01目的

学习使用昆仑通态触摸屏嵌入版组态软件设计实现对全自动洗衣机系统的模拟控制。用触摸屏来控制西门子S7-200的PLC模拟工作。实训特点：使用触摸屏进行输入和  显示输出，应用西门子S7-200的PLC的指示灯模拟全自动洗衣机的工作状态情  况。实训重点让学生了解组态工程的变量与PLC的变量的连接关系，从而实现触摸屏与PLC的相互控制的作用。

 

02

设备

•1.计算机。

•2.昆仑通态触摸屏嵌入版组态软件。

•3.昆仑通态触摸屏触摸屏。

•4.相应的数据通信线。

•5.西门子S7-200的PLC。

•6. V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6软件。

 

03

工艺过程及控制要求

•1．洗衣机的进水和排水分别由进水阀和排水阀控制。进水时，进水阀开，水经过水管将注入到外桶。排水时，排水阀开，将水由外桶排到机外。

•2．洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶不旋转。

•3．脱水时，控制离合器合上，由洗涤电动机内桶正转进行脱水。

•4．面板上设有启动、停止按钮、脱水按钮。停止时，进行进水、排水、脱水工作。

04

画面设计与制作

•本次实训内容应用触摸屏来控制西门子S7-200的PLC来实现对洗衣机系统的模  拟控制工作，建立交互式的人机界面。通过组态画面与各个构件的连接、变量的定义、定时器的相关设置达到洗衣机系统的模拟控制作用。洗衣机系统工作，当洗衣人员按下启动按钮洗衣机开始工作，注水5秒后开始洗涤。洗涤10秒以后进 入脱水状态在进行30秒后将水排出，一个完整的洗涤过程完成。主要实训内容  如下列步骤进行讲述；

 

1.主控窗口设计

 

•主控窗口是工程的主窗口或主框架。是所有设备窗口和用户窗口的父窗口，负责这些窗口的管理和调度，并调度用户策略的运行。主控窗口的设计如下：在昆仑通态触摸屏组态平台上单击“主控窗口”，选中“主控窗口”鼠标右键打开“主控窗口”的属性设置窗口。“系统属性”，在“基本属性”中的窗口标题改为“全自动洗衣机”的标题，封面窗口连接为“自动”封面显示时间改为2s，在单击“权限设置”按钮，弹出“用户权限设置”窗口。在“权限设置”按钮下面选择“进入登录，退出登录”，菜单设置为有菜单。菜单管理效果图如图实训1-1所示。

 

•在昆仑通态触摸屏组态平台上的“主控窗口”中，按“菜单组态”按钮，打开菜单组态窗口。在“系统管理”下拉菜单下，单击工具条中 “新增下拉菜单选项”的图标，增加3个菜单，分别为“自动”、“手动”、“曲线”，如图实训1-2所示。

图实训1-1 主控窗口属性设置窗口

 

图实训1-2 主控窗口图

 

2.设备窗口

 

•设备窗口是昆仑通态触摸屏组态系统的重要组成部分，在设备窗口中建立系统与外部硬件设备的链接关系，使系统能够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。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境，

MCGS嵌入版提供了多种类型的“设备构件”，作为系统与外部设备进行联系的媒介。进入设备窗口从设备构件工具箱里选择相应的构件，配置到相应窗口内并建立接口与通道的连接关系和设置相关的属性，即完成了设备窗口的组态工作。运行时应用系统自动装载设备窗口及其含有的设备构件，并在后台独立运行，对用户来说设备窗口是不可见的，如图实训1-3所示。

图实训1-3 设备窗口属性设置

 

3.用户窗口

 

•进入昆仑通态触摸屏组态软件新建工程,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\全自动洗衣机系统的监控系统设计。进入MCGS 组态平台单击“新建窗口”按钮，分别创建4个新的用户窗口以图标形式显示，分别命名为“自动主窗口”、“手动窗口”、“曲线窗口”、“启动窗口”。用户窗口如图实训1-4至图实训1-7所示。

图实训1-4 用户窗口

图实训1-5 自动监控主窗口

图实训1-6 实时曲线窗口

图实训1-7 手动窗口

 

4.实时数据库

 

