《組態(tài)技術(shù)與綜合實踐》課件第五章

項目五自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)習(xí)要求：(1)掌握氣缸、雙向電磁閥的使用;(2)掌握自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試方法;(3)了解步進(jìn)電機(jī)工作原理及控制程序設(shè)計;(4)完成圖5-0-1所示的自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計組態(tài)及PLC程序設(shè)計;項目五自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計圖5-0-1自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計效果圖項目五自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)簡介：按下復(fù)位按扭,PLC啟動旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤電機(jī),使機(jī)械手運動到初始位置0位,該轉(zhuǎn)盤電機(jī)為普通單相電機(jī),橫軸和豎軸為步進(jìn)電機(jī);然后按啟動按扭,PLC啟動轉(zhuǎn)盤電機(jī)正轉(zhuǎn),當(dāng)記數(shù)光電傳感器到達(dá)設(shè)定值后驅(qū)動轉(zhuǎn)盤電機(jī)反轉(zhuǎn),當(dāng)?shù)妆P運行到設(shè)定位置1,PLC驅(qū)動橫軸步進(jìn)電機(jī)及豎軸步進(jìn)電機(jī)。任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)任務(wù)分析：供料單元硬件配置該單元集成了可編程控制器、氣動裝置、傳感器、機(jī)械手等機(jī)構(gòu)。整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清單如表5-1-1所示。表5-1-1單元清單

任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)表5-1-1單元清單(續(xù))

任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)相關(guān)知識：一、傳感器定義2、電感傳感器當(dāng)機(jī)械手手臂左旋和右旋到位后,電容傳感器有信號輸出。1、電容傳感器3、光纖傳感器的基本工作原理它用來檢測氣缸的位置，掌握氣缸的伸出和縮回是否到達(dá)指定的位置。光纖傳感器是將來自光源的光由光纖送到調(diào)制器,光源的光經(jīng)待測參數(shù)與調(diào)制區(qū)光的相互作用,產(chǎn)生光學(xué)性質(zhì),經(jīng)解調(diào)后,得到被測的參數(shù)。任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)二、步進(jìn)電機(jī)簡介步進(jìn)電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子、前后蓋等組成，如圖5-1-1所示。1、步進(jìn)電動機(jī)的構(gòu)造圖5-1-1步進(jìn)電動機(jī)構(gòu)造圖任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)2、步進(jìn)電動機(jī)的分類①步進(jìn)電機(jī)按工作原理分為反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)、永磁式步進(jìn)電機(jī)及混合式步進(jìn)電機(jī);②步進(jìn)電機(jī)按控制繞組數(shù)量可分為二相式步進(jìn)電機(jī)、三相式步進(jìn)電機(jī)、四相式步進(jìn)電機(jī)、五相式步進(jìn)電機(jī)、六相式步進(jìn)電機(jī);③步進(jìn)電機(jī)按運動的型式可分為旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)、直線步進(jìn)電機(jī)。任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)3、步進(jìn)電動機(jī)的接線步進(jìn)電機(jī)的接線方法在實際工作中，按照如圖5-1-2所示進(jìn)行接線。圖5-1-2步進(jìn)驅(qū)動器與機(jī)械手豎軸的電機(jī)及PLC連線任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)三、三菱PLC主機(jī)、外部設(shè)備1、配置清單在供料單元中,采用三菱PLC的晶體管式輸入/輸出,機(jī)械手爪是通過普通直流電機(jī)驅(qū)動的,配置清單如表5-1-2所示。表5-1-2供料單元配置清單

任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)2、主機(jī)和外部設(shè)備電源模塊由插座、空氣開關(guān)與熔斷器組成,PLC使用浙江亞龍公司生產(chǎn)的PLC模塊,控制系統(tǒng)由直流繼電器等組成,外觀如圖5-1-3所示。圖5-1-3三菱PLC主機(jī)和外部設(shè)備任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)3、構(gòu)件元件組成動力元件為步進(jìn)電機(jī),支撐架由底盤、兩位三通電磁閥控制手爪松開與夾緊,滾珠控制手爪的上下、左右運行，元器件說明如表5-1-3所示。任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)表5-1-3機(jī)械手機(jī)構(gòu)元件說明

