基于MCGS的機(jī)械手系控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計

1、基于MCGS的機(jī)械手系控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文材料之二1安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文專 業(yè) 自動化 題 目 基于MCGS的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 作 者 姓 名 導(dǎo)師及職稱 導(dǎo)師所在單位 電氣工程學(xué)院 年 月 日安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書 7>2013 屆 自動化 專業(yè)學(xué)生姓名 畢業(yè)設(shè)計論文題目中文基于MCGS的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 英文Manipulator control system design based on MCGS 原始資料1 王月芹基于PLC的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計J機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新2012 05 133-1352 郭洪武淺析機(jī)械手的應(yīng)用與發(fā)

2、展趨勢J中國西部科技2012 10 3 徐玲 基于MCGS組態(tài)軟件氣動機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)設(shè)計J伺服控制 2012 01 51-534 李景魁基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計J煤礦機(jī)械2012 10 147-1485 劉小春基于MCGS的PLC仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)J自動化技術(shù)與應(yīng)用2012 10 6 吳青萍基于MCGS軟件的機(jī)械手控制系統(tǒng)研制J液壓與氣動 2010 10 61-63 畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)內(nèi)容1課題研究的意義機(jī)械手是工業(yè)自動化領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象近年來隨著工業(yè)自動化的發(fā)展機(jī)械手研究逐漸成為一門新興學(xué)科并得到了較快的發(fā)展機(jī)械手非常廣泛地應(yīng)用在鍛壓熱處理沖壓焊接裝配鍛造機(jī)加噴漆

3、等不同行業(yè)特別是在高溫笨重有毒危險多粉塵放射性等惡劣的復(fù)雜勞動環(huán)境中由于機(jī)械手具有顯著的優(yōu)點而受到廣泛重視總之機(jī)械手是提高勞動生產(chǎn)率改善勞動生活條件減輕工人勞動強(qiáng)度和實現(xiàn)現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)自動化的一個主要手段不論國際還是國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)都非常重視它的研究應(yīng)用和發(fā)展2本課題研究的主要內(nèi)容本課題主要研究的是基于MCGS的機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件的設(shè)計和軟件的設(shè)計通過設(shè)計和編寫PLC程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的自動運行利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計出上位機(jī)人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)備和數(shù)據(jù)對象的連接實現(xiàn)動畫連接進(jìn)而實現(xiàn)機(jī)械手的實時監(jiān)控通過PLC和MCGS就能實現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的動作過程能使機(jī)械手的動作更加形象化

4、3提交的成果1一篇畢業(yè)設(shè)計論文正文2設(shè)計部分所需的插圖和主要源程序3一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文4主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字批 準(zhǔn) 日 期接受任務(wù)書日期完 成 日 期接受任務(wù)書學(xué)生簽字基于MCGS的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要隨著時代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展機(jī)械手在各種不同的場景作用日益突出尤其當(dāng)工作人員在面臨高溫腐蝕以及有毒氣體時機(jī)械手的出現(xiàn)使這些難題迎刃而解因此在MCGS軟件作為上位機(jī)的基礎(chǔ)上采用PLC控制器作為下位機(jī)完成了機(jī)械手的各種動作的模擬通過對整個機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計使機(jī)械手的各項功能進(jìn)一步實現(xiàn)本文介紹了上位機(jī)組態(tài)軟件下位機(jī)控制器和輸入輸出設(shè)備的選擇采用三菱F

5、X2N-24MT可編程控制器作為機(jī)械手控制系統(tǒng)的下位機(jī) 并用MCGS組態(tài)軟件開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控界面能直觀檢驗機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的運行情況實踐證明PLC可編程控制器和MCGS組態(tài)軟件結(jié)合有利于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計檢測具有良好的應(yīng)用價值通過對本課題的設(shè)計根據(jù)PLC作為控制器的機(jī)械手控制系統(tǒng)硬件接口設(shè)計和梯形圖語言編程MCGS設(shè)計了機(jī)械手控制系統(tǒng)監(jiān)控界面提供了較為直觀清晰準(zhǔn)確的機(jī)械手運行狀態(tài)進(jìn)而為維修和故障診斷提供了多方面的可能性充分提高了系統(tǒng)的工作效率 關(guān)鍵詞機(jī)械手MCGS PLCManipulator control system design based on MCGSAbstractAlon

6、g with the progress and development of science and technologythe manipulator is increasingly prominent in various scenes Especially when the staff in the face of high temperature corrosive and toxic gases appeared to be smoothly done or easily solved the problem of manipulator Therefore in the MCGS

7、software as the basis of upper computer uses the PLC controller as slave computer simulate all kinds of movement of manipulator to complete Based on the research and design of the control system of the manipulator the manipulator further realize the functionThis paper introduced the PC configuration

8、 software controller and input output equipment selection The Mitsubishi FX2N-24MT programmable controller as the slave manipulator control system and use MCGS configuration software to develop a PC monitor interface can run visual inspection of PLC manipulator control system Practice has proved the

9、 PLC programmable controller and MCGS configuration software design combined with the PLC of control system to the detection has good application valueThrough the design of this project according to the PLC as the controller of the manipulator control system the design of hardware interface and the

10、ladder diagram programming language of the manipulator move left right up down clamping and relax action At the same time the manipulator control system monitoring interface is designed by using the configuration software MCGS provides the mechanical hand operation more intuitive clear accurate prov

11、ide the possibility of many aspects and for the repair and fault diagnosis enhance the efficiency of the systemKey words Manipulator MCGS PLC目錄引言1第1章 緒論211 課題研究目的及意義212 機(jī)械手控制在國內(nèi)外的研究和發(fā)展概況213 本課題研究的主要內(nèi)容3第2章 機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計方案421總體方案的選擇422 機(jī)械手控制方式的選擇4com 機(jī)械手的選擇4com 機(jī)械手控制方式的選定423 可編程序控制器4com PLC的結(jié)構(gòu)和主要功能5com PL

