位1”曲线颜色为“绿色”；“液位2”曲线颜色为“红色”。在运行环境中，单击“曲线”菜单，打开“曲线窗口”，就可以看到实时数据，历史报表，实时曲线，历史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。

4.2.5编辑脚本程序
双击进入脚本程序编辑环境，按所示输入。
IF 进水阀=1 THEN
IF 液位>90 THEN
液位=90
ELSE
液位=液位+1
ENDIF
ELSE
液位=液位
ENDIF
IF 出水阀=1 THEN
IF 液位<=90 THEN
液位=液位-1
ELSE
液位=90
ENDIF
ELSE
液位=液位
ENDIF

按“确认”退出，则脚本程序就编写好了，这时再进入运行环境，所需要的控制流程，出现相应的动画效果。

5 全自动洗衣机控制系统PLC程序设计
5.1设计功能顺序图
正反洗未满3次
15秒
3秒
启动
10秒 大循环3次
大循环未满3次
低水位
15秒
暂停
排水
脱水排水
10秒
报警
停机
第一次大循环
高水位
3秒
暂停
洗涤正转
进水
洗涤反转
图5.1 洗衣机设计顺序图

5.2 I/O口分配表

输入点分配

元件名称
元件符号
输入点编号
进水
YV1
Y0
排水
YV2
Y3
电机正转
KM1
Y1
电机反转
KM2
Y2
脱水
CL
Y4
报警
BE
Y5

输出点分配

元件名称
元件符号
输入点编号
启动按钮
SB1
X0
手动按钮
SB2
X3
高水位开关
SQ1
X1
低水位开关
SQ2
X2
手动排水
SB3
X4

5.3梯形图

5.4指令表

6 MCGS与PLC的连接与调试
设备窗口是MCGS系统的重要组成部分，负责建立系统与外部硬件设备的连接，使得MCGS能从外部设备读取数据并控制外部设备的工作状态，实现对工业过程的实时监控。
由于MCGS对设备的处理采用了开放式的结构，在实际应用中，可以很方便地定制并增加所需的设备构件，不断充实设备工具箱。MCGS将逐步提供与国内外常用的工控产品相对应的设备构件，同时，MCGS也提供一个了接口标准，以方便用户用VisualBasic或VisualC++编程工具自行编制所需的设备构件，装入MCGS的设备工具箱内。MCGS提供了一个高级开发向导，能为用户自动生成设备在组态工作台界面中，用鼠标单击“设备窗口”选项，出现设备窗口图标并双击进入设备组态窗口；在此窗口中通过设备工具箱，完成设备组态。
设备组态完成后，双击“通用串口父设备0”，进入“通用串口设备属性编辑”对话框，根据设备通讯要求和连接情况，完成对话框中相关的参数设置，具体设置如图6.1所示，按“确认”键完成设置。返回设备组态窗口，双击“设备”进入“设备属性设置”对话框，在此窗口中有“基本属性”、“通道连接”、“设备调试”、“数据处理”选项卡，在液体自动混合控制中，不涉及“数据处理”。其余三项设置如图所示。在“设备调试”选项卡中，如果“通讯状态标志”栏中，显示“0”则表示通讯正常，若显示“-1”则表示通讯不正常。如图6.1所示。

图6.1 通用串口父设备属性编辑窗口
在上述工程立项基础上,设置图形的动画属性与实时数据库中定义的变量的连接关系,作为动画的驱动源。如图6.2所示。

图6-2 动画属性与数据库链接
7基于plc 的自动售货机设计
7.1设计目的及控制要求
通过对自动售货机PC－PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践，了解电器控制系统的一般设计思路，熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法，并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。
1）此售货机可投入1元、2元、或5元硬币。
2)当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；又当投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。
3)当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。
4)当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。
5)若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。
6)假设汽水排出、咖啡排出、找钱动作均由电机进行控制。
7.2自动售货机的基本功能
自动售货机的各种动作功能和控制要求，给出了完整的自动售货机操作规程，售货机的基本功能就是对投入的货币进行运算，并根据货币数选择相应的物品。
售货机中有2种商品，汽水价格12元，咖啡的价格为15元。现投入硬币，当投入的货币超过汽水的价格时，汽水指示灯亮，提示可以购买，当投入的货币超过咖啡的价格时，咖啡指示灯亮。当按下买汽水按钮时，售货机进行减法运算，从投入的货币总值中减去汽水的价格同时启动相应的电机，提取汽水到出货口。汽水流出7秒，在此期间不能进行买汽水或咖啡操作。但可找钱。买咖啡操作同理。操作完成后，如需继续交易，则同上，如果此时不再购买而按下退币按钮，售货机则要进行退币操作，退回相应的货币，并在程序中清零，完成此次交易。如图7.2所示。可通过操作属性把把自动售货机分为四个过程：
（1）.投币过程
（2）价格比较过程
（3）选择商品过程
(4)退币过程