任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)4、機(jī)械手機(jī)構(gòu)實物圖本單元機(jī)械手機(jī)構(gòu)包含步進(jìn)電動機(jī)、氣缸等，如圖5-1-4所示。圖5-1-4機(jī)械手結(jié)構(gòu)任務(wù)實施：一、PLC的I/O連線1、轉(zhuǎn)盤電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制接線當(dāng)KM1線圈得電,KM1常開觸頭閉合,使轉(zhuǎn)盤電機(jī)的正極接入電源正極,電機(jī)正轉(zhuǎn),若需電機(jī)反轉(zhuǎn)則KM2線圈得電,控制接線圖如圖5-1-5所示。圖5-1-5轉(zhuǎn)盤電機(jī)正反轉(zhuǎn)連線任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)2、手爪電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制連線當(dāng)Y6為ON時,KM3線圈得電,KM3常閉觸頭斷開,手爪正向旋轉(zhuǎn);當(dāng)Y7為ON時,KM4線圈得電,KM4常閉觸頭斷開,手爪反向旋轉(zhuǎn);接線圖如圖5-1-6所示。圖5-1-6手爪電機(jī)正反轉(zhuǎn)連線任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)3、供料單元I/O分配本單元由11個輸入點和9個輸出點組成,供料單元輸入分配如表5-1-4所示。表5-1-4供料單元輸入分配任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)二、供料單元控制的編程思想供料單元控制流程圖如圖5-1-7所示。圖5-1-7供料單元程序流程圖任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)能力拓展：加熱反應(yīng)爐系統(tǒng)設(shè)計控制要求：當(dāng)啟動按鈕打開,爐內(nèi)液體的溫度和壓力均低于設(shè)定值時,開啟進(jìn)料閥,當(dāng)液面上升到設(shè)定置時,關(guān)閉進(jìn)料閥;2秒后,開啟氮氣閥,當(dāng)爐內(nèi)壓力上升至設(shè)定值時,氮氣閥關(guān)斷;開始給加熱爐加熱,當(dāng)溫度上升到設(shè)定值時,切斷加熱電源;2秒后,打開排氣閥和放瀉閥,使?fàn)t內(nèi)壓力降到設(shè)定值;打開放瀉閥,當(dāng)爐內(nèi)溶液降到設(shè)定值以下,關(guān)閉放瀉閥和排氣閥?；謴?fù)到原始狀態(tài),準(zhǔn)備進(jìn)入下一個循環(huán)。任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)1、任務(wù)分析(1)當(dāng)按下SB1按鈕時,系統(tǒng)啟動,Y2得電并自鎖,注入液體;當(dāng)液位傳感器X3得電時,Y1關(guān)閉停止注入液體,延時2s后,Y3得電并自鎖,打開氮氣閥,當(dāng)壓力傳感器X4得電時,Y3失電,Y5得電并自鎖,給加熱絲通電;當(dāng)溫度傳感器X2得電時,Y5失電,延時2s后,Y1、Y4得電并自鎖,打開排氣閥和放瀉閥,當(dāng)爐內(nèi)的液面為0.1、壓力和溫度均為0時,開始下一個循環(huán)。(2)在工作過程中,當(dāng)按下SB2時,Y1、Y2、Y3、Y4、Y5均失電,如再按下SB1則繼續(xù)執(zhí)行以上過程。(3)在工作過程中,當(dāng)液位達(dá)到時X3得電,Y6得電并自鎖,報警器產(chǎn)生報警,同時對Y2復(fù)位;當(dāng)壓力達(dá)到時X4得電,Y7得電并自鎖,報警器產(chǎn)生報警,同時對Y3復(fù)位;當(dāng)溫度達(dá)到時X2得電,Y10得電并自鎖,報警器產(chǎn)生報警,同時對Y5復(fù)位,停止一切工作,等待工作人員檢查故障。任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)2、變量設(shè)置變量類型按表5-1-5所示設(shè)置。表5-1-5變量類型任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)3、編寫腳本程序'啟動IFSB1=1ANDSB2=0THENY2=1'進(jìn)料閥開ENDIFIFY2=1THEN液位=液位+0.2'反應(yīng)爐內(nèi)液面上升ENDIF'停止IF液位>=18ORSB2=1THENY1=0Y2=0Y3=0Y4=0Y5=0'按下所有停止按鈕ENDIFIF液位>=18THENT2=1'液位達(dá)設(shè)定值,延時2sENDIFIFT1=1THENY3=1X4=X4+0.5'打開氮氣閥ENDIF任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)IFX4>=18THENT1=0T2=0Y3=0Y5=1X2=X2+0.5'壓力達(dá)到設(shè)定值,關(guān)閉氮氣閥,開始給反應(yīng)爐加熱ENDIFIFX2>=18THENY5=0T4=1X2=18'溫度達(dá)到設(shè)定值,關(guān)閉加熱絲,延時2sENDIFIFT3=1THENY1=1Y4=1T4=0'延時時間到,打開排氣閥與放瀉閥ENDIFIFY4=1THEN液位=液-0.5'放料液位開始下降ENDIF任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)IF液位<0THEN液位=0.1'為再次循環(huán)作準(zhǔn)備ENDIFIFY4=1THENX4=X4-0.5'壓力開始下降ENDIFIFX4<0THENX4=0'壓力值為0ENDIFIFY4=1THENX2=X2-0.5'溫度開始下降ENDIFIFX2<0THENX2=0'溫度值為0ENDIFIFX4=0AND液位=0.1ANDX2=0THENY1=0Y4=0Y3=0T6=1'延時2sENDIF任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)IFT5=1THENY2=1T6=0'延時時間到,再次循環(huán)ENDIF'報警程序IF液位<19THENY6=1'液位上限報警ELSEY6=0ENDIFIFX4<19THENY7=1'壓力上限報警ELSEY7=0ENDIFIFX2<19THENY10=1'溫度上限報警ELSEY10=0ENDIF任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)圖5-1-8加熱爐系統(tǒng)設(shè)計效果圖加熱爐系統(tǒng)設(shè)計效果如圖5-1-8所示。4、下載效果任務(wù)一供料單元的控制系統(tǒng)任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)任務(wù)簡介：變頻器控制三相異步電動機(jī)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，傳送帶傳送速度有高速（60Hz）、中速（40Hz）、低速（20Hz），從而控制傳送帶速度的快慢。具體控制要求如下：