12、C的經(jīng)濟(jì)分析和發(fā)展624 上位機(jī)組態(tài)軟件的選擇6com MCGS的構(gòu)成625 通信方式的選擇7第3章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計931 機(jī)械手控制實現(xiàn)的具體內(nèi)容932 PLC控制器的選型1033 傳感器與行程開關(guān)的選擇10com關(guān)10com 接近開關(guān)傳感器1134 PLC程序設(shè)計11com IO點數(shù)的確定及PLC類型的選擇11com PLC的IO分配11com 編程指令的選擇12com 機(jī)械手控制的流程設(shè)計1235 PLC程序的調(diào)試14com PLC控制的安裝與布線15com 機(jī)械手控制系統(tǒng)的外部接線圖15com控制程序的調(diào)試15第4章 控制系統(tǒng)在MCGS中的軟件設(shè)計1641 MCGS的編程語言和數(shù)據(jù)

13、結(jié)構(gòu)1642 工程的建立與變量的定義16com 工程的建立16com 變量的分配16com 變量定義的步驟16com 設(shè)備與變量連接1943 工程畫面的創(chuàng)建20com 封面窗口及監(jiān)控畫面的制作21com 運行策略的建立及腳本程序的編寫2344 動畫的連接26com 指示燈的動畫連接26com 機(jī)械手的動畫連接2745 組態(tài)運行31結(jié)論與展望32致 謝33參考文獻(xiàn)34附錄A附加圖35附圖1 梯形圖35附圖2 指令表37附圖3 PLC外部電氣接線圖39附錄C英文文獻(xiàn)及其翻譯40附錄D參考文獻(xiàn)的題錄及其摘要45附錄EMCGS主要源程序47插圖清單圖2-1 總體方案圖4圖2-2 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖5圖2

14、-3 組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境關(guān)系圖7圖2-4 MCGS用戶應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖7圖3-1 機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖9圖3-2 機(jī)械手的動作示意圖9圖3-3 接近開關(guān)傳感器與PLC連接的工作原理圖11圖3-4 程序流程圖13圖3-5 程序流程圖14圖4-1 MCGS工作臺窗口16圖4-2 實時數(shù)據(jù)庫窗口18圖4-3 實時數(shù)據(jù)庫窗口18圖4-4 數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置窗口18圖4-5 設(shè)備管理窗口19圖4-6 設(shè)備組態(tài)窗口20圖4-7 設(shè)備屬性設(shè)置窗口20圖4-8 工作臺窗口20圖4-9 用戶窗口屬性設(shè)置21圖4-10 封面窗口22圖4-11 對象元件管理22圖4-12 機(jī)械手監(jiān)控畫面23圖4-13 循環(huán)策略窗口23圖4

15、-14 循環(huán)策略窗口24圖4-15 指示燈動畫組態(tài)屬性設(shè)置27圖4-16 啟動按鈕動畫組態(tài)屬性設(shè)置27圖4-17 垂直移動量動畫組態(tài)屬性設(shè)置29圖4-18 水平移動量動畫組態(tài)屬性設(shè)置29圖4-19 工件夾緊標(biāo)志動畫組態(tài)屬性設(shè)置30圖4-20 工件夾緊標(biāo)志動畫組態(tài)屬性設(shè)置31表格清單 表2-1 RS-232接口的定義7表3-5 PLC的IO分配表12表4-1 機(jī)械手控制系統(tǒng)變量分配表17引言在現(xiàn)代化大生產(chǎn)的時期我們無論是工業(yè)制造軍事娛樂以及醫(yī)療領(lǐng)域等都離不開機(jī)械手的輔助功能從機(jī)械手的出現(xiàn)到現(xiàn)在都是為了減輕人們的勞作強(qiáng)度和加強(qiáng)工作人員的工作效率這樣就應(yīng)該根據(jù)已有的控制理論和控制方法來設(shè)計出更好的機(jī)

16、械手控制系統(tǒng)只有這樣我們才能讓理論結(jié)合實際的前提下更好的為生活發(fā)展做出貢獻(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)是基于控制器的發(fā)展和現(xiàn)代上位機(jī)軟件的進(jìn)步進(jìn)而更好的對系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化和模擬的目前機(jī)械手的發(fā)展朝著更加實用化智能化以及人性化的方向發(fā)展因此控制器也是由先前的繼電式發(fā)展到目前使用更多的可編程式同時在計算機(jī)時代的引領(lǐng)下各種面向?qū)ο蠡乃枷牒统绦驊?yīng)用而生這樣就給了機(jī)械手控制采用組態(tài)軟件的面向?qū)ο蠛蛯崟r控制功能讓整個系統(tǒng)更加利于工程的順利運行以及人為合理的操作可編程控制器即簡稱為PLC采用一種可編程的存儲器可根據(jù)其內(nèi)部存儲程序執(zhí)行邏輯運算順序控制定時計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令并通過模擬或數(shù)字式輸入輸出控制各種不同

17、類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程組態(tài)軟件又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件它是指一些采集數(shù)據(jù)和過程控制的專用軟件組態(tài)軟件的種類很多基于我們所學(xué)習(xí)的以及比較了解的對于機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計采用MCGS組態(tài)軟件來進(jìn)行面向?qū)ο蟮目刂芃CGS能使機(jī)械手所要控制的畫面全面而又直接的表現(xiàn)出來在簡單明了的組態(tài)過程同時還讓機(jī)械手的運轉(zhuǎn)生動如實因此采用可編程控制器PLC和MCGS的結(jié)合再加上傳感器的選型輸入輸出接口的選擇同時根據(jù)理論的支持和通過模擬實驗的可行性操作這樣就能很好的實現(xiàn)機(jī)械手的控制系統(tǒng)第1章 緒論11 課題研究目的及意義機(jī)械手是工業(yè)自動化領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象近年來隨著工業(yè)自動化的發(fā)展機(jī)械手的研究逐漸成為一門新興學(xué)科并

18、得到了較快的發(fā)展機(jī)械手非常廣泛地應(yīng)用在鍛壓熱處理沖壓焊接裝配鍛造機(jī)加噴漆等不同行業(yè)特別是在高溫笨重有毒危險多粉塵放射性等惡劣的復(fù)雜勞動環(huán)境中基于機(jī)械手顯著的優(yōu)點而受到廣泛重視總之機(jī)械手在提高勞動生產(chǎn)率改善勞動生活條件減輕工人勞動強(qiáng)度和實現(xiàn)現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)自動化的一個主要手段不論國際還是國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)都非常重視它的研究應(yīng)用和發(fā)展1基于MCGS的機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計通過MCGS組態(tài)軟件對機(jī)械手進(jìn)行監(jiān)控將機(jī)械手的動作過程進(jìn)行了動畫顯示使機(jī)械手的動作過程更加形象化根據(jù)PLC作為控制器能實現(xiàn)機(jī)械手的整個動作流程機(jī)械手的控制和使用方式得到提高的基礎(chǔ)上也加強(qiáng)了自身的學(xué)習(xí)和動手能力以及對整個系統(tǒng)深入認(rèn)識