图7.2 自动售货机的工作流程图
7.3 PLC的I/O分配
自动售货机Plc I/O分配如表7.3所示：
表7.3 自动售货机Plc I/O分配表
输入
输出

说明

说明
X0
1元硬币识别器
Y0
汽水指示灯
X1
2元硬币识别器
Y1
汽水出口
X2
5元硬币识别器
Y2
咖啡指示灯
X3
汽水按钮
Y3
咖啡出口
X4
咖啡按钮
Y4
1元硬币退币口
X5
找钱按钮
Y5
2元硬币退币口

Y6
5元硬币退币口

D0
余额指示
7.4 PLC控制程序梯形图

7.5 MCGS组态程序设计说明
在组态软件中，新建一个主控窗口。选中设备窗口，并双击“通用串口父设备0”,并选择子设备“三菱Fx-232”，分别对其属性进行设计。新建用户窗口，得到的参考界面如下图，然后再在“设备窗口”中添加所需的原件，进行通道连接后将其关闭，在“实时数据库”中查看所添加的元件。回到用户窗口对图中的各元件进行链接。检查无误后把该组态与PLC相链接，运行该组态。所出现的运行界面就是所得组态。
参考界面如图7.5所示.

图7.5 自动售货机组态图

8基于MCGS的PLC液体混合控制系统设计
8.1 选择PLC型号
本设计选用三菱公司的FX0N-60MR的PLC，它是一种整体式结构的小型PLC，并且指令丰富，功能强大，可靠性高，适应性好，结构紧凑，便于扩展，性价比高。并且有多种特殊功能模块或功能扩展板，可以实现多轴定位控制，设计中使用的PLC所用的模块共有I/O总数32点，其中输入点12点，输出点12点。可带8个特殊扩展单元。用户程序存储器容量为16K字。内置高速计数器，具有PID控制器功能。并且通过通信扩展板或特殊适配器可以实现多种通信和数据链接，
8.2 I/O分配表
完成该控制任务需要7个输入点和5个输出点，具体分配如表8.2所示。
表8.2 输入/输出地址分配表
输入点
输出点
地址
作用
地址
作用
X0
启动按钮SB1
Y0
液体A电磁阀Y0
X1
停止按钮SB2
Y1
液体B电磁阀Y1
X2
液面传感器SL1
X3
液面传感器SL2
Y2
混合液体电磁阀Y2
X4
液面传感器SL3
Y3
搅拌电动机接触器KM
X5
手动部分
X6
自动部分
Y4
保温控制

8.3机械装置图
液体混合控制装置如图1-1以及1-2所示，其中阀A、阀B、阀C为电磁阀，线圈通电时打开SL1、SL2、SL3为上、中、下液位传感器，被溶液淹没时为ON。达到水位后控制阀体的开关，这样实现流入反应罐液体顺序与流量的控制要求。如图8.3所示。

图8.3 液体混合装置结构图

8.4工作过程分析
1）启动操作
按下启动按钮SB1,X0的常开触点闭合，Y3、T2同时得电并通过Y3常开触点自锁，Y3常开触点闭合，使Y3接通排放剩余混合液体，经T10延时5s后Y3断电，即关闭混合液体阀门。同时液体A电磁阀Y0打开，液体A流入容器。
2）液面上升到SL2
当液面上升到SL2时，SL2触点接通，即Y1接通，X3置位，其常闭触点打开，使Y0断电，Y0控制的电磁阀关闭，液体A停止流入；同时Y1常开触点接通，使其控制输出的电磁阀接通，液体B电磁阀Y2打开，液体B流入。
3）液面上升到SL1
当液面上升到SL1时，SL1触点接通，即X2接通，Y2置位，其常闭打开，使输出端断开，Y2控制的电磁阀关闭，液体B停止注入，同时KM和T0接通，搅拌电动机开始工作。
4）搅匀后放混合液
搅拌电机工作时，T0计时，40s后KM断开，搅拌电机停止工作。同时T1触点控制热电偶接通，保温10s混合液电磁阀Y3打开，开始放混合液体。
5）液面下降到SL3
当液面传感器SL3（X4）由接通变为断开时，Y3置位，其常开触点接通，T2开始工作，5s后混合液体放完，T2常开触点闭合，复位所用的内部继电器M，使Y3断开，其控制的电磁阀Y3关闭，同时T2常开使X0得电Y0接通，Y0打开，液体A流入，开始进入下一个循环。
6）停止操作
按下停止按钮SB2，X1接通，其常闭触点断开，切断循环信号。在当前的操作处理完毕后，使X1不能再接通，即停止操作。
在操作结束后进行判断，当按下停止按钮后，PLC程序将返回到初始状态，如果想再次激活，需要提供PLC一个上电脉冲M8002，若是在PLC执行完一个工作过程后，期间没有按下停止按钮，那么PLC将返回到程序自动运行的下一循环点进行下一次的操作。
上位机PC机用作编程,编程软件为三菱的综合FA软件MELSOFT系列GXDeveloper。梯形图在计算机中编好后下载到PLC中。