01目的

學(xué)習(xí)使用MCGS嵌入版組態(tài)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的模擬控制。用觸摸屏來控制西門子S7-200的PLC模擬工作。實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)：使用觸摸屏進(jìn)行輸入和  顯示輸出，應(yīng)用西門子S7-200的PLC的指示燈模擬全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作狀態(tài)情  況。實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)讓學(xué)生了解組態(tài)工程的變量與PLC的變量的連接關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)觸摸屏與PLC的相互控制的作用。

02設(shè)備

·1.計(jì)算機(jī)。

·2.MCGS嵌入版組態(tài)軟件。

·3.MCGS觸摸屏。

·4.相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信線。

·5.西門子S7-200的PLC。

·6. V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6軟件。

03工藝過程及控制要求

·1．洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水閥和排水閥控制。進(jìn)水時(shí)，進(jìn)水閥開，水經(jīng)過水管將注入到外桶。排水時(shí)，排水閥開，將水由外桶排到機(jī)外。

·2．洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)脫水桶不旋轉(zhuǎn)。

·3．脫水時(shí)，控制離合器合上，由洗滌電動(dòng)機(jī)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行脫水。

·4．面板上設(shè)有啟動(dòng)、停止按鈕、脫水按鈕。停止時(shí)，進(jìn)行進(jìn)水、排水、脫水工作。

04畫面設(shè)計(jì)與制作

·本次實(shí)訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)用觸摸屏來控制西門子S7-200的PLC來實(shí)現(xiàn)對(duì)洗衣機(jī)系統(tǒng)的模  擬控制工作，建立交互式的人機(jī)界面。通過組態(tài)畫面與各個(gè)構(gòu)件的連接、變量的定義、定時(shí)器的相關(guān)設(shè)置達(dá)到洗衣機(jī)系統(tǒng)的模擬控制作用。洗衣機(jī)系統(tǒng)工作，當(dāng)洗衣人員按下啟動(dòng)按鈕洗衣機(jī)開始工作，注水5秒后開始洗滌。洗滌10秒以后進(jìn) 入脫水狀態(tài)在進(jìn)行30秒后將水排出，一個(gè)完整的洗滌過程完成。主要實(shí)訓(xùn)內(nèi)容  如下列步驟進(jìn)行講述；

1.主控窗口設(shè)計(jì)

·主控窗口是工程的主窗口或主框架。是所有設(shè)備窗口和用戶窗口的父窗口，負(fù)責(zé)這些窗口的管理和調(diào)度，并調(diào)度用戶策略的運(yùn)行。主控窗口的設(shè)計(jì)如下：在MCGS組態(tài)平臺(tái)上單擊“主控窗口”，選中“主控窗口”鼠標(biāo)右鍵打開“主控窗口”的屬性設(shè)置窗口。“系統(tǒng)屬性”，在“基本屬性”中的窗口標(biāo)題改為“全自動(dòng)洗衣機(jī)”的標(biāo)題，封面窗口連接為“自動(dòng)”封面顯示時(shí)間改為2s，在單擊“權(quán)限設(shè)置”按鈕，彈出“用戶權(quán)限設(shè)置”窗口。在“權(quán)限設(shè)置”按鈕下面選擇“進(jìn)入登錄，退出登錄”，菜單設(shè)置為有菜單。菜單管理效果圖如圖實(shí)訓(xùn)1-1所示。

·在MCGS組態(tài)平臺(tái)上的“主控窗口”中，按“菜單組態(tài)”按鈕，打開菜單組態(tài)窗口。在“系統(tǒng)管理”下拉菜單下，單擊工具條中 “新增下拉菜單選項(xiàng)”的圖標(biāo)，增加3個(gè)菜單，分別為“自動(dòng)”、“手動(dòng)”、“曲線”，如圖實(shí)訓(xùn)1-2所示。

 

圖實(shí)訓(xùn)1-1 主控窗口屬性設(shè)置窗口

圖實(shí)訓(xùn)1-2 主控窗口圖

2.設(shè)備窗口

·設(shè)備窗口是MCGS組態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在設(shè)備窗口中建立系統(tǒng)與外部硬件設(shè)備的鏈接關(guān)系，使系統(tǒng)能夠從外部設(shè)備讀取數(shù)據(jù)并控制外部設(shè)備的工作狀態(tài)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境，