①變速控制

④廢品分揀⑦工件轉(zhuǎn)移②材質(zhì)分揀⑤工件放置⑧返回重揀③顏色分揀⑥包裝工件⑨啟動控制任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)設(shè)計圖5-2-1自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計畫面自動分揀控制系統(tǒng)設(shè)計畫面如圖5-2-1所示。任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)相關(guān)知識：一、氣缸的使用氣缸的正確運動使物料能夠分到相應(yīng)的位置，示意圖如圖5-2-2所示。圖5-2-2氣缸示意圖任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)二、雙向電磁閥的使用雙向電磁閥用來控制氣缸進(jìn)氣和出氣，從而實現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運動，示意圖如圖5-2-2所示。圖5-2-3雙向電磁閥示意圖任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)1、定時器設(shè)置中的含義三、變頻器的參數(shù)設(shè)置(1)接通電源,顯示監(jiān)示畫面。(2)按鍵設(shè)定PU操作模式。(3)旋轉(zhuǎn)設(shè)定用旋鈕,直至監(jiān)示用3位LED顯示框顯示出希望設(shè)定的頻率。約5s閃滅。(4)在數(shù)值閃滅期間按鍵設(shè)定頻率數(shù)。此時若不按鍵,閃爍5s后,顯示回到0.0。還需重復(fù)“操作3”,重新設(shè)定頻率。(5)約閃爍3s后,顯示回到0.0狀態(tài),按鍵運行。(6)變更設(shè)定時,請進(jìn)行上述的(3)、(4)的操作。(從上次的設(shè)定頻率開始)任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)2、修改參數(shù)設(shè)定(1)接通電源,顯示監(jiān)示畫面。(2)按鍵選中PU操作模式，此時PU指示燈亮。(3)按鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置模式。任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)任務(wù)實施：一、畫I/O分配表根據(jù)條件畫出I/O分配表如表5-2-1所示，續(xù)表參見本書P120。表5-2-1物料傳送系統(tǒng)I/O分配

