基于組態MCGS家用洗衣機控制系統仿真設計目錄TOC\o"1-2"\h\u28850摘要 摘要隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，家用電器的全自動化已經成為一種不可避免的發展趨勢。自動洗衣機的引進極大地便利了人們的生活。洗衣機是國內唯一一個不打價格戰的行業。經過幾年的不斷發展，家用洗衣機與世界領先的質量和功能水平同步。縱觀整個洗衣機市場，始終有高效、節能、節水、節能和環保的洗衣機占據市場主導地位。盡管洗衣機有了很大的發展，但消費者的需求仍在上升。為了使洗衣機更舒適、更人性化，本文探討了如何利用MCGS通過PLC對自動洗衣機進行仿真和控制，分析和探討了軟件設計和硬件設計中的問題，實現自動洗衣機的正常和強制操作。【關鍵詞】PLC；全自動洗衣機；控制

1緒論現代科學技術的飛速發展改變了世界和人類的生活。作為新世紀的大學生，要站在時代發展的前列，掌握現代科技知識，調整知識結構和能力，適應社會發展的要求。新世紀需要具有豐富現代科學知識、能夠獨立完成所面臨任務、充滿活力和創新意識的新型人才。洗衣機是人們日常生活中的一種普通家用電器，已成為人們生活中不可缺少的家用電器。它還廣泛應用于工業生產，重點研究適用于洗衣的自動洗衣機以及諸如棉花、羊毛、化纖和絲綢等物質。該洗衣機可用于服裝廠洗滌牛仔褲、絲綢和其他衣物。全自動洗衣機適用于賓館、飯店、醫院、學校、工廠等地區，以滿足大容量洗衣的要求。然而，傳統的半手動控制已不能滿足人們對洗衣機自動化的要求。洗衣機必須更好地滿足人們的需求，并依賴于自動化技術的發展。隨著PLC技術的發展，PLC作為一個控制單元很容易滿足全自動洗衣機的自動化要求，控制方法靈活多樣，在不同的情況下，控制方法可能會根據應用的不同而有所不同。隨著自動化技術的飛速發展，洗衣機已經從最初的半自動洗衣機發展到現在的全自動洗衣機，并正在向智能洗衣機發展。2全自動洗衣機的工作原理及控制要求2.1整體系統介紹及原理在半自動洗衣機中，洗衣機的工作分為進水、沖洗、排水和洗滌，這四項流程均由相應的按鈕操作。在全自動洗衣機中，這四個流程都能夠按照順序全部自動化，直至洗滌完成。洗衣機的基本工作過程示意圖見圖2-1。圖2-1洗衣機的工作流程示意圖自動洗衣機的進水、洗衣、排水和脫水均利用水開關實現，由電磁進水閥門與電磁泄水閥的共同控制功能實現自動控制，水位開關用來調節干衣機的水位，而電磁進空氣閥具有中斷水流的功能。當電磁入水閥開啟時，灌水開始；當電磁出水閥開啟時，排水；當水泵電機開啟時，洗衣；脫水時，脫水桶啟動。2.2全自動洗衣機的控制要求

自動洗衣機控制器的主要特點，是同時實現“正常運行”和“強制停機”。2.2.1正常運行“正常運行”方式具體控制要求如下：(1)按下啟動按扭；(2)開啟進水直到水滿(即水位到達高水平)時暫停，進水進水暫停約2s后進行洗衣；(3)在洗衣時，先正轉30s，停2s，然后再反轉30s，再停止2s；(4)這樣循環一共五次，總共320s后進行大排水，當水位降至最低水位時進行脫水30s；(5)然后再進水，重復(2)~(4)步，這樣循環共2遍；(6)當洗衣流程完成，報警3s并自行停止。2.2.2強制停止“強制停機”方式具體控制要求如下：(1)若按下“停機”的按扭，在清洗過程中完全停機，則清洗電動機和脫水桶轉、進水電磁控制閥和排水電磁閥的控制門全部閉合；(2)使用自動排水開關和自動脫水開關，實現自動排水和脫水的報警。3全自動洗衣機的MCGS組態軟件控制3.1MCGS組態軟件概述3.1.1認識MCGS組態軟件MCGS系統是一種基于Windows平臺的結構化軟件系統，旨在快速搭建并建立高級管理系統，可使用于MicrosoftWindows95/98/me/NT/2000等操作系統。