•实时数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它把昆仑通态触摸屏工程的各个部分连接成一个有机的整体。实时数据库的建立如下；打开工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。按“新增对象”    按钮，在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，多次按该按钮，则增加多个数据变量。分别添加21个变量并进行属性设置。鼠标点击工作台的“实时数据库”窗口标签，变量定义如图实训1-8所示。进入实时数据库窗口页。按“新增对象” 按钮，在窗口的数据变量列表中增加新的数据变量，选中变量按“对象属性”按钮或双击选中变量，打开对象属性设置窗口。在实时数据库中添加当前值当前值1、当前值2、复位条件、复位条件1、复位条件2、计时条件、计时条件1、计时条件2、计时状态、计时状态1、计时状态2、设定值、设定值1、设定值2、水、进水阀、排水阀、开始、启动、停止等实时数据库的数据对象的建立，建立过程如图实训1-9所示。实时数据库的数据对象见表实训1-1所示。

图实训1-8 变量定义窗口

图实训1-9 实时数据库

 

5.运行策略

 

•在“运行策略”中建立3个策略，进入“策略属性设置”新建策略项，把设定时间循环运行设为：200ms，按确定即可。在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行” 图标，再添加策略工具箱中的2个定时器策略。每个策略为1个定时器，显示组 态策略如图实训1-10所示。

图实训1-10 循环策略图

 

•脚本程序的编写是在用户窗口的设置属性窗口完成的。打开用户窗口的设置属性  窗口的循环脚本编辑处；先设定循环时间为100ms，脚本程序如下进行编辑操作。

定时器属性设置如图实训1-11至图实训1-13所示。

图实训1-11 运行策略

图实训1-12 策略1的设置属性

图实训1-13 定时器的设定图

 

•用户窗口属性设置内启动属性的脚本程序的编写如下：

•IF 启动 = 1 THEN

•IF 水 < 50 THEN进水阀 = 1 ELSE进水阀 = 0 ENDIF

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

•IF 进水阀 = 1 THEN水 = 水 + 1

•IF 水 > 80 THEN水 = 80 ENDIF

•ENDIF

•ENDIF

•用户窗口属性设置内循环属性的脚本程序的编写如下：

•IF 启动 = 1 THEN

•IF 水 < 50  AND 排水阀 = 0 THEN进www水.PLCw阀orld.cn= 1 ELSE进水阀 = 0 endif

•IF 进水阀 = 1 THEN水 = 水 + 1

•IF 水 > 80 THEN水 = 80 ENDIF

•ENDIF

•ENDIF

•IF 洗涤 = 1 THEN洗涤1 = 1AND 设定值 = 10 AND 计时条件 = 1

•IF 计时状态 = 1 THEN洗涤1 = 0 AND 脱水 = 1AND 计时条件 = 0AND 复位条件 =

1AND复位条件 = 0 ENDIF

•ENDIF

•IF 脱水 = 1 THEN计时条件1 = 1AND设定值1 = 10

•IF 计时状态1 = 1 THEN脱水 = 0AND排水阀=1AND计时条件1 = 0AND

复位条件1 = 1复位条件1 = 0 ENDIF

•ENDIF

•IF 排水阀 = 1 THEN 水 = 水 - 1

•IF 水 < 0 THEN水 = 0 ENDIF

•ENDIF

 

6.工程综合测试

 

•后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作。打开下载配置窗口，选择“模拟运行”，点击“通信测试”，测试通信是否正常。如果通信成功，在返回信息框中将提示“通信测试正常”，同时弹出模拟运行环境窗口此窗口打开后在任务栏中显示。如果通信失败将在返回信息框中提示“通信测试失败”。点击“工程下载”，将工程下载到模拟运行环境中。

如果工程正常下载，将提示：“工程下载成功！”。成功后与触摸屏进行连机运行，点击“启动运行”，模拟运行环境启动。模拟环境***大化显  示，即可看到工程正在运行，实现了洗衣机的功能。点击下载配置中的“停止运行”按钮，或者模拟运行环境窗口中的停止按钮，工程停止运行；点击模拟运行环境窗口中的关闭按钮使窗口关闭。下载过程图如图实训1-14所示。

图实训1-14 下载配置窗口

7.整体画面

•按照以上6个步骤利用MCGS组态软件完成了全自动洗衣机系统的全部设计。全自动洗衣机系统设计的主画面图如图实训1-15所示。

图实训1-15 全自动洗衣机系统设计的主画面图

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