[10]。本次設(shè)計(jì)采用聯(lián)合仿真進(jìn)行設(shè)計(jì)所以不需要將MCGS組態(tài)與外部設(shè)備進(jìn)行連接，采用以太網(wǎng)的方式與COSAI_S7200SMART仿真進(jìn)行連接即可。在COSAI_S7200SMART仿真和MCGS組態(tài)連接好后，在設(shè)備組態(tài)里面點(diǎn)擊選擇PLC型號(hào)，西門子S7-200SMART，如圖3-3所示：圖3-3MCGS組態(tài)PLC的選擇點(diǎn)擊進(jìn)入西門子S7-200SMART里面查看設(shè)備地址，如果與PLC里面一致，那就不需要更改，如圖3-4所示：圖3-4設(shè)備地址設(shè)置確定返回主窗口，點(diǎn)擊用戶窗口，新建窗口進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，如圖3-5所示：圖3-5用戶窗口3.2.2昆侖通態(tài)MCGSE組態(tài)界面設(shè)計(jì)由于本次設(shè)計(jì)需求只設(shè)計(jì)了一個(gè)界面，方便即開即用，界面如下圖3-6所示。圖3-6自動(dòng)咖啡機(jī)MCGSE組態(tài)界面3.3本章小結(jié)在本次基于PLC的自動(dòng)咖啡機(jī)設(shè)計(jì)中涉及多個(gè)復(fù)雜、連通性很高的知識(shí)點(diǎn)，包括PLC的編程、自動(dòng)化控制和MCGS組態(tài)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)等。在使用STEP7-MicroWINSMART編程軟件、昆侖通態(tài)MCGSE組態(tài)環(huán)境以及COSAI_S7200SMART操作系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以得出以下結(jié)論：1.高效的控制邏輯實(shí)現(xiàn)：通過(guò)使用STEP7-MicroWINSMART編程軟件，可以方便地編寫PLC的控制邏輯，在這款軟件中支持多種編程語(yǔ)言，如STL、LAD和FBD等，使得我可以根據(jù)個(gè)人習(xí)慣或項(xiàng)目需求選擇更加合適、合理的編程語(yǔ)言。在自動(dòng)咖啡機(jī)設(shè)計(jì)的里面，PLC負(fù)責(zé)控制加熱、攪拌、水位檢測(cè)等多個(gè)步驟PLC確保了在咖啡制作過(guò)程中的自動(dòng)化以及精確性。2.直觀的人機(jī)界面設(shè)計(jì)：昆侖通態(tài)MCGSE組態(tài)環(huán)境提供了一個(gè)強(qiáng)大的人機(jī)界面設(shè)計(jì)平臺(tái)。通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，我可以創(chuàng)建出各種圖形界面，用于顯示咖啡機(jī)的狀態(tài)、接收用戶輸入以及提供操作提示等。用戶可以通過(guò)觸摸屏或按鈕等輸入設(shè)備與人機(jī)界面進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)咖啡機(jī)的簡(jiǎn)單操作。人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)對(duì)于提高用戶體驗(yàn)和降低操作難度至關(guān)重要。3.穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行：COSAI_S7200SMART軟件是一款PLC仿真軟件，它每一次使用都只需要打開軟件即可，不存在PLC長(zhǎng)期使用產(chǎn)生磨損或者PLC損壞導(dǎo)致無(wú)法正常使用等情況的出現(xiàn)。在設(shè)置好該軟件與編程軟件的連接后穩(wěn)定性極強(qiáng)，不會(huì)出現(xiàn)斷連等情況，這款軟件還有一些好處就是降低了制作成本和提高了試錯(cuò)空間。4.靈活的聯(lián)合仿真設(shè)計(jì)：通過(guò)聯(lián)合使用STEP7-MicroWINSMART、昆侖通態(tài)MCGSE組態(tài)環(huán)境和COSAI_S7200SMART，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)咖啡機(jī)的靈活仿真設(shè)計(jì)。在仿真環(huán)境中，工程師可以模擬各種實(shí)際場(chǎng)景，測(cè)試咖啡機(jī)的性能和控制邏輯。這有助于在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題，提高咖啡機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性。綜上所述，基于PLC的自動(dòng)咖啡機(jī)設(shè)計(jì)通過(guò)整合STEP7-MicroWINSMART編程軟件、昆侖通態(tài)MCGSE組態(tài)環(huán)境和COSAI_S7200SMART操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高效的控制邏輯、直觀的人機(jī)界面和穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行。這種聯(lián)合仿真設(shè)計(jì)方法有助于提高咖啡機(jī)的性能和可靠性，降低開發(fā)成本和時(shí)間，為咖啡機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用提供了有力支持。