19、12 機(jī)械手控制在國內(nèi)外的研究和發(fā)展概況機(jī)械手大致經(jīng)歷三代的發(fā)展第一代機(jī)械手屬于程序控制機(jī)械手即采用點位控制系統(tǒng)沒有感覺外界環(huán)境信息的感覺器官第二代機(jī)械手具有感覺器官仍然以程序控制為基礎(chǔ)但可以根據(jù)外界環(huán)境信息對控制程序進(jìn)行校正第三代機(jī)械手正在第一第二代機(jī)械手的基礎(chǔ)上蓬勃發(fā)展起來它是能感知外界環(huán)境與對象物并具有對復(fù)雜信息進(jìn)行準(zhǔn)確處理對自己行為做出自主決策能力的智能化機(jī)械手2目前機(jī)械手技術(shù)有了新的發(fā)展出現(xiàn)了仿人型機(jī)械手微型機(jī)械手和微操作系統(tǒng)如細(xì)小工業(yè)管道機(jī)械手移動探測系統(tǒng)微型飛行器等機(jī)械手化機(jī)器智能機(jī)械手不僅可以進(jìn)行事先設(shè)定的動作還可按照工作狀況相應(yīng)地進(jìn)行動作如回避障礙物的移動作業(yè)順序的規(guī)劃有效的

20、動態(tài)學(xué)習(xí)等機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域正在向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)方向擴(kuò)展并且蓬勃發(fā)展的軍用機(jī)械手也將越來越多地裝備部隊2國外方面近幾年國外工業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域有如下幾個發(fā)展趨勢機(jī)械手性能不斷提高而單機(jī)價格不斷下降機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化可重構(gòu)化發(fā)展控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展傳感器作用日益重要虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機(jī)械手中的作用已從仿真預(yù)演發(fā)展到用于過程控制國內(nèi)方面目前在一些機(jī)械手種類方面如噴涂機(jī)械手弧焊機(jī)械手點焊機(jī)械手搬運機(jī)械手裝配機(jī)械手特種機(jī)械手水下爬壁管道遙控等機(jī)械手基本掌握了機(jī)械手操作機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)解決了控制驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計和配置軟件的設(shè)計和編制等關(guān)鍵技術(shù)還掌握了自動化噴漆線弧焊自動線及其周邊配套設(shè)備的全套自

21、動通信協(xié)調(diào)控制技術(shù)在基礎(chǔ)元件方面諧波減速器機(jī)械手焊接電源焊縫自動跟蹤裝置也有了突破從技術(shù)方面來說我國已經(jīng)具備了獨立自主研究和發(fā)展中國機(jī)械手技術(shù)的基礎(chǔ)2在機(jī)械手控制發(fā)展的過程中可以看出都是向著人性化和簡單化的方向發(fā)展對于機(jī)械手控制所面臨問題的主要包括針對機(jī)械手不同的運轉(zhuǎn)方式的實現(xiàn)機(jī)械手在面對不同問題時能通過實時控制功能進(jìn)行改進(jìn)和根據(jù)軟件做出合理的操作和調(diào)試來實現(xiàn)機(jī)械手的面向?qū)ο蠡膶崟r處理等問題13 本課題研究的主要內(nèi)容本課題主要研究的是基于MCGS的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計包括硬件和軟件的設(shè)計通過設(shè)計和編寫PLC程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的自動運行利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計出上位機(jī)人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)備和數(shù)

22、據(jù)對象的連接實現(xiàn)動畫連接進(jìn)而實現(xiàn)機(jī)械手的實時監(jiān)控通過PLC和MCGS就能實現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的動作過程使機(jī)械手的動作更加形象化第2章 機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計方案21總體方案的選擇本系統(tǒng)實現(xiàn)對機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計主要包括被控對象機(jī)械手控制器的選擇和設(shè)計上位機(jī)的設(shè)計和演示由通信方式和通信協(xié)議來使整個信號輸入輸出的連接起來因此總體設(shè)計方案如圖2-1所示圖2-1 總體方案圖22 機(jī)械手控制方式的選擇com 機(jī)械手的選擇 機(jī)械手作為的被控對象實現(xiàn)的主要功能包括上下移動左右移動機(jī)械手的夾緊和放松功能故可采用普通的機(jī)械手它具有3個自由度手臂左右伸縮手臂上下擺動手指抓握等功能既簡單方面又有利于整個控制對象的順利完成

23、com 機(jī)械手控制方式的選定 傳統(tǒng)的設(shè)備自動控制主要由繼電器或分立的電子線路來實現(xiàn)這種控制方式投資相對少一些目前僅在一些舊式的簡單的工業(yè)設(shè)備中還有一定市場但這種控制方式卻有以下致命缺陷僅適合于簡單的邏輯控制僅適合特殊的工程項目而沒有通用性沒有改動和優(yōu)化的可能性伴隨著工業(yè)自動化技術(shù)的迅速發(fā)展我國工業(yè)領(lǐng)域的自動化已經(jīng)基本實現(xiàn)了從繼電器控制到計算機(jī)控制的轉(zhuǎn)變計算機(jī)控制方式具有以下兩個特點硬件上至少有一個微處理器通過軟件實現(xiàn)控制思想目前工業(yè)自動化領(lǐng)域比較典型的控制方式有可編程序邏輯控制器PLC工業(yè)控制計算機(jī)IPC集散控制系統(tǒng)DCS3由于PLC實現(xiàn)的是自動控制系統(tǒng)中控制方面的內(nèi)容其控制功能基本都是通過設(shè)