MCGS為工程應用人員提供了一套處理實際工程問題的程序和平臺，使其可以同時進行工程現場數據收集、即時數據分析和歷年數據分析、告警與安全機制、流程管控、以視頻動畫展示趨勢曲線和報告產出等任務，以及企業內部監測網絡有了MCGS，沒有計算機編程知識的用戶可以輕松完成穩定、功能齊全的開發、小型操作和專業的計算機控制系統。MCGS具備應用簡便、可視化性好、安全性好、運行性能高、可信度大等優勢，已成熟運用在石化、冶金、發電、水處理、環保檢測、計算機制造、交通、能源產品原材料、農產品智能化等領域，在航空航天飛行中等。3.1.2MCGS組態軟件的系統構成

(1)MCGS組態軟件的整體結構MCGS五點一軟件系統分為組態工作環境和執行工作環境二部分。如圖3-1。組態環境：組態環境：組態生成應用系統運行環境：解釋執行組態結果組態結果數據庫圖3-1MCGS的組成MCGS配置-為由MCGSETExe管理的自定義應用程序建立了一個工作環境，并將它存儲到MCGS目錄的程序列表中。MCGS配置中的用戶，已完成了動畫設計、硬件連接、控制等過程準備、工程打印報告編譯，etcD，然后創建擴展。MCG的項目文件，又叫做配置結果信息庫，是和MCGS執行環境在一塊的用戶應用管理系統，通常簡稱為“項目”。MCGS運行環境也是用戶應用操作系統的主要工作，由McgsRun.exe執行，維護并存儲在MCGS目錄的程序目錄中，項目管理是在操作環境中完成的。(2)MCGS組態軟件五大組成部分MCGS的組態軟件一般由5個部門構成：主控制窗、設備窗口和應用窗口，對每個數據庫執行不同的功能，并具備不同的特性。如圖3-2。主控窗口主控窗口設備窗口用戶窗口實時數據庫運行策略MCGS工控組態軟件菜單設計設置工程屬性設定存盤結構添加工程設備連接設備變量注冊設備驅動創建動畫顯示設置報警窗口人機交互界面定義數據變量編寫控制流程使用功能構件圖3-2MCGS組態軟件五大組成部分主控窗口：項目的重要窗口或框架。在主控制窗中，可放置一些設備窗口和一些自定義窗口，以負責規劃和管理、啟動或禁用這些窗口。一般的設置動作包含：界定項目名稱、準備項目菜單、繪制封面圖像、定義自動開始窗口、選擇動畫更新周期、確定數據庫文件名和保存日期。設備窗口：是鏈接和監視外界機械設備的環境。在此窗口中，可以選擇數據采集裝置并管理其輸入輸出，注冊設備驅動程式，以及定義要鏈接到驅動器的設備變量。用戶窗口：此窗口主要用于配置項目中的人機界面，如創建各種動畫圖像、輸出提醒數據和圖表。實時數據庫：是項目所有部分的主要數據和管理中心，把整個MCGS項目的所有部分連接成一個整體。操作策略：該窗口可以基本實現過程控制，包括開發控制程序(ifthen腳本程序)，并選擇不同的功能元素，如數據采集、定時器、公式開發功能、多媒體輸入輸出等。3.2全自動洗衣機工程及動畫設計3.2.1建立工程(1)工程簡介如何通過MCGS的組態軟件實現自動洗滌過程使用MCGS程序，創建了一種更簡易的自動洗滌系統。該項目包含動畫、準備過程的管理、模擬設備接線、告警自動輸出、報告曲線顯示與印刷。(2)建立MCGS新工程如果計算機上安裝了MCGSconfiguration，則MCGS聲音環境和MCGS工程環境圖標將顯示在windows桌面上。雙擊MCGS聲音環境圖標，并在配置環境中輸入MCGS。如圖3-3所示。圖3-3MCGS工作臺窗口在菜單選項的“文件”中選取“新增工程項目”菜名單，只要將MCGS設置在D：的根目錄表下，系統將會在D：\MCGS\WORK\下自動產生新增工程項目，而默認的工程項目為新增工程項目X.MCG(X代表新增工程項目的序列號，如：0、1、2等)。如圖3-4顯示。 