4系統(tǒng)功能與調(diào)試4.1PLC程序調(diào)試4.1.1STEP7-MicroWINSMART編程軟件以及程序調(diào)試首先在電腦中下載并安裝STEP7-MicroWINSMART編程軟件，打開STEP7-MicroWINSMART編程軟件界面如下圖4-1所示。圖4-1STEP7-MicroWINSMART編程軟件界面隨后我們進(jìn)行一個(gè)程序的編寫如圖4-2所示圖4-2STEP7-MicroWINSMART編程軟件編寫程序程序編寫完成后使用STEP7-MicroWINSMART編程軟件程序狀態(tài)功能（如下圖4-3）對(duì)編寫的程序進(jìn)行調(diào)試與檢測(cè)，看看是否存在程序錯(cuò)誤以及能否正常運(yùn)行。圖4-3STEP7-MicroWINSMART編程軟件中的程序狀態(tài)功能4.2.2COSAI-S7200SMART軟件調(diào)試COSAI-S7200SMART軟件中為我們提供了多種PLC的視圖，我們可以利用這些視圖對(duì)PLC進(jìn)行一個(gè)觀測(cè)，檢查有無(wú)發(fā)生錯(cuò)誤。(1)在STEP7-MicroWINSMART編程軟件中寫好程序。(2)確認(rèn)程序無(wú)誤后導(dǎo)出為awl文件。如下圖3-1所示。圖4-4STEP7-MicroWINSMART導(dǎo)出*.awl文件(3)在COSAI-S7200SMAR的菜單中找到載入用戶程序，導(dǎo)入.awl文件。如圖3-2所示。圖4-5COSAI-S7200SMART導(dǎo)入.awl文件導(dǎo)入.awl文件之后COSAI-S7200SMART仿真軟件通過(guò)以太網(wǎng)載入程序的方式進(jìn)行聯(lián)合仿真，運(yùn)行過(guò)程如下圖4-6所示圖4-6COSAI-S7200SMART仿真軟件運(yùn)行過(guò)程4.2觸摸屏程序調(diào)試在STEP7-MicroWINSMART編程軟件編寫的程序沒有報(bào)錯(cuò)可以正常運(yùn)行的情況下以及COSAI-S7200SMART導(dǎo)入.awl文件能正常運(yùn)行之后，打開MCGS嵌入版組態(tài)軟件。此前已經(jīng)設(shè)計(jì)好MCGS的設(shè)備選型選擇了西門子PLCS7200SMART，并將設(shè)備地址添加進(jìn)了MCGS組態(tài)，確認(rèn)無(wú)誤之后打開設(shè)計(jì)好的MCGS組態(tài)主界面并使用MCGS嵌入版組態(tài)軟件中的下載工程并進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境功能如下圖4-7。圖4-7MCGS嵌入版組態(tài)軟件中的下載工程并進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境功能下載工程并進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境功能如下圖4-8。圖4-8MCGS嵌入版組態(tài)軟件工程下載進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境（如下圖4-9）之后就可以利用設(shè)置好的按鈕進(jìn)行自動(dòng)咖啡機(jī)的操作了。圖4-9MCGS嵌入版組態(tài)軟件運(yùn)行環(huán)境4.3系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行當(dāng)我們把STEP7-MicroWINSMART編程軟件、COSAI-S7200SMART仿真軟件以及MCGS嵌入版組態(tài)軟件調(diào)試好之后，進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的整體調(diào)試與運(yùn)行。在前面提到已經(jīng)設(shè)計(jì)好了MCGS的設(shè)備選型選擇了西門子PLCS7200SMART，并將設(shè)備地址添加進(jìn)了MCGS組態(tài)，在運(yùn)行環(huán)境中如果沒有運(yùn)行COSAI-S7200SMART仿真軟件將S7-200SMART仿真進(jìn)行聯(lián)機(jī)那么MCGS組態(tài)運(yùn)行環(huán)境是無(wú)法運(yùn)行的，所以我們要先將STEP7-MicroWINSMART編程軟件中編寫好的軟件導(dǎo)出成為.awl文件再導(dǎo)入COSAI-S7200SMART仿真軟件之中并開始運(yùn)行。圖4-10COSAI-S7200SMART仿真軟件開始運(yùn)行COSAI-S7200SMART仿真軟件開始運(yùn)行之后，我們打開MCGS組態(tài)軟件下載工程并進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，在運(yùn)行環(huán)境中我們可以利用設(shè)計(jì)好的每一個(gè)按鈕進(jìn)行不同的操作，在系統(tǒng)控制板塊可以進(jìn)行一個(gè)咖啡的自動(dòng)制作，打開手動(dòng)控制開關(guān)之后可以對(duì)每一個(gè)部件進(jìn)行單獨(dú)的檢測(cè)更加便利與設(shè)備的維護(hù)與檢測(cè)。圖4-11MCGS嵌入版組態(tài)軟件運(yùn)行環(huán)境運(yùn)行過(guò)程4.4重難點(diǎn)分析在本次設(shè)計(jì)中系統(tǒng)功能與調(diào)試中遇到了一些重點(diǎn)與難點(diǎn)。