24、計軟件編程來實現(xiàn)的這種軟件由PLC廠商提供的基本指令系統(tǒng)再根據(jù)機(jī)械設(shè)備所需的工藝流程來設(shè)計PLC具有很多的優(yōu)點機(jī)械手控制系統(tǒng)若采用PLC控制體積小重量輕控制方式靈活可靠性高操作簡單維修容易機(jī)械手采用PLC控制技術(shù)可以大大提高該系統(tǒng)的自動化程度減少了大量的中間繼電器時間繼電器和硬件接線提高了控制系統(tǒng)的可靠性同時用PLC控制系統(tǒng)可方便地更改生產(chǎn)流程增強(qiáng)控制功能4綜上所述機(jī)械手的控制方式即下位機(jī)選擇PLC控制23 可編程序控制器PLC可編程序控制器Programmable Logic Controller簡稱PLC或PC是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來它不斷吸收微計算機(jī)技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng)逐漸適

25、應(yīng)復(fù)雜的控制任務(wù)4com PLC的結(jié)構(gòu)和主要功能PLC和一般的微型計算機(jī)基本相同也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的PLC的硬件系統(tǒng)由微處理器 CPU 存儲器 EPROMROM 輸入輸出 IO 部件電源部件編程器IO擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備組成各部分通過總線 電源總線控制總線地址總線數(shù)據(jù)總線 連接而成4其結(jié)構(gòu)簡圖如下圖2-2 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖PLC的軟件系統(tǒng)是指PLC所使用的各種程序的集合通?？煞譃橄到y(tǒng)程序和用戶程序兩大部分系統(tǒng)程序是每一個PLC成品必須包括的部分由PLC廠家提供用于控制PLC本身的運行系統(tǒng)程序固化在EPROM中用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫的程序硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一

26、個完整的PLC系統(tǒng)他們是相輔相成缺一不可的PLC是一種應(yīng)用面很廣發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置在工廠自動化 FA 和計算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS 內(nèi)占重要地位因此PLC系統(tǒng)有以下主要功能數(shù)據(jù)采集存儲與處理功能多種控制功能通信聯(lián)網(wǎng)功能人機(jī)界面功能輸入輸出接口調(diào)理功能編程調(diào)試功能com PLC的經(jīng)濟(jì)分析和發(fā)展在各種環(huán)境中使用PLC作為主要的控制機(jī)構(gòu)設(shè)備生產(chǎn)流水線和生產(chǎn)過程的自動化控制的應(yīng)用將越來越廣泛對PLC的經(jīng)濟(jì)分析應(yīng)從如下幾方面分析1從影響成本的各個因素綜合考慮根據(jù)目前生產(chǎn)設(shè)備控制裝置來說有三種類型分別為繼電器控制系統(tǒng)半導(dǎo)體器件控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)價格是選擇PLC品牌的因素之一而可靠性是選擇控

27、制裝置時需要考慮的又一個重要因素2從設(shè)計生產(chǎn)周期長短考慮不論是對舊設(shè)備進(jìn)行改造還是設(shè)計新的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備毫無疑問生產(chǎn)設(shè)計周期越短越好甚至希望是邊設(shè)計邊安裝邊調(diào)試以及邊生產(chǎn)的模式特別是產(chǎn)品更新?lián)Q代生產(chǎn)工藝改造不需改動現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及其外部接線就能馬上組織生產(chǎn)這不僅節(jié)約了勞動力而且新產(chǎn)品能盡快投入市場這無疑給企業(yè)增加了活力提高了經(jīng)濟(jì)效益如果把這些要求得以實現(xiàn)繼電器或半導(dǎo)體都不能滿足而PLC則完全可以實現(xiàn)這是因為使用PLC不必改動外部設(shè)備接線只要對軟件進(jìn)行一些改變就可以了也就是說只要改變梯形圖按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可這既經(jīng)濟(jì)又簡捷可以達(dá)到事半功倍的效果現(xiàn)代PLC的發(fā)展主要有兩個趨勢一

28、是向體積更小速度更快功能更強(qiáng)和價格更低的微小型方面發(fā)展二是向大型網(wǎng)絡(luò)化高可靠性好的兼容性和多功能方面發(fā)展424 上位機(jī)組態(tài)軟件的選擇上位機(jī)是機(jī)械手控制系統(tǒng)實現(xiàn)的主要部分通過上位機(jī)可以實時顯示機(jī)械手動作實時情況在PLC作為控制器的基礎(chǔ)上數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖豢貙ο笠约霸诒豢貙ο蟮姆从吃谏衔粰C(jī)中都有所體現(xiàn)在處理突發(fā)問題的時候上位機(jī)也有著非常大的作用組態(tài)軟件又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境使用靈活的組態(tài)方式為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的通用層次的軟件工具同時可作為很好的上位機(jī)設(shè)計包括國內(nèi)外在內(nèi)有很多的種類無論在專業(yè)性

29、方面還是在各種主流工控設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)的情況下它們都有著自個方面的功能根據(jù)對機(jī)械手控制系統(tǒng)的人機(jī)界面的設(shè)計和考慮到自身熟悉軟件的程度最終選擇MCGS作為上位機(jī)的組態(tài)軟件com MCGS的構(gòu)成MCGS系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件它幫助用戶設(shè)計和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)用戶組態(tài)生成的結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫文件稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標(biāo)和功能運行環(huán)境本身沒有任何意義必須與數(shù)據(jù)庫一起作為一個整體才能構(gòu)成用戶引用系統(tǒng)組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫完成了MCGS系統(tǒng)從

30、組態(tài)環(huán)境向運行環(huán)境的過渡它們之間的關(guān)系如圖2-3所示5圖2-3 組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境關(guān)系圖由MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)由主控窗口設(shè)備窗口用戶窗口實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分組成如圖2-3所示圖2-4 MCGS用戶應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖25 通信方式的選擇通信是連接PLC和MCGS的重要通道其中通信方式有很多種對于點對點之間的通信按消息傳送的方向與時間關(guān)系通信方式可分為串口并口通信兩種MCGS可以方便地實現(xiàn)讀PLC各類寄存器或繼電器操作的功能 通過MODEM實現(xiàn)遠(yuǎn)程采集的功能也非常便利MCGS中 PLC已經(jīng)將串口通信的波特率設(shè)置等功能成至串口父設(shè)備中因此PLC設(shè)備驅(qū)動是作為MCGS監(jiān)控軟件設(shè)備管理窗