圖3-4工程另存為窗口在菜單的“文檔”中選取“建設工程另存為”的選定窗口，將建設工程項目保存為：D：\MCGS\WORK\全手動洗衣機。如圖中3-5所示。圖3-5保存新建的工程3.2.2畫面設計及動畫連接(1)建立新畫面在MCGS的組態平臺上，通過點擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新增窗口”按鍵，則生成新“窗口0”，如圖3-6所顯示。圖3-6新建用戶窗口選擇“窗口0”，單擊“窗戶屬性設置”，加入“用戶窗口性能設定”，將窗口名稱改成：全自動洗衣機；將窗口標題改為：全自動洗衣機；在窗口位置中選擇“最大化顯示”，其它不變化，單擊“確定”如圖3-7所表示。圖3-7設置用戶窗口屬性單擊剛建立的“全自動洗衣機”用戶窗口，單擊“動畫制作組態”，加入到動畫片的制作窗口，如圖中3-8所顯示。圖3-8動畫制作窗口(2)工具箱點擊工具條中的“工具箱”按鍵，即可開啟動畫工具箱，圖標相對于選擇器，用來在編輯圖像時選擇用戶窗口中特定的圖像對象；對于快速結構與組態，在MCGS操作系統里面還給出了常見的圖元、圖符、動畫結構對象，也就是操作系統的繪圖對象。如圖3-9所示。圖3-9繪圖工具箱窗口點擊“工具”菜單，選定“對象元件庫管理”或單擊工具條中的“工具箱”按鍵，即可開啟動畫工具箱，工具箱中的圖標用來管理在目標元素庫中讀取存盤的繪圖內容；圖標用來將在當前用戶窗口中所選定的圖像對象，存入對象元素庫中。如圖3-10。圖3-10對象元件庫管理窗口在“對象元件庫管理”中的“儲藏罐”中選擇中意的罐，按“確認”，并將所選擇的罐子在桌面的左上角，即可更改其尺寸和位置，如罐17、罐43。在“對象元件庫管理”中的“閥”中，依次選擇了二個閥門(均為閥46)、2個馬達(馬達30)、一個指示燈(指示燈1)。流淌的水是由MCGS動畫工具箱中的“流動塊”等結構所制作完成的。選中工具箱里的“流動塊”動畫構件()。移動鼠標至窗口中的設定區域，(鼠標的光標成為十字形狀)，單擊一次鼠標左鍵，移動鼠標，在鼠標光標后產生一條虛線，拖拽適當間距后，單擊鼠標左鍵，產生一個流淌塊。再拖動鼠標(可沿原有方位，也可垂直于原有方位)，產生下一個流淌塊。當使用者要完成繪出工作時，雙擊鼠標左鍵就可。當使用者要調節流淌塊時，應該首先選擇流淌塊(流淌塊旁邊存在選中標記：白色小方塊)，將鼠標表針導向小方塊，再按住左鍵不放，然后拖動鼠標，就能夠改變流淌塊的圖形。同時利用工具箱中的圖標，還能夠對閥、罐等進行文字標注，具體方法見以上做“全自動洗衣機仿真系統”。(3)整體畫面最后生成的畫面如下圖3-11所示：圖3-11控制主界面選擇菜名單“文件”中的“保存窗口”，則可以對所完成的圖像畫面進行保存。(4)動畫連接在用戶窗口中，單擊全自動洗衣機窗口進入，選擇水罐后雙擊，將彈出單元屬性設定窗口選擇具有圖符者，則會發現，點擊即可加入到動畫組態屬性的設定窗口，按下圖3-12所示進行，其它屬性固定。當設定好后，先按下確定，然后再按確定，所有變量連接完成。圖3-12屬性設置窗口出水閥屬性設置跟進水閥屬性設置一樣。在“用戶窗口”中選定“全自動洗衣機”，單擊鼠標右鍵，選取“設定為開機窗口”如圖3-13所示，如此工程執行后會自行加入到“全自動洗衣機”的窗口。圖3-13設置啟動窗口在菜單選項的“文件”中選“進入運行環境”或直接選擇按“F5”或直接選擇按下工具條中圖標后，都可進入到執行環境。但是，如果屏幕不移動，將鼠標移動到“進水閥”、“出水閥”上方的紅色部分，將出現一個小“手”。單擊它，紅色部分將變為綠色，移動塊將相應地移動。但水罐不會改變，因為不會輸入信號或人為改變它們的價值。現在，只能修改其值以提高液位。此方式也只能模擬動畫，而且只有在設計中使用到過，結果并不會發現。