任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)二、分揀單元安裝

1、清單配置分揀控制單元由四個模塊、一個皮帶輸送機(jī)組成,元件及設(shè)備配置清單如表5-2-2所示。表5-2-2分揀單元清單任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)2、氣動原理圖該單元有雙作用氣缸三個，三個兩位五通電磁閥，三聯(lián)件一套，氣動原理見圖5-2-4。圖5-2-4氣動原理圖任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)三、參考程序參考程序見本書P122-P131。圖5-2-6自動分揀控制系統(tǒng)連線圖四、連線圖自動分揀控制系統(tǒng)連線圖如圖5-2-6所示。能力拓展：比較以下控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點:PLC與PSC;PLC與DCS;PLC與IPC。任務(wù)二自動分揀單元控制系統(tǒng)任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)簡介：該搬運機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)四個自由度的動作,有大臂的伸縮、大臂的左右旋轉(zhuǎn)、小臂的上下、爪手的緊松,其結(jié)構(gòu)如圖5-3-1所示。要求設(shè)計控制系統(tǒng)實現(xiàn)先右轉(zhuǎn)至右限位傳感器動作,大臂伸出,碰到大臂伸出限位,小臂伸出,碰到小臂下限位,氣動機(jī)械手夾緊,2s后小臂縮回,碰到小臂上限位,大臂縮回,碰到大臂縮回限位,手臂左轉(zhuǎn),碰到左限位,大臂伸出,碰到大臂伸出限位,小臂伸出,碰到小臂下限位,氣動機(jī)械手松開,2s后小臂縮回,如此往復(fù)。任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計圖5-3-1機(jī)械手搬運結(jié)構(gòu)任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)分析：(1)當(dāng)PLC上電時,機(jī)械手處于原位,機(jī)械手的手爪松開,按下啟動按鈕,驅(qū)動提料氣缸,當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位使磁性傳感器接通。(2)當(dāng)機(jī)械手的手爪處于夾緊置位時,延時1s后,機(jī)械手的小臂上升(Y2為ON)。(3)當(dāng)上升到最高位,提料上限位的磁性傳感器接通,驅(qū)動機(jī)械手臂右轉(zhuǎn)。(4)右位到位時,大臂右限位的磁性傳感器接通,提料氣缸下降。下降到最低位,提料下限位的磁性傳感器接通,磁性傳感器失電放松。為了使電磁力完全失掉,延時2s,機(jī)械手的小臂上升。(5)上升到位時,提料上限位的磁性傳感器接通,大臂右旋。使大臂左限位的磁性傳感器接通,返回初始狀態(tài),再開始第二次循環(huán)動作。任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)實施：①手臂左右擺動由旋轉(zhuǎn)氣缸實現(xiàn)。大臂伸出縮回由單出雙桿氣缸實現(xiàn),小臂伸出縮回、提料裝置的提伸下降、手爪的夾緊松開由單出桿氣缸實現(xiàn)。②氣動控制元件的手臂左右擺動由單控電磁換向閥實現(xiàn),大臂伸出縮回由單出雙桿氣缸實現(xiàn),小臂伸出縮回氣缸由雙控電磁換向閥控制,提料裝置的提伸下降、手爪的夾緊松開的單出桿氣缸由單控電磁換向閥控制,機(jī)械手氣動原理見圖5-3-2。一、搬運單元氣動回路安裝任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計圖5-3-2機(jī)械手氣動原理圖任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計二、搬運單元的編程思路及程序1、搬運單元輸入分配搬運單元由15個輸入點組成，PLC的輸入分配如表5-3-1所示。

表5-3-1PLC的輸入分配任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2、搬運單元輸出分配搬運單元由6個輸出點組成，PLC的輸出分配如表5-3-1所示。

表5-3-2PLC的輸出分配任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計3、控制系統(tǒng)程序的組成回原點程序、手動單步執(zhí)行程序和連續(xù)操作程序如圖5-3-3所示。

圖5-3-3回原點程序任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計4、單步操作當(dāng)啟動按鈕SB0閉合,則XO為NO,輔助繼電器M0閉合,如果磁性傳感器是松開狀態(tài),即可實現(xiàn)單步運行,程序如圖5-3-4所示。

圖5-3-4單步操作程序任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計5、手動操作當(dāng)按下回原點按鈕，X16為NO,機(jī)械手爪松開,小臂上升到位,小臂左移,直到碰到左限位完成手動操作，如圖5-3-5所示。

圖5-3-5手動操作程序任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計6、自動操作當(dāng)PLC上電,滿足狀態(tài)轉(zhuǎn)移與原點位置條件時,機(jī)械手按照設(shè)定程序運行，如圖5-3-6所示。