31、口中的子設(shè)備提供的常用的通信方式有RS232RS485RS422等通信協(xié)議分為ASCII通信和16進(jìn)制通信兩類 P LC 的大多采用16 進(jìn)制通信 串口通信中為保證通信的正確性完整性通常在通信幀的尾部加有校驗通信過程中上位機(jī)的MCGS監(jiān)控軟件調(diào)用PLC驅(qū)動根據(jù)協(xié)議向PLC發(fā)送寄存器的讀寫命令 并接收應(yīng)答數(shù)據(jù)根據(jù)P LC與MCG接口的適配性選擇RS-232RS-485作為串行口的通信表2-1 RS-232接口的定義針腳信號定義1DCD載波檢測2RXD接收數(shù)據(jù)3TXD發(fā)送數(shù)據(jù)4DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好5SGND信號地6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好7RTS請求發(fā)送8CTS清除發(fā)送9RI振鈴提示第3章 控制系統(tǒng)的硬件

32、設(shè)計31 機(jī)械手控制實現(xiàn)的具體內(nèi)容 機(jī)械手的動作是根據(jù)機(jī)械手的具體結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)全部動作由雙線圈二位電磁閥推動氣缸驅(qū)動控制機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1所示圖3-1 機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)某個電磁閥線圈通電時就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動作例如一旦下降的電磁閥線圈通電機(jī)械手下降即使線圈再斷電仍保持現(xiàn)有的下降動作狀態(tài)直到相反的線圈通電為止另外夾緊放松由單線圈二位電磁閥推動氣缸完成線圈通電執(zhí)行夾緊動作線圈斷電時執(zhí)行放松動作設(shè)備裝有上下限位開關(guān)和左右限位開關(guān)它的工作過程如圖3-2所示當(dāng)機(jī)械手停在左限位處時按下啟動按鈕機(jī)械手下降當(dāng)機(jī)械手下碰到下限位開關(guān)時停止下降機(jī)械手線圈通電夾緊工件當(dāng)夾緊工件后機(jī)械手上升碰到上限位開關(guān)后

33、開始右行在右行的過程中右限位開關(guān)才停止右行下降到下限位開關(guān)位置電磁線圈斷電放松工件然后上升到上限位開關(guān)位置停止上升開始左行碰到左限位開關(guān)停止左行至此機(jī)械手經(jīng)過八步動作完成一個循環(huán)如此反復(fù)執(zhí)行6 夾緊工件時間為3s釋放工件的時間為2s 圖3-2 機(jī)械手的動作示意圖32 PLC控制器的選型 PLC的選擇除了應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)的要求外還應(yīng)著重考慮產(chǎn)品的技術(shù)支持與售后服務(wù)等情況最大限度地滿足被控對象或產(chǎn)生過程的控制要求同時對于一些原來在使用繼電接觸器線路很難實現(xiàn)的要求使用PLC后將很容易實現(xiàn)在滿足控制要求前提下力求使控制簡單經(jīng)濟(jì)操作和維護(hù)方便對一些過去較為繁瑣的控制可利用PLC的特點加以簡化通過內(nèi)部程序簡

34、化外部接線及操作方式為保證控制系統(tǒng)的安全可靠同時采取軟件兼施的辦法 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)選擇PLC容量及IO點數(shù)時應(yīng)適當(dāng)留有裕量以滿足控制要求為前提PLC選型時應(yīng)選擇最佳的性能與價格比具體考慮以下幾點原則1 PLC性能與任務(wù)要相適應(yīng)原則 對于以開關(guān)量控制為主帶有部分模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)如對工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的溫度壓力流量液位等連續(xù)量的控制應(yīng)選用帶有AD轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶有DA轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊配接相應(yīng)的傳感器變送器和驅(qū)動裝置并且選擇運算功能較強(qiáng)的中小型PLC如西門子公司的S7-300系列PLC或三菱公司FX系列型PLC2PLC處理速度原則PLC工作時從輸入信號控制存在著滯后現(xiàn)象即

35、輸入量的變化一般要在12個掃描周期之后才能反映到輸出端這對于一般工業(yè)控制是允許的但有些設(shè)備的實時性要求較高不允許有較大的滯后時間例如PLC的IO點數(shù)在幾十到幾千點范圍內(nèi)這時用戶應(yīng)用程序的長短對系統(tǒng)的響應(yīng)速度會有較大的差別滯后時間應(yīng)控制在幾十毫秒之內(nèi)應(yīng)小于普通繼電器的動作時間3PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求 PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式模塊式和疊裝式等三種整體式結(jié)構(gòu)把PLC的IO和CPU放在一塊電路板上省去插接環(huán)節(jié)體積小每一IO點的平均價格比模塊式的便宜適用于工藝過程比較穩(wěn)定控制要求比較簡單的系統(tǒng)模塊式PLC的功能擴(kuò)展IO點數(shù)的增減輸入與輸出點數(shù)的比例都比整體式靈活疊裝式將整體式和模塊式結(jié)合起來在使用時應(yīng)按

36、實際具體情況進(jìn)行選擇 結(jié)合以上幾點在設(shè)計PLC機(jī)械手控制系統(tǒng)中用應(yīng)選型為三菱公司FX系列型號的可編程控制器33 傳感器與行程開關(guān)的選擇 本設(shè)計在控制機(jī)械手運行的過程中需要有行程開關(guān)來控制機(jī)械手的行程位置進(jìn)而來控制機(jī)械手的動作同時需要接近開關(guān)傳感器來感知機(jī)械手距離工件的位置com關(guān) 行程開關(guān)又稱限位開關(guān)可以安裝在相對靜止的物體 如固定架門框等簡稱靜物 上或者運動的物體 如行車門等簡稱動物 上當(dāng)動態(tài)物體接近靜態(tài)的物體時開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)的接點引起閉合的接點分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點閉合由開關(guān)接點開合的不同狀態(tài)改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動作 行程開關(guān)主要用于將機(jī)械手的位移轉(zhuǎn)變成電信號使電動機(jī)的運行狀態(tài)得以改變從

37、而控制機(jī)械動作或用作程序控制 行程開關(guān)分為直動式滾動式和微動式三種直動式行程開關(guān)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單成本低但容易燒蝕觸頭滾動式行程開關(guān)克服了直動式行程開關(guān)的缺點但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜價格也較高所以選擇微動式行程開關(guān)體積小動作靈敏適用于小型機(jī)構(gòu)中使用本設(shè)計選用LX19-K行程開關(guān)LX19系列行程開關(guān)適用于交流50Hz電壓至380V直流電壓至220V約定發(fā)熱電流至5A的控制電路中動作行程1535 mm作控制運動機(jī)構(gòu)的行程和變換其運動方向或速度之用com 接近開關(guān)傳感器接近開關(guān)利用位移傳感器對接近物體的敏感特性制作的開關(guān)接近開關(guān)有三根連接線棕蘭黑棕色接電源的正極藍(lán)色接電源的負(fù)極黑色為輸出信號當(dāng)與檔塊接近時輸出電平