在“工具箱”中選中滑動輸入器圖標，當鼠標變成“十”后，拖拽鼠標到合適尺寸，接著雙擊加入到屬性設定，其中功能如下圖所示：在“滑動輸入器構件屬性設置”的“操作屬性”中，把相應數據對象的名字改為：液位，即可使用單擊圖標，到庫中選，自已輸入也可以；“滑塊在最上邊時對應的值”則為：100。在“滑動輸入器構件屬性設置”的“基礎屬性設置”中，在“滑塊指向”中選擇“指向左（上）”，而其它不變。在“滑動輸入器構件屬性設置”的“刻度與標注屬性”中，把“主劃線數目”改成：10，就能把10整除，其它不變化。屬性設置與效果圖如下圖3-14所示：圖3-14添加滑動輸入器想要確切知道液位高度的具體數值，我們只能用數字表示其值，在“工具箱”中單擊“標簽”圖標，將調整的尺寸放到水罐下方，再單擊展開屬性設置如圖3-15所顯示。圖3-15動畫組態屬性窗口這時再按下“F5”或干脆按下工具條中圖標，在進入到正常使用環境條件后，即可使用拖拉或滑動的使用器讓整體圖像畫面移動起來。3.3全自動洗衣機的數據與相關曲線3.3.1報警顯示與數據MCGS還將報警模式定義為數據對象的屬性，該屬性內嵌在數據對象中，并由數據庫進行自主管理。當數據對象的值或狀態改變時，實時數據庫將判斷數據對象是否已被提示或提醒工作是否已完成，并把已經接受到的消息發送給系統的其他部門，而即時數據庫系統則把提醒信息放到特定的數據庫文檔中。(1)定義報表對于全自動洗衣機，在控制變量為“液位”下，雙擊實時數據庫中的“液位”，在告警屬性中選擇“允許進行報警處理”；在告警設置中，選擇“上限報警”，并選擇最高報警值：85；警告的注意事項：應立即注水；在告警預設中，選定“下限報警”時，將告警數值設定為5；警告：水很快就會干。在保存的磁盤屬性中，選中“自動保存產生的報警信息”。圖3-16數據對象屬性設置窗口如圖3-16所顯示，將屬性設定好后，再按“確認”的按鈕。(2)報警顯示實時數據庫僅用于三個任務：判斷、通知和存儲提醒，以及您需要在配置中執行的其他報警后處理操作(即執行報警操作)。此完整的洗衣機提醒顯示以下操作：在MCGS的組態平臺上，可以選擇“用戶窗口”，在“用戶窗口”中，選擇“全自動洗衣機”窗口，雙擊“全自動洗衣機”或單擊“動畫組態”進入。在工具條中單擊“工具箱”，彈出“工具箱”，從“工具箱”中單擊“報警顯示”圖標，變“十”后用鼠標旋轉至相應區域顏色與尺寸。如圖3-17所表示。雙擊，再雙擊出現以下圖3-18所示。圖3-17報警顯示窗口圖3-18報警顯示構件屬性設置窗口在“報警顯示構件屬性設置”下，將“對應的數據對象的名稱”更改為液位組，“最大記錄次數”為：6，其余保持不變。出現提示時，單擊“確定”。此時按“F5”或干脆按下工具條中圖標，進入到正常工作工作環境后，就會看到報警提示工作已經很輕松地完成了。(3)報警數據定義告警時，當告警出現時，系統洗衣機會先手動保存告警，然后點擊新出現的菜單中的“運行策略”，以選定策略類型，然后單擊確定。如圖3-19所示。圖3-19選擇策略的類型選擇“策略1”復選框，單擊“策略屬性”打開“策略屬性設置”窗口，然后將“策略名稱”設置為：告警統計消息、戰略相關部分內容注釋作為水族箱中的提醒統計消息。選擇“報警數據”，單擊“策略組態”按鍵加入，在戰略組態中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標，可以新添加一條戰略行為。然后，在“策略工具箱”中選擇“報警信息瀏覽”，加在策略行上，再點擊鼠標左鍵。如圖3-20所顯示：圖3-20報警數據策略組態單擊圖標，會彈出如下圖3-21“報警信息瀏覽構件屬性設置”窗口，在“基本屬性”中，把“報警信息來源”中的“對應數據對象”改成：液位組。