重點(diǎn)：1.PLC程序的編寫在編寫程序的過(guò)程中需要合理的運(yùn)用各種指令，例如ADD-I、MOV等。2.COSAI-S7200SMART仿真軟件的合理使用在COSAI-S7200SMART仿真軟件中我們首先需要選型PLC以及選擇連接方式，選錯(cuò)了的話無(wú)法正常的運(yùn)轉(zhuǎn)使用，其次我們?cè)谑褂脮r(shí)要合理的添加輸入模塊以及輸出模塊，最后我們要將其合理的與編寫的程序合理的搭配使用才可以做好聯(lián)合仿真。3．MCGS嵌入版組態(tài)軟件的使用在前面兩個(gè)重點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們要利用編寫好的程序?qū)CGS組態(tài)的設(shè)備配置進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的設(shè)置，設(shè)置完畢之后我們要和PLC仿真進(jìn)行連接才可以正常的運(yùn)行MCGS組態(tài)運(yùn)行環(huán)境。難點(diǎn)：1.PLC正確合理的編程在編寫程序的過(guò)程中我們難免會(huì)遇到各種情況，程序邏輯的貫通性、程序模塊的使用是否正確等一系列問(wèn)題，經(jīng)過(guò)不斷的改善和調(diào)試克服了這一系列的困難。2.MCGS組態(tài)的設(shè)計(jì)這是一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中繞不開的難點(diǎn)，我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單、直觀、大方的界面，讓人們一眼就能看明白如何進(jìn)行操作。并且需要與編寫的程序相對(duì)應(yīng)才可以做到正常的運(yùn)行，再加上MCGS組態(tài)本身每一個(gè)按鈕動(dòng)畫都需要進(jìn)行一個(gè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)置，造成了MCGS組態(tài)的一個(gè)難點(diǎn)。3.聯(lián)合仿真本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)以及難點(diǎn)都在此處，我們需要對(duì)程序的編寫、仿真軟件的使用、MCGS組態(tài)的配置都做到一一對(duì)應(yīng)才可以準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行聯(lián)合仿真，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了錯(cuò)誤都無(wú)法正常的運(yùn)行聯(lián)合仿真。最后，通過(guò)對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)的總結(jié)與分析，了解并合理的運(yùn)用在了本次設(shè)計(jì)中，讓本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能可以正確的運(yùn)行。

結(jié)論和展望結(jié)論在基于PLC（可編程邏輯控制器）的自動(dòng)咖啡機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，我們成功實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高效、智能且操作簡(jiǎn)便的咖啡制作系統(tǒng)。以下是我們的主要結(jié)論：1功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的自動(dòng)咖啡機(jī)能夠按照預(yù)設(shè)的程序，自動(dòng)完成咖啡粉的加入、加水、攪拌、加熱等全過(guò)程，確?？Х鹊钠焚|(zhì)和口感。2穩(wěn)定性與可靠性在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行測(cè)試中，PLC控制系統(tǒng)展現(xiàn)出了出色的穩(wěn)定性和可靠性。即使在連續(xù)高強(qiáng)度的工作環(huán)境下，系統(tǒng)也能保持穩(wěn)定，減少了故障率和維護(hù)成本。3人機(jī)交互通過(guò)觸摸屏的人機(jī)交互，用戶能夠輕松選擇咖啡種類、調(diào)整制作參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，大大提升了用戶的使用體驗(yàn)。4節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)中充分考慮了節(jié)能環(huán)保因素，如采用節(jié)能型加熱器、智能控制水量和咖啡粉的用量等，使得咖啡機(jī)在提供高品質(zhì)咖啡的同時(shí)，也降低了能耗和避免不必要的材料成本損失。展望隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和用戶需求的變化，基于PLC的自動(dòng)咖啡機(jī)仍有很大的發(fā)展空間。以下是我們對(duì)未來(lái)的一些展望：1智能化升級(jí)未來(lái)的自動(dòng)咖啡機(jī)將更加智能化，如通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷，或利用人工智能技術(shù)學(xué)習(xí)用戶的口味偏好，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的咖啡制作。