38、為低電平否則為高電平與PLC之間的接線圖如下當(dāng)傳感器動作時輸出端對地接通PLC內(nèi)部光耦與傳感器電源構(gòu)成回路PLC信號輸入有效工作原理如圖3-3所示圖3-3 接近開關(guān)傳感器與PLC連接的工作原理圖34 PLC程序設(shè)計com IO點數(shù)的確定及PLC類型的選擇本次設(shè)計使用的是普通機(jī)械手作為被控對象本裝置需采用晶體管輸出型可編程控制器可同時輸出兩路脈沖到機(jī)械手電磁閥控制機(jī)械手運行由于機(jī)械手系統(tǒng)的輸入輸出點少要求電氣控制部分體積小成本低并能夠用計算機(jī)對PLC進(jìn)行監(jiān)控和管理該機(jī)械手的控制為純開關(guān)量控制且IO點數(shù)不多僅需6個輸入點和7個輸出點考慮留有一定的裕量故選用日本三菱公司生產(chǎn)的多功能小型FX1N-24

39、MT-D主機(jī)該機(jī)輸入點為14個輸出點為10個com PLC的IO分配 根據(jù)機(jī)械手動作的要求及機(jī)械手實物教學(xué)實驗裝置說明指導(dǎo)輸入輸出點的分配如表3-5所示表3-5 PLC的IO分配表名稱輸入名稱輸出啟動X0夾緊工件Y0左限位X1下降Y1下限位X2上升Y2上限位X3右行Y3右限位X4左行Y4放松工件Y5復(fù)位X7原位Y7com 編程指令的選擇方案一使用起保停電路的編程方式用輔助繼電器代表步僅僅使用與觸電和線圈有關(guān)的指令編出程序規(guī)范具有易于閱讀和容易查錯的優(yōu)點但因為存在大量的自保持觸點使程序代碼較長方案二采用以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式這種編程方式與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系用它編制復(fù)雜的順序

40、功能圖的梯形圖時會有很大幫助方案三采用STL指令的編程方式STL指令步進(jìn)梯形指令是三菱廠家設(shè)計的專門用于順序控制的指令使用該指令可以使編制順序控制程序更加方便而且易于調(diào)試和維護(hù)且代碼較短經(jīng)論證本次設(shè)計采用的編程方式選用方案三com 機(jī)械手控制的流程設(shè)計按照機(jī)械手動作過程的實現(xiàn)主要的控制過程的演示以及根據(jù)要求完成的動作可以設(shè)計出機(jī)械控制的流程圖如圖3-4所示圖3-4 程序流程圖根據(jù)對機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計和各種型號的選擇同時基于機(jī)械手控制動作的流程圖即可設(shè)計出出機(jī)械手動作的程序流程圖如圖3-5所示三菱PLC的梯形圖見附錄A中的附圖1相對應(yīng)指令表見附錄A中的附圖2圖3-5 程序流程圖35 PLC程序

41、的調(diào)試由于PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計的控制裝置因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用但環(huán)境過于惡劣電磁干擾特別強(qiáng)烈或安裝使用不當(dāng)都將不能保證PLC正常安全可靠的運行因此討論PLC設(shè)計調(diào)試就具有十分重要的意義com PLC控制的安裝與布線1 輸入接線1輸入接線一般不要超過30m但如果環(huán)境干擾較小電壓降不大時輸入接線可適當(dāng)長些 2輸入輸出線不能用同一根電纜輸入輸出線要分開 3利用普通二極管恰當(dāng)?shù)拇釉赑LC輸入回路中防止信號干擾使PLC輸入信號大大增強(qiáng)2電源接線電源是PLC引入干擾的主要途徑之一PLC應(yīng)盡可能取用電壓波動較小波形畸變較小的電源這對提高PLC的可靠性有很大幫助P

42、LC的供電線路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備或強(qiáng)干擾設(shè)備如高頻爐弧焊機(jī)等分開為了提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力可編程序控制器供電回路一般可采用隔離變壓器交流穩(wěn)壓器晶體管開關(guān)電源等我們正是用了隔離變壓器和交流穩(wěn)壓器來抗干擾PLC供電電源為50Hz220V 10的交流電由于本設(shè)計使用的是FX1N系列可編程控制器所以有直流24V輸出接線端該接線端可為輸入及傳感器如光電開關(guān)或接近開關(guān)提供直流24V電源3接地正確選擇接地點完善接地系統(tǒng)接地的目的通常有兩個其一為了安全其二是為了抑制干擾完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一系統(tǒng)接地方式有浮地方式直接接地方式和電容接地三種方式對PLC控制系統(tǒng)而言它屬高速低

43、電平控制裝置應(yīng)采用直接接地方式良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害所以我們給可編程控制器接上了專用接地線com 機(jī)械手控制系統(tǒng)的外部接線圖PLC外部電氣接線圖見附錄A中的附圖3com控制程序的調(diào)試在程序調(diào)試過程中出現(xiàn)了一系列的問題但最終都一一解決了在使用STL指令編程時剛開始由于對STL指令掌握的不是很好所以犯了不少錯誤加上機(jī)械手模型裝置本身存在的一些問題所以在調(diào)試程序時機(jī)械手動作不符合控制要求經(jīng)過不斷查閱資料研究改進(jìn)最終程序調(diào)試成功機(jī)械手運行良好動作正確符合控制要求第4章 控制系統(tǒng)在MCGS中的軟件設(shè)計41 MCGS的編程語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)MCGS全中文組態(tài)軟件