圖3-21報警信息瀏覽構件屬性設置按“測試”按鍵，進入到“報警信息瀏覽”。如圖3-22顯示。圖3-22報警信息瀏覽退出策略組態時，系統會彈出如圖3-23窗口，按下“是”按鍵后，就可以對所作設定加以保存。圖3-23退出策略組態提示框按照以下流程，操作將在正常使用環境中發現剛才的報警數據信息。在MCGS的組態平臺上，可以選擇“主控窗口”，在“主控窗口”中，選擇“主控窗口”，單擊“菜單組態”進入。單擊工具條中的“新增菜單項”圖標，會生成“操作0”菜單選項。雙擊“操作0”菜單選項，彈出“菜單屬性設置”的窗口。在“菜單屬性”中把“菜單名”改為：報警數據。在“菜單操作”中選擇“執行運行策略塊”，選擇“報警數據”，按“確定”設定成功。如圖3-24所顯示。圖3-24菜單設置窗口按“F5”或通過按工具條中圖標，加入到應用環境，就能夠用菜單“報警數據”開啟告警的歷史數據分析。(4)報警動畫當有報警產生時，可以用提示燈顯示，具體操作如下：從“用戶窗口”中選擇“水位調節”，雙擊進入，單擊“工具箱”中的“插入元件”圖標，加入到“對象元件庫管理”，從“指示燈”中選擇為：，調節大小后放入相應區域，作為“洗完”的報警指令。3.3.2歷史報表與實時報表在實際工程使用中，大多數監測系統都需要按照實際情況對數據采集裝置收集的數據進行保存、數據分析和打印。史料(班次報表、日報、月報等報表是生產管理系統的一部分，顯示、檢索、分類、統計抽搐、打印統計的最后結果，是整個生產管理系統的最后成果；該報告也是生產過程中系統控制對象狀況的綜合記載和規范整理過程。(1)實時報表實時數據報告根據特定的報告格式(用戶配置)，即教育，顯示和打印實時可變數據。在全自動洗衣機的MCGS平臺上，先點擊應用窗口按鈕可以創建新窗口，再點擊窗口屬性按鈕顯示應用窗口屬性設置窗口。進行的設置，如圖3-25所顯示。圖3-25用戶窗口屬性設置在工具條中點擊“幫助”圖標，拖放在“工具箱”中單擊“自由表格”圖標上就會得到“MCGS在線幫助”。在“工具箱”中單擊“自由表格”圖標，將拖放到桌面相應區域。單擊獨立圖表進入后，若要變化單元格大小時，將鼠標移至A與B之間或一與二中間，當鼠標變化時，直接選擇拖拽鼠標即可；點擊鼠標右鍵進行了編輯工作。如圖3-26。圖3-26實時報表輸入設置在R1CB處點擊鼠標右鍵，點擊“連接”或直接按“F9”，然后再點擊鼠標右鍵在實時數據庫選擇對所要連接的變量雙擊或直接進入，如圖3-27所顯示。圖3-27實時報表數據連接設置在全手動洗衣機的MCGS組態平臺上，點擊“主控窗口”，在“主控窗口”中，單擊“菜單組態”，在工具條中單擊“新增菜單項”圖標，會生成“操作0”菜單。單擊“操作0”菜單選項，彈出“菜單屬性設置”窗口，如圖3-28所顯示。圖3-28菜單屬性設置按“F5”加入運動環境后，單擊菜單項中的“曲線”會開啟“曲線”窗口，而實時的數值也會呈現過來。(2)歷史報表歷史統計報告就是從歷史數據庫系統中抽取出來的，并按特定的格式表示為歷史統計資料。有兩種方法可以編寫歷史記錄報告：一種是磁盤“存盤數據瀏覽”策略項，另一種是歷史記錄表項。在“運行策略”中單擊“新建策略”按鍵，彈出“選擇策略的類型”，選定“用戶策略”，按“確定”。點擊“策略屬性”，彈出“策略屬性設置”，把“策略名稱”改為：歷史數據，雙擊“歷史數據”進入到戰略組態環境，從工具條中單擊“新增策略行”圖標，再從“策略工具箱”中單擊“存盤數據瀏覽”。單擊圖標，會彈出“存盤數據瀏覽構件屬性設置”的窗口，按下圖3-29所示的設定。圖3-29存盤數據瀏覽構件屬性設置點擊“測試”按鍵，加入“數據存盤瀏覽”。點擊“退出”，接著點擊“確認”并在保存更改歷史時退出當前正在執行的策略。