MCGS嵌入版提供了多種類型的“設(shè)備構(gòu)件”，作為系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系的媒介。進(jìn)入設(shè)備窗口從設(shè)備構(gòu)件工具箱里選擇相應(yīng)的構(gòu)件，配置到相應(yīng)窗口內(nèi)并建立接口與通道的連接關(guān)系和設(shè)置相關(guān)的屬性，即完成了設(shè)備窗口的組態(tài)工作。運(yùn)行時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)自動(dòng)裝載設(shè)備窗口及其含有的設(shè)備構(gòu)件，并在后臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行，對(duì)用戶來說設(shè)備窗口是不可見的，如圖實(shí)訓(xùn)1-3所示。

圖實(shí)訓(xùn)1-3 設(shè)備窗口屬性設(shè)置

3.用戶窗口

·進(jìn)入MCGS 組態(tài)軟件新建工程,在菜單“文件”中選擇“工程另存為”選項(xiàng), 把新建工程存為: D：\MCGS\WORK\全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。進(jìn)入MCGS 組態(tài)平臺(tái)單擊“新建窗口”按鈕，分別創(chuàng)建4個(gè)新的用戶窗口以圖標(biāo)形式顯示，分別命名為“自動(dòng)主窗口”、“手動(dòng)窗口”、“曲線窗口”、“啟動(dòng)窗口”。用戶窗口如圖實(shí)訓(xùn)1-4至圖實(shí)訓(xùn)1-7所示。

 

圖實(shí)訓(xùn)1-4 用戶窗口

 

圖實(shí)訓(xùn)1-5 自動(dòng)監(jiān)控主窗口

 

圖實(shí)訓(xùn)1-6 實(shí)時(shí)曲線窗口

 

圖實(shí)訓(xùn)1-7 手動(dòng)窗口

4.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫

·實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它把MCGS工程的各個(gè)部分連接成一個(gè)有機(jī)的整體。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的建立如下；打開工作臺(tái)的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口頁。按“新增對(duì)象”    按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)變量列表中，增加新的數(shù)據(jù)變量，多次按該按鈕，則增加多個(gè)數(shù)據(jù)變量。分別添加21個(gè)變量并進(jìn)行屬性設(shè)置。鼠標(biāo)點(diǎn)擊工作臺(tái)的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”窗口標(biāo)簽，變量定義如圖實(shí)訓(xùn)1-8所示。進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口頁。按“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)變量列表中增加新的數(shù)據(jù)變量，選中變量按“對(duì)象屬性”按鈕或雙擊選中變量，打開對(duì)象屬性設(shè)置窗口。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中添加當(dāng)前值當(dāng)前值1、當(dāng)前值2、復(fù)位條件、復(fù)位條件1、復(fù)位條件2、計(jì)時(shí)條件、計(jì)時(shí)條件1、計(jì)時(shí)條件2、計(jì)時(shí)狀態(tài)、計(jì)時(shí)狀態(tài)1、計(jì)時(shí)狀態(tài)2、設(shè)定值、設(shè)定值1、設(shè)定值2、水、進(jìn)水閥、排水閥、開始、啟動(dòng)、停止等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)對(duì)象的建立，建立過程如圖實(shí)訓(xùn)1-9所示。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)對(duì)象見表實(shí)訓(xùn)1-1所示。

 

圖實(shí)訓(xùn)1-8 變量定義窗口

 

圖實(shí)訓(xùn)1-9 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫

5.運(yùn)行策略

·在“運(yùn)行策略”中建立3個(gè)策略，進(jìn)入“策略屬性設(shè)置”新建策略項(xiàng)，把設(shè)定時(shí)間循環(huán)運(yùn)行設(shè)為：200ms，按確定即可。在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行” 圖標(biāo)，再添加策略工具箱中的2個(gè)定時(shí)器策略。每個(gè)策略為1個(gè)定時(shí)器，顯示組 態(tài)策略如圖實(shí)訓(xùn)1-10所示。

 

 

圖實(shí)訓(xùn)1-10 循環(huán)策略圖

·腳本程序的編寫是在用戶窗口的設(shè)置屬性窗口完成的。打開用戶窗口的設(shè)置屬性  窗口的循環(huán)腳本編輯處；先設(shè)定循環(huán)時(shí)間為100ms，腳本程序如下進(jìn)行編輯操作。