44、采用C語言編制核心為組態(tài)結(jié)構(gòu)它是基于WIN9598NT視窗結(jié)構(gòu)能夠快速構(gòu)造和生成數(shù)據(jù)管理報警處理流程控制動畫顯示報表輸出等界面輕松實現(xiàn)各種工程曲線報表數(shù)據(jù)瀏覽遠(yuǎn)程通訊遠(yuǎn)程采集遠(yuǎn)程診斷等功能的先進(jìn)軟件MCGS組態(tài)軟件采用Basic的腳本語言編程有強(qiáng)大的圖形化流程策略組態(tài)工具使編程工作降到最少因而獲得用戶的喜愛7MCGS數(shù)據(jù)庫管理功能強(qiáng)大分為數(shù)據(jù)前處理可以對設(shè)備采集進(jìn)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行多種數(shù)值處理數(shù)據(jù)后處理可通過各種內(nèi)部函數(shù)運算符腳本程序?qū)崟r采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理實時數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)瀏覽各種曲線報表等功能構(gòu)件對存盤數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢排序運算等操作同時可以掛接外部數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)ODBC接口和OLE實時調(diào)用可以

45、和SOLServerOracleAccess等數(shù)據(jù)庫相連提供多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式每種方法都可以獨立使用或組合使用7數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)件可同時以表格和曲線的形式顯示存盤數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)實時曲線可以動態(tài)顯示當(dāng)前的數(shù)據(jù)并可以設(shè)定上下限值和時間的長短以便于用戶查詢同時提供EXCEL報表和MCGS自由報表42 工程的建立與變量的定義com 工程的建立首先雙擊桌面MCGS組態(tài)環(huán)境圖標(biāo)進(jìn)入組態(tài)環(huán)境屏幕中間窗口為工作臺單擊文件菜單中新建工程選項自動生成新建工程默認(rèn)的工程名為新建工程0MCG選擇文件菜單中的工程另存為菜單項彈出文件保存窗口在文件名一欄內(nèi)輸入機(jī)械手控制系統(tǒng)6點擊保存按鈕工程創(chuàng)建完畢如圖4-1所示圖4-1 MCGS

46、工作臺窗口在MCGS中變量也叫數(shù)據(jù)對象實時數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括指定數(shù)據(jù)變量的名稱類型初始值和數(shù)值范圍確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)如存盤的周期存盤的時間范圍和保存期限等com 變量的分配在開始定義之前我們先對系統(tǒng)進(jìn)行分析確定需要的變量本系統(tǒng)至少需要16個變量見表4-1表4-1 機(jī)械手控制系統(tǒng)變量分配表變量名類型初值注釋啟動按鈕開關(guān)型0機(jī)械手啟動控制信號X11輸入1有效復(fù)位按鈕開關(guān)型0機(jī)械手復(fù)位控制信號X12輸入1有效夾緊開關(guān)型1機(jī)械手動作控制夾緊輸出0有效放松開關(guān)型1機(jī)

47、械手動作控制放松輸出0有效上升開關(guān)型1機(jī)械手動作控制上升輸出0有效下降開關(guān)型1機(jī)械手動作控制下降輸出0有效前伸開關(guān)型1機(jī)械手動作控制前伸輸出0有效后縮開關(guān)型1機(jī)械手動作控制后縮輸出0有效X5開關(guān)型0X軸前限位輸入1有效停止前伸X6開關(guān)型0X軸后限位輸入1有效停止后縮X7開關(guān)型0Y軸上限位輸入1有效停止上升X10開關(guān)型0Y軸下限位輸入1有效停止下降工件夾緊標(biāo)志開關(guān)型0夾緊為1初始位置開關(guān)型1工件處于初始位置時為1垂直移動量數(shù)值型0動畫參數(shù)水平移動量數(shù)值型0動畫參數(shù)機(jī)械手動作控制信號本身要求高電平而開關(guān)量輸出通道是反相輸出因此上升等幾個變量需設(shè)計為低電平有效即送0動作com 變量定義的步驟單擊工作

48、臺中的實時數(shù)據(jù)庫選項卡進(jìn)入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁如圖4-2所示窗口中列出了系統(tǒng)已有變量數(shù)據(jù)對象的名稱其中一部分為系統(tǒng)內(nèi)部建立的數(shù)據(jù)對象現(xiàn)在要將表中定義的數(shù)據(jù)對象添加進(jìn)去單擊工作臺右側(cè)新增對象 按鈕在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中增加了一個新的數(shù)據(jù)對象如圖4-3所示選中該數(shù)據(jù)對象按對象屬性按鈕或雙擊選中對象則打開數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置 窗口圖4-2 實時數(shù)據(jù)庫窗口圖4-3 實時數(shù)據(jù)庫窗口圖4-4 數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置窗口將對象名稱改為復(fù)位按鈕對象初值改為0對象類型選擇開關(guān)型在對象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入機(jī)械手復(fù)位控制信號X12輸入1有效單擊確定如圖4-4所示按照步驟25根據(jù)上面列表設(shè)置其他數(shù)據(jù)對象單擊保存按鈕com 設(shè)備與變

49、量連接在工作臺設(shè)備窗口中雙擊設(shè)備窗口圖標(biāo)進(jìn)入點擊工具條中的工具箱圖標(biāo)打開設(shè)備工具箱單擊設(shè)備工具箱中的設(shè)備管理按鈕彈出如圖4-5所示窗口在可選設(shè)備列表中雙擊通用設(shè)備圖4-5 設(shè)備管理窗口雙擊串口通訊父設(shè)備在下方出現(xiàn)串口通訊父設(shè)備圖標(biāo)雙擊串口通訊父設(shè)備圖標(biāo)將串口通訊父設(shè)備添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中雙擊PLC設(shè)備在下方出現(xiàn)三菱文件夾雙擊三菱文件夾出現(xiàn)FX-232 雙擊FX-232圖標(biāo)將三菱FX-232 添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中單擊確認(rèn)并保存在工作臺設(shè)備窗口中雙擊設(shè)備窗口圖標(biāo)進(jìn)入設(shè)備被添加到設(shè)備組態(tài)窗口中如圖4-6所示雙擊設(shè)備1-三菱FX-232進(jìn)入模擬設(shè)備屬性設(shè)置窗口如圖4-7所示單擊基本屬性頁中的內(nèi)