若要查詢工作環境中的歷史數據，請在主管理窗口中添加一項新菜單選項，該菜單選項也被叫做歷史數據，如圖3-30所顯示。圖3-30菜單屬性設置另外可以做歷史數據報表利用MCGS的歷史表格構件。歷史表格構件是基于“Windows的窗口”和“所見即所得”機制，用戶可以在窗口上利用歷史表格構件強大的格式編輯功能配合MCGS的畫圖功能作各種精美報表。在MCGS開發平臺上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中雙擊“數據顯示”進入，在“工具箱”中單擊“歷史表格”圖標，拖放到桌面，雙擊表格進入，把鼠標移到在C1與C2之間，當鼠標發生變化時，拖動鼠標改變單元格大小；單擊鼠標右鍵進行編輯。在R1C1輸入“采集時間”，R1C2輸入“液位1”，R1C3輸入“液位2”。拖動鼠標從R2C1到R5C3，表格會反黑。如圖3-31所示圖3-31歷史表格設置右鍵點擊選項卡并點擊“連接”，然后單擊“表格”中的“合并表元”按鈕。所表格中所選區域會出現反斜杠，如下圖3-32所示。圖3-32歷史表格反斜杠顯示單擊選項卡可以啟動“數據庫連接設置”窗口，具體內容設定如圖3-33所示，設定完成后按“確定”結束。圖3-33數據庫連接設置此時，實時報告和歷史報告已準備好進入操作環境。(3)實時曲線數字曲線構件，是用曲線表示一個或多個數據對象值的動畫圖像，如筆繪記錄儀那樣可以即時記錄數據對象值的變動情形。點擊“用戶窗口”標志，在“用戶窗口”中雙擊“數據信息展示”進入，在“工具箱”中單擊“實時曲線”圖標，拖放到相應地方調節尺寸。雙擊曲線，彈出“實時曲線構件屬性設置”窗口，按下圖3-34所示設定。圖3-34實時曲線構件屬性設置按“確認”即可，在操作環境中單擊“曲線”菜單，就能看到真實曲線。單擊曲線，即可擴大曲線。(4)歷史曲線為全自動洗衣機的歷史曲線構件實現了歷史資料的曲線查詢功用。操作時，歷史曲線結構也可以按照要求繪制出對應歷史數據的走勢效果圖。歷史曲線一般用來在事后查詢歷史數據和狀態變化情況和總結規律。在“用戶窗口”中雙擊“數據顯示”進入，在“工具箱”中單擊“歷史曲線”圖標，拖放到適當位置調整大小。雙擊曲線，彈出“歷史曲線構件屬性設置”窗口，按下圖3-35所示設置，在“歷史曲線構件屬性設置”中，“液位1”曲線顏色為“綠色”；“液位2”曲線顏色為“紅色”。圖3-35歷史曲線構件屬性設置在工作學習環境中，點擊“曲線”菜單選項，開啟“曲線窗口”，就能夠查看即時數據，歷史報表，即時曲線，歷史曲線等，如圖3-36所示。圖3-36曲線窗口3.4編寫控制流程自定義腳本程序是由用戶設計來執行特定操作和處理程序的，腳本編程的語法與Basic的通用語言非常相似，但該語言，更容易理解和使用，以便普通用戶能夠正確、快速地掌握和使用。3.4.1新增策略在“運行策略”中，雙擊“循環策略”進入，雙擊圖標進入“策略屬性設置”，如下圖3-37所示，只需要把“循環時間”設為：200ms，按確定即可。圖3-37策略屬性設置在新策略組態中，當點擊工具條中的“新增策略行”圖標后，其表示如圖3-38所表示。圖3-38新增策略行在戰略組態中，若還沒發現過戰略工具箱時，請單擊工具條中的“工具箱”圖標，彈出“策略工具箱”，如圖3-39所顯示。圖3-39策略工具箱點擊“策略工具箱”中的“腳本程序”，把鼠標移出“策略工具箱”后，會產生一條小手，將小手放在上，再點擊鼠標的左鍵，將顯示如圖3-40所示：圖3-40腳本程序策3.4.2編輯腳本程序雙擊進入腳本程序的編寫環境，按下圖3-41所示的輸入。IF進水閥=1THENIF液位>90THEN液位=90ELSE液位=液位+1ENDIFELSE液位=液位ENDIFIF出水閥=1THENIF液位<=90THEN液位=液位-1ELSE液位=90ENDIFELSE液位=液位ENDIF圖3-41腳本程序編譯窗口單擊“確定”退出，腳本將準備就緒，然后進入操作環境。根據所需的控制過程，將出現動畫效果。

