基于MCGS和PLC的全自动洗衣机模拟系统(2)

基于MCGS和PLC的全自动洗衣机模拟系统

为储备库ｉ到救灾物资发放点ｊ的单位运输时间ｔｉｊ。表１－表５中的数据经过规范化处理，并不表示真实的数据［４］。

表５储备库ｉ到救灾物资发放点ｊ的单位运输时间ｔｉｊ１２３４

８３２３８１２３４１２３１３２２４３７２

９７２０９１５２２７９３４９３１１２８１

１０７２０１０２９２４７３２６１１８２２１８

５

１５．９９２．４８３．９８５．２０２．３０

２４．５１２．３２２．０２３．０９４．０２

３４．００３．４９２．０２２．７８１．４０

４５．５１１．０１０．５１４．０２０．９１

５２．７１２．０２０．５２３．６８１．５３

６１．１２０．５１０．１２３．１０３．１０

７４．４９５．２９１．０２３．３９２．２１

８０．２２０．１２０．２３２．３０２．０２

９１．５１１．２１０．３１２．３００．５０

１０１．５１０．５２１．０２１．７１０．６１

作。采用最优个体保存法可以保证父代群体中最优个体直接进入子代群体中，避免局部最优个体过早被淘汰；采用轮盘法可以保证当代群体中最优个体能够进化到下一代而不被遗传操作破坏。

（２）交叉：本文采用单点交叉法进行交叉操作。（３）变异：本文采用反转变异和位移变异相结合的方法。两种变异操作随机的用于染色体的变异运算。

４．应用实例

表１备选中央储备库的容量

lＭｉｊＮｊｄｉｊ１２３４５

１６２０１２１３２６９４２９３３１１９２

１３５００２８２５２３３２４５１１５１２０２４１８

３

２３５００４

５

３４０００６

７５２１７５５２３７１２８８３５３３９１

４４５００

５３０００

表２救灾物资发放点的需求量６２１１０２３３５０１３８２５４８２５９２５２

４１０２２１９２７２１２１３２２

４７４１０７０５２６１４５２４０２１７２１２９

６４４０１８３１１３２８９２２８

表３储备库ｉ到救灾物资发放点ｊ的单位运输费用

表４储备库ｉ到救灾物资发放点ｊ的固定成本

ｃｉｊ１２３４５

１１．９９２．０８１．１８０．４１１．１０

２０．３１０．７２０．２２１．８９０．７２

３０．９９０．２１１．４８１．３８２．０８

４０．９９０．１１４．０７０．８１３．４７

５０．６１１．４９１．０１０．５２２．０１

６０．４００．８２０．９２１．２０１．３９

７１．６９１．１８０．４２１．５９０．８１

８０．９９１．１００．１１０．７１１．８８

９０．５２０．８１１．０８０．６０２．６８

１００．９１０．７２０．６１１．４８２．６８

遗传算法的参数分别取为：种群数３０，交叉率０．５，变异率０．０５，迭代次数为１００，根据数学模型，并运用ＭａｔｌａｂＧＵＩ遗传算法工具箱实

Ｍ３、Ｍ４。现，得到最优的中央储备库为Ｍ１、

５．结语

通过运用遗传算法求出中央储备库的选址问题的最优解，得到使调运时间和成本最小的中央储备库的地址，这对有效解决抗震救灾中中央储备库的选址问题有一定的参考意义。本文通过设置双目标函数，并用加权和的方法，给每个目标函数加上适当的权重，从而以一个整体

由于双目标函数很难同时达到最优，使用的目标函数来评价适应度值。

二进制编码不利于快速搜索到全局最优解，因此可以采用基于生成树的Ｐｒｕｆｅｒ数编码，充分表现出个体染色体的特点，从而减少计算的复杂度，快速求得全局最优解。另外，随着中央储备库的新建以及覆盖区域的增大，选址问题的复杂度明显增大，采用含有高度并行计算的遗传算法可以有效解决选址问题。

参考文献［1］国家物资储备局政治处.国家物资储备职能与定位［M］.北京：国家物资储备局，1981.05.

［2］陶弈.军事物流中心选址模型及其遗传算法优化.解放军信息工程大学硕士论文，2007.04(3):26-27.

［3］李策，马开城，刘树立.军事运筹学基本方法.北京：解放军出版社，2004.12:438-447.

［4］陶弈.军事物流中心选址模型及其遗传算法优化.解放军信息工

2007.04(3):36-38.程大学硕士论文，

［5］曾宪钊.军事最优化新方法.北京：军事科学出版社，2005.［6］黄友锐.智能优化算法及其应用.北京：国防工业出版社，2008.

假设有５个备选中央储备库，１０个救灾物资发放点，需要从５个备

选中央储备库中选出３个符合要求的储备库，满足调运物资的总成本和总时间最小的目标要求。表１为每个储备库的容量Ｍｉ，表２为每个救灾物资发放点的需求量Ｎｊ，表３为储备库ｉ到救灾物资发放点ｊ的单位运输费用ｃｉｊ，表４为储备库ｉ到救灾物资发放点ｊ的固定成本ｄｉｊ，表５

（上接第１１１页）静态图形设计和动态属性设置。

（２）数据数据库设计

数据数据库是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将ＭＣＧＳ工程的各个部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称

处理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。的变量，作为数据采集、

本系统需要定义的数据见表２所示。

表２实时数据库变量表变量名称启动正转反转进水阀排水阀液位

类型开关型开关型开关型开关型开关型

注释

控制系统启动的变量控制电机正转的变量控制电机反转的变量控制进水阀“打开”“关闭”、的变量控制排水阀“打开”“关闭”、的变量

ｔｈｅｎ脚本程序），选用各种功能构件。本系统只涉及洗衣机液位控制的

循环脚本程序。

Ｉｆ进水阀＝１ｔｈｅｎ液位＝液位＋１Ｅｎｄｉｆ

Ｉｆ排水阀＝１ｔｈｅｎ液位＝液位－１Ｅｎｄｉｆ结束语

基于ＭＣＧＳ和ＰＬＣ的全自动洗衣机控制系统在实践教学过程中取得了较好的效果，不仅锻炼了学生实际动手接线的能力，而且学生在进行ＰＬＣ设计及调试时有了形象的显示画面，提高了学生的积极性和主

经实践证明，在ＰＬＣ教学实践中，借助工控ＭＣＧＳ软件，进行图形动性。绘制、动画设计等功能，开发ＰＬＣ应用仿真实验界面，实施模拟实训及工业现场动画教学，以达到改善学生的听课效果的目的［３］。参考文献

［1］黄净.电气控制与可编程序控制器［M］.北京：机械工业出版社，2004

［2］北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.MCGS使用手册［Z］.2005

［3］杨洁霞.运用MCGS组态构建全自动洗衣机PLC仿真实验教学的研究.知识经济，2010，10：120-120

数值型洗衣机的水位高度，用来控制洗衣机水位的变化

（３）设备窗口设计

设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。通过基本属性和通道连接的设置，把ＰＬＣ和ＭＣＧＳ软件连接起来。

（４）运行策略设计

运行策略主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序（ｉｆ…