50、部屬性選項該項右側(cè)會出現(xiàn)圖標(biāo)單擊此按鈕進(jìn)入內(nèi)部屬性設(shè)置將通道12的最大值分別設(shè)置為1012圖4-6 設(shè)備組態(tài)窗口圖4-7 設(shè)備屬性設(shè)置窗口單擊確認(rèn)完成內(nèi)部屬性設(shè)置單擊通道連接標(biāo)簽進(jìn)入通道連接設(shè)置依次進(jìn)入通道連接直至通道全部連接完成進(jìn)入設(shè)備調(diào)試屬性頁即可看到通道值中數(shù)據(jù)在變化單擊保存按鈕至此設(shè)備與變量數(shù)據(jù)對象的連接完成圖4-8 工作臺窗口43 工程畫面的創(chuàng)建在用戶窗口中單擊新建窗口按鈕建立窗口0窗口1如圖4-8所示選中窗口0單擊窗口屬性進(jìn)入用戶窗口屬性設(shè)置圖4-9 用戶窗口屬性設(shè)置將窗口名稱改為封面窗口窗口標(biāo)題改為封面窗口窗口位置選中最大化顯示固定邊窗口背景色選為藍(lán)色其他不變單擊確定這時封面窗口

51、底色變?yōu)樗{(lán)色如圖4-9所示選中窗口1單擊窗口屬性進(jìn)入用戶窗口屬性設(shè)置將窗口名稱改為機(jī)械手監(jiān)控畫面窗口標(biāo)題改為機(jī)械手監(jiān)控畫面窗口位置選中最大化顯示其它不變單擊確認(rèn)在用戶窗口中選中封面窗口點擊右鍵選擇下拉菜單中的設(shè)置為啟動窗口選項將該窗口設(shè)置為運行時自動加載的窗口對機(jī)械手監(jiān)控畫面進(jìn)行同樣的設(shè)置com 封面窗口及監(jiān)控畫面的制作選中封面窗口的窗口標(biāo)題單擊動畫組態(tài)進(jìn)入動畫組態(tài)窗口開始編輯畫面單擊工具條中的工具箱按鈕打開繪圖工具箱選擇工具箱內(nèi)的標(biāo)簽按鈕鼠標(biāo)的光標(biāo)呈十字形在窗口頂端中心位置拖拽鼠標(biāo)根據(jù)需要拉出一個一定大小的矩形在光標(biāo)閃爍位置輸入文字歡迎進(jìn)入MCGS監(jiān)控系統(tǒng)按回車鍵或在窗口的任意位置用鼠標(biāo)點擊

52、一下文字輸入完畢圖4-10 封面窗口選中文字框作如下設(shè)置點擊填充色按鈕設(shè)定文字框的背景顏色為沒有填充點擊線色按鈕設(shè)置文字框的邊線顏色為沒有邊線點擊字符字體按鈕設(shè)置文字字體為楷書字型為粗斜體大小為28點擊字符顏色按鈕將文字顏色設(shè)為紅色單擊保存 封面窗口畫面編輯完畢如圖4-10所示圖4-11 對象元件管理選中機(jī)械手監(jiān)控畫面的窗口標(biāo)題單擊動畫組態(tài)進(jìn)入動畫組態(tài)窗口對機(jī)械手監(jiān)控畫面 進(jìn)行相同的操作單擊繪圖工具箱中的插入元件圖標(biāo)彈出對象元件管理對話框單擊其他文件夾選中機(jī)械手元件按確定按鈕把機(jī)械手元件添加到動畫組態(tài)中對象元件管理如圖4-11所示在圖4-10中機(jī)械手的封面窗口中使用到了進(jìn)入和退出按鈕進(jìn)入 按鈕

53、是用來進(jìn)入MCGS運行環(huán)境中機(jī)械手監(jiān)控畫面的退出按鈕則是用來退出運行環(huán)境的機(jī)械手監(jiān)控畫面如圖4-12所示設(shè)計了8個指示燈代表機(jī)械手夾緊放松上升下降前伸后縮等動作運行時指示燈隨機(jī)械手動作變化做相應(yīng)指示圖4-12 機(jī)械手監(jiān)控畫面com 運行策略的建立及腳本程序的編寫1運行策略的建立進(jìn)入運行策略窗口中雙擊進(jìn)入循環(huán)策略窗口如圖4-13所示圖4-13 循環(huán)策略窗口右鍵單擊點擊工具條選中 新增策略行增加一策略行單擊策略工具箱中的腳本程序?qū)⑹髽?biāo)指針移到策略塊圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)左鍵添加腳本程序構(gòu)件如圖4-14所示圖4-14 循環(huán)策略窗口2機(jī)械手自動控制的腳本程序的編寫雙擊腳本程序工具條進(jìn)入腳本程序編輯環(huán)境編輯腳本

54、程序腳本程序如下IF 下降 0 THEN垂直移動量 垂直移動量 1ENDIFIF 上升 0 THEN 垂直移動量 垂直移動量 - 1ENDIFIF 前伸 0 THEN水平移動量 水平移動量 1ENDIFIF 后縮 0 THEN水平移動量 水平移動量 - 1ENDIFIF 啟動按鈕 1 AND 復(fù)位按鈕 0 THEN 定時器復(fù)位 0定時器啟動 1ENDIFIF 啟動按鈕 0 THEN 定時器啟動 0ENDIFIF 復(fù)位按鈕 1 AND 計時時間 44 THEN定時器啟動 0ENDIFIF 定時器啟動 1 THENIF 計時時間 5 THEN下降 0放松 0EXITENDIFIF 計時時間 7 T

55、HEN夾緊 0下降 1放松 1EXITENDIFIF 計時時間 12 THEN工件夾緊標(biāo)志 1上升 0EXITENDIFIF 計時時間 22 THEN前伸 0上升 1EXITENDIFIF 計時時間 27 THEN下降 0前伸 1EXITENDIFIF 計時時間 29 THEN放松 0下降 1夾緊 1EXITENDIFIF 計時時間 34 THEN上升 0工件夾緊標(biāo)志 0EXITENDIFIF 計時時間 44 THEN后縮 0上升 1EXITENDIFIF 計時時間 44 THEN后縮 1定時器復(fù)位 1EXIT ENDIFENDIFIF 定時器啟動 0 THEN下降 1后縮 1上升 1前伸 1ENDIF44 動畫的連接畫面編輯好以后需要將畫面與前面定義的數(shù)據(jù)對象即變量關(guān)聯(lián)起來以便運行時畫面上的內(nèi)容能隨變量變化com 指示燈的動畫連接雙擊啟動指示燈彈出單元屬性設(shè)置窗口單擊動畫連接選項卡進(jìn)入該