4全自動洗衣機控制系統PLC程序設計4.1全自動洗衣機控制器的PLC選擇與資源配置4.1.1CPU功能與結構的選擇PLC的功能越來越強大。一般來說，PLC是涉及開關、定時器、計數、數據處理等邏輯操作的核心功能。洗衣機的自動控制需要較簡易的電子控制功能和小型PLC來滿足需要。關于西門子S7-200PLC機型，見下表4-1。CPU221CPU222CPU224CPU226程序存儲器2048字4096字用戶數據存儲器1024字2560字用戶存儲器類型EEPROM數據后備典型時間50h190h本機IO6入/4出8入/6出14入/10出24入/16出擴展模塊數量無2個7個數字量IO印象區大小256（128入/128出）模擬量IO印象區大小無16入/16出32入/32出33Hz布爾指令執行速度0.37/微妙/指令內部繼電器256計數器/定時器256/256順序控制繼電器256表4-1CPU分類控制器的CPU模塊也可以作為CPU-224(AC/DC/繼電器)的模塊，可以按照實際控制需要管理整個控制系統的有序執行。同時，由于模塊中使用了220V的交流電源，并具有十四個數字輸入與輸出點和十個數字輸入輸出點，完全符合洗衣機控制器的需要，因此需要另外的電源模塊，而數字傳輸模塊也將消失。綜上所述選擇了西門子S7-200CPU-224型PLC。4.1.2通訊方式內置的PPI端口也給用戶帶來了更強勁的通訊力量，PPI方法：PPI協定是西門子專門為PLCS7-200系統設計的通訊協定，采用了普通雙芯屏蔽式電纜接頭。Bott系數分別為9.6kbit/s、19.29.6kbit/s和187.59.6kbit/s。CPU的集成編程端口同時也是PPI通信接口。設計性能為9.6kbit/s。4.1.3通訊模塊SIMATICS7-200系列專門為各個領域的測量、監視與管理自動化系統所設計。S7-200系列功能相當強大，無論是單獨運行或是直接連到互聯網，都可以執行復雜的控制功能。所以，S7-200系列有著相當高的性能/市場價格比。S7-200系列發揮了它在現代辦公自動化控制系統中的巨大功效，使用范圍也可由單純的替代式繼電器控制系統，延伸至更復雜的企業自動控制。它的使用范圍也非常廣泛，涵蓋了一切與企業自動檢測和自動控制有關的工業行業，以及民用行業。4.2全自動洗衣機PLC的硬件系統4.2.1全自動洗衣機的硬件介紹S7-200CPU把微處理器、集成化能源系統和數字I/O設備整合在了一種緊密的封裝系統中，并構成了一種功用巨大的小型化可編程邏輯控制器。CPU內部結構如圖4-1所顯示。圖4-1CPU結構根據程序需要得出輸入設備如表4-1：表4-1輸入設備啟動按扭停止按扭手動排水開關手動脫水開關高水位開關水排空開關根據程序需要得出輸出設備如表4-2：表4-2輸出設備進水電磁閥排水電磁閥洗滌電動機正轉繼電器洗滌電動機反轉繼電器脫水桶報警器4.2.2硬件接線圖圖4-2硬件接線圖4.3全自動洗衣機的PLC的軟件系統4.3.1控制程序流程圖全自動洗衣機，控制要求是同時達到“正常運行”和“強制停止”兩個控制條件。正常運行流程圖如圖4-3所示。圖4-3正常運行流程圖強制停止流程圖如圖4-4所示。圖4-4強制停止流程圖4.3.2I/O地址分配表對應的輸入設備輸入地址啟動按扭I0.0停止按扭I0.1水位選擇開關（高水位）I0.2手動排水開關I0.5手動脫水開關I0.6水排空浮球開關I1.2表4-3數字量輸入地址分配對應的輸出設備輸出地址進水電磁閥Q0.0排水電磁閥Q0.1洗滌電動機正轉繼電器Q0.2洗滌電動機反轉繼電器Q0.3脫水桶Q0.4報警器Q0.5表4-4數字量輸出地址分配4.3.3全自動洗衣機的PLC程序在本程式中，M0.0為按下啟動按扭的輔助繼電器；M零點三是停止手動洗衣的輔助繼電器。