定時(shí)器屬性設(shè)置如圖實(shí)訓(xùn)1-11至圖實(shí)訓(xùn)1-13所示。

 

圖實(shí)訓(xùn)1-11 運(yùn)行策略

 

圖實(shí)訓(xùn)1-12 策略1的設(shè)置屬性

 

 

圖實(shí)訓(xùn)1-13 定時(shí)器的設(shè)定圖

·用戶窗口屬性設(shè)置內(nèi)啟動(dòng)屬性的腳本程序的編寫如下：

·IF 啟動(dòng) = 1 THEN

·IF 水 < 50 THEN進(jìn)水閥 = 1 ELSE進(jìn)水閥 = 0 ENDIF

·IF 水 >= 80 THEN X1 = 0 ELSE X1 = 1 ENDIF

·IF 進(jìn)水閥 = 1 THEN水 = 水 + 1

·IF 水 > 80 THEN水 = 80 ENDIF

·ENDIF

·ENDIF

·用戶窗口屬性設(shè)置內(nèi)循環(huán)屬性的腳本程序的編寫如下：

·IF 啟動(dòng) = 1 THEN

·IF 水 < 50  AND 排水閥 = 0 THEN進(jìn)www水.PLCw閥orld.cn= 1 ELSE進(jìn)水閥 = 0 endif

·IF 進(jìn)水閥 = 1 THEN水 = 水 + 1

·IF 水 > 80 THEN水 = 80 ENDIF

·ENDIF

·ENDIF

·IF 洗滌 = 1 THEN洗滌1 = 1AND 設(shè)定值 = 10 AND 計(jì)時(shí)條件 = 1

·IF 計(jì)時(shí)狀態(tài) = 1 THEN洗滌1 = 0 AND 脫水 = 1AND 計(jì)時(shí)條件 = 0AND 復(fù)位條件 =

1AND復(fù)位條件 = 0 ENDIF

·ENDIF

·IF 脫水 = 1 THEN計(jì)時(shí)條件1 = 1AND設(shè)定值1 = 10

·IF 計(jì)時(shí)狀態(tài)1 = 1 THEN脫水 = 0AND排水閥=1AND計(jì)時(shí)條件1 = 0AND

復(fù)位條件1 = 1復(fù)位條件1 = 0 ENDIF

·ENDIF

·IF 排水閥 = 1 THEN 水 = 水 - 1

·IF 水 < 0 THEN水 = 0 ENDIF

·ENDIF

6.工程綜合測(cè)試

·最后測(cè)試工程各部分的工作情況，完成整個(gè)工程的組態(tài)工作。打開下載配置窗口，選擇“模擬運(yùn)行”，點(diǎn)擊“通信測(cè)試”，測(cè)試通信是否正常。如果通信成功，在返回信息框中將提示“通信測(cè)試正常”，同時(shí)彈出模擬運(yùn)行環(huán)境窗口此窗口打開后在任務(wù)欄中顯示。如果通信失敗將在返回信息框中提示“通信測(cè)試失敗”。點(diǎn)擊“工程下載”，將工程下載到模擬運(yùn)行環(huán)境中。

如果工程正常下載，將提示：“工程下載成功！”。成功后與觸摸屏進(jìn)行連機(jī)運(yùn)行，點(diǎn)擊“啟動(dòng)運(yùn)行”，模擬運(yùn)行環(huán)境啟動(dòng)。模擬環(huán)境最大化顯  示，即可看到工程正在運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)的功能。點(diǎn)擊下載配置中的“停止運(yùn)行”按鈕，或者模擬運(yùn)行環(huán)境窗口中的停止按鈕，工程停止運(yùn)行；點(diǎn)擊模擬運(yùn)行環(huán)境窗口中的關(guān)閉按鈕使窗口關(guān)閉。下載過程圖如圖實(shí)訓(xùn)1-14所示。

 

圖實(shí)訓(xùn)1-14 下載配置窗口

7.整體畫面

·按照以上6個(gè)步驟利用MCGS組態(tài)軟件完成了全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)的全部設(shè)計(jì)。全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主畫面圖如圖實(shí)訓(xùn)1-15所示。

 

圖實(shí)訓(xùn)1-15 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主畫面圖

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