2多元化功能除了咖啡制作，未來(lái)的咖啡機(jī)可能會(huì)加入更多元化的功能，如制作茶飲、果汁等，滿足用戶多樣化的飲品需求。3定制化服務(wù)為了滿足不同用戶的個(gè)性化需求，未來(lái)的咖啡機(jī)可能會(huì)提供更加定制化的服務(wù)，如提供私人定制的咖啡配方、定制化的外觀設(shè)計(jì)等。4跨界融合未來(lái)的自動(dòng)咖啡機(jī)可能會(huì)與其他智能設(shè)備或服務(wù)進(jìn)行跨界融合，如與智能家居系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制；或與電商平臺(tái)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)咖啡粉等原材料的自動(dòng)訂購(gòu)和配送等。總之，基于PLC的自動(dòng)咖啡機(jī)在未來(lái)仍有很大的發(fā)展空間和潛力，我們將繼續(xù)關(guān)注技術(shù)的發(fā)展和用戶需求的變化，不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，為用戶提供更加高品質(zhì)、智能、便捷的咖啡制作體驗(yàn)。參考文獻(xiàn)易杰,呂妍妍,易競(jìng).PLC(溫度測(cè)量部分)示值誤差校準(zhǔn)方法的研究[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2022,49(01):67-69+73.DOI:10.15988/ki.1004-6941.2022.1.020.李劍.西門子PLC與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通信問(wèn)題的研究[D].天津大學(xué),2007.李浩.立體車庫(kù)升降機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及排隊(duì)模型優(yōu)化分析[D].武漢理工大學(xué),2006.李彪.基于Web組態(tài)軟件的洗油空化實(shí)驗(yàn)裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].新疆大學(xué),2015.馮亞軍.基于PLC的液位混合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].集成電路應(yīng)用,2023,40(10):341-343.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2023.10.156.張桂香,羅乾超.交流電力測(cè)功機(jī)的方案研究[J].鐵道學(xué)報(bào),1999,(01):103-105.李一峰,吳振陸,樊海紅.電容式液位傳感器的設(shè)計(jì)[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2015,35(01):90-94.楊君,陳大海.熱電偶和熱電阻的區(qū)別與應(yīng)用簡(jiǎn)介[J].世界有色金屬,2017,(18):64+66.張波,高云霞.S7-200V5.0仿真軟件在PLC教學(xué)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019,(03):55.華文瀚.立體車庫(kù)中存取車機(jī)械裝置及其控制系統(tǒng)的研究開發(fā)[D].西南交通大學(xué),2010.佚名.STEP7的整數(shù)加(ADD_I)指令，PLC指令[EB/OL].(2018-10-10)[2024-3-22]./Article/plc/3881.htmlManyingH.DesignofIntelligentGreenhouseControlSystembasedonMCGSandPLC[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2023,2510(1):1Qifeng,Ya-nanM.DESIGNANDAPPLICATIONOFTIME-SHARINGHEATINGCONTROLSYSTEMBASEDONCONFIGURATIONKINGANDS7-200SMARTPLC[C]//吉林化工學(xué)院,國(guó)際工程技術(shù)協(xié)會(huì),國(guó)際經(jīng)濟(jì)管理學(xué)會(huì),國(guó)際數(shù)據(jù)科學(xué)與人工智能學(xué)會(huì),武漢萬(wàn)城云文化傳媒有限公司.2018年第一屆新材料與智能制造國(guó)際會(huì)議論文集.AutomationDepartmentofJilinInstituteofChemicalTechnology;,2018:3.1廖常初.S7-200SMART型PLC的技術(shù)特點(diǎn)[J].電世界,2016,57(07):1-4.ManyingH.DesignofIntelligentGreenhouseControlSystembasedonMCGSandPLC[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2023,2510(1):1吳姝.虛擬仿真技術(shù)在物流技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].物流工程與管理,2023,45(10):151-154.1MaB,BaijieM,Tia