(1)啟動//按下啟動按扭，開始洗衣//停止自動洗衣輔助繼電器(2)進水一般情況下，先按啟動或洗滌的按鍵，洗滌周期小于2次，但當水位超過水位時會開始吸水，為避免再進水，在洗滌啟動后等待約二秒鐘。按下停止按鍵時，強行停止進水，或立即停止進水。//進水到高水位//進水到低水位(3)洗衣進水到設定水位2s后，開始洗衣，先正轉30s，停止2s然后再反轉30s，停止2s這樣循環5次后進入排水過程。//洗滌電動機正轉30s//洗滌電動機停2s//洗滌電動機反轉30s//洗滌電動機停2s(4)排水洗衣流程結束后，進行排水流程。污水在排空后停止排放。//洗衣小循環5次//排水，直至水排空(5)脫水水排空后，再進行洗滌，在脫水30s后停止洗滌。由于判斷水排空時間是否在排放結束后，故要采用排放結束的輔助繼電器。//判斷水排空//脫水30s(6)洗完報警洗衣大循環二次后，就開啟洗完的告警流程，約3s后終止報警，這樣一來整套流程就完成。//洗衣大循環2次//報警3s5MCGS與PLC的連接與調試5.1概述設備窗口是MCGS操作系統的關鍵部分，負責系統內部和外圍硬件間的聯系，使MCGS系統可以直接從外部設備中獲取數據，并監控外部設備的工作狀況，可以實時監視整個工業流程。由于MCGS系統具有開放的設備處理結構，在實際應用中，可以方便地配置和添加必要的硬件組件，并不斷完善硬件工具。MCGS還將逐步推出適應于國內外常規技術測試產品的配套設備組件，同時MCGS還提出了接口標準，允許使用者通過VisualBasic或VisualC++等程序設計開發工具自主搭建所需要的硬件組件，并將其置于MCGS設備工具箱中。MCGS還提出了一套設備開發指南，能夠為使用者制作設備驅動程序MCGS使用硬件元素管理工具管理準備好的設備驅動程序，單擊工具菜單上的管理硬件項目，將彈出如下圖5-1所示的“設備管理”窗口。圖5-1設備管理設備控制工具的主要功用，是為了便于從數百個設備驅動中，迅速找出正確的設備驅動，以及可以在windows中進行對所選擇設備的注冊與刪除。5.2西門子S7-200在線連接與調試在全自動洗衣機MCGS組態軟件開發平臺上，單擊“設備窗口”，再單擊“設備組態”按鈕進入設備組態。從“工具條”中單擊“工具箱”，彈出“設備工具箱”對話框。單擊“設備管理”按鈕，彈出“設備管理”對話框。從“可選設備”中雙擊“通用設備”，找到“串口通訊父設備”雙擊，選中其下的“串口通訊父設備”雙擊或單擊“增加”按鈕，加到右面已選設備。再雙擊“PLC設備”，找到“西門子”雙擊，再雙擊“S7－200－PPI”，選中“西門子S7－200PPI”雙擊或單擊“增加”按鈕，加到右面已選設備。如下圖5-2。圖5-2設備管理雙擊“設備工具箱”中的“串口通訊父設備”，再雙擊“西門子S7-200PPI”，如圖5-3所示。圖5-3設備工具箱雙擊“設備1－[串口通訊父設備]”，彈出“設備屬性設置”對話框，如圖5-4所示按實際情況進行設置，西門子默認參數設置為：波特率9600，8位數據位，1位停止位，偶校驗。參數設置完畢，單擊“確認”按鈕保留。如果是首次使用，請單擊“幫助”按鈕或選中“查看設備在線幫助”，單擊圖標，打開“MCGS幫助系統”。圖5-4串口設備屬性編輯雙擊[西門子S7-200PPI，彈出“設備屬性設置”對話框，如圖5-5，在屬性設置之前，建議您先仔細閱讀“MCGS幫助系統”，了解在MCGS組態軟件中如何操作西門子S7-200PPI。圖5-5設置設備內部屬性選中“基本屬性”中的“設置