圖5-3-6自動操作程序任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計三、PLC的連線圖搬運控制單元PLC的I/O接線如圖5-3-7所示。圖5-3-7搬運控制單元接線圖任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計能力拓展：控制要求：用PLC控制觸摸屏小車正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時間能根據(jù)需要修改,但正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的時間相同。小車正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計1、元件分配表表5-3-2元件分配任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2、PLC程序圖5-3-8小車正反轉(zhuǎn)控制程序任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計3、系統(tǒng)接線圖圖5-3-9系統(tǒng)接線圖任務(wù)三機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試一、自動控制系統(tǒng)的測試方法1、三菱FX系列PLC與三菱變頻器通訊RS485BD三菱PLC:FX2N+FX2N-485-BD。SD和RD指示都點亮,意味著網(wǎng)絡(luò)連接成功。2、三菱變頻器的設(shè)置(1)交叉線的做法是:一頭采用568A標(biāo)準(zhǔn)，一頭采用568B標(biāo)準(zhǔn)；平行線的做法是：兩頭采用同樣的標(biāo)準(zhǔn)，變頻器水晶頭見圖5-4-1。圖5-4-1變頻器水晶頭座引腳任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試圖5-4-2變頻器水晶頭與RS-485BD(2)變頻器水晶頭與RS-485BD的連接方法見圖5-4-2。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試3、變頻器與PLC通訊變頻器與PLC通訊的參數(shù)按表5-4-1所示進(jìn)行設(shè)置。在修改其它的參數(shù)時,要把n10改成0,然后掉電,再開電把變頻器打開,按PU鍵使變頻器PU指示燈亮,然后改其它的參數(shù),再掉電。把參數(shù)保存入變頻器,然后上電,再改n10參數(shù),最后再上電保存參數(shù)。表5-4-1變頻器參數(shù)設(shè)置任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試4、程序?qū)懭氪蜷_GX軟件,進(jìn)行程序編寫并下載,系統(tǒng)接線圖如圖5-4-3所示。圖5-4-3系統(tǒng)接線圖任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試5、人機(jī)界面的組態(tài)人機(jī)界面的組態(tài)分揀站畫面效果圖如圖5-4-4所示。圖5-4-4人機(jī)界面分揀站畫面任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試二、自動控制系統(tǒng)的測試實例(1)系統(tǒng)上電,對N:N網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試。(2)外部接線,檢查外部接線是否正確,如檢查氣源、電源、PLC的I/O接線等。(3)PLC的用戶程序,這一部分是檢查的重點,需要考慮用戶程序是否滿足實際的生產(chǎn)工藝要求。(4)通訊設(shè)置,包括PLC之間的通訊、PLC與傳動系統(tǒng)之間的通訊和PLC與觸摸屏的通訊。(5)生產(chǎn)運行,如出現(xiàn)問題需要找到對應(yīng)的部分仔細(xì)檢查。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試能力拓展：一、旋轉(zhuǎn)動畫的制作○旋轉(zhuǎn)動畫是MCGS6.8通網(wǎng)版主要新增功能之一，它通過對多邊形和折線構(gòu)件在運行環(huán)境下任意角度的旋轉(zhuǎn),對其它簡單圖形、圖符構(gòu)件在組態(tài)環(huán)境下任意角度的旋轉(zhuǎn)、任意組合轉(zhuǎn)化成多邊形,輕松完成難度較大的圖形組態(tài)工作?！鹪贛CGS組態(tài)軟件下,可以旋轉(zhuǎn)的動畫構(gòu)件具有多邊形狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。多邊形狀態(tài)可以對動畫構(gòu)件進(jìn)行編輯,包括調(diào)整形狀,屬性設(shè)置等。旋轉(zhuǎn)狀態(tài)主要是對旋轉(zhuǎn)屬性進(jìn)行設(shè)置,包括旋轉(zhuǎn)表達(dá)式、旋轉(zhuǎn)位置、旋轉(zhuǎn)圓心、旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)角度等的設(shè)置。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試1、組態(tài)環(huán)境下的旋轉(zhuǎn)設(shè)置旋轉(zhuǎn)動畫窗口是由一個簡單的旋轉(zhuǎn)動畫構(gòu)件,以小人推車沿直線滾動來顯示旋轉(zhuǎn)動畫功能的工程。運行后顯示界面如圖5-4-6所示。圖5-4-6旋轉(zhuǎn)動畫的制作效果任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試在MCGS組態(tài)軟件開發(fā)平臺上,單擊“用戶窗口”進(jìn)入,再單擊“新建窗口”按鈕,生成“窗口0”,選中“窗口0”,單擊“窗口屬性”按鈕,修改“窗口名稱”為“小人推車”。雙擊“小人推車”窗口,單擊“工具箱”中的位圖裝載構(gòu)件,鼠標(biāo)變?yōu)椤?”字形后,拖動位圖到窗口上,調(diào)整其適當(dāng)位置。然后再點擊鼠標(biāo)右鍵,如圖5-4-7所示,選中“裝載位圖”子菜單。圖5-4-7裝載位圖下拉框任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試在彈出的裝載圖像窗口內(nèi),直接輸入裝載位圖的正確路徑及名稱或者單擊,選中要裝載的文件。工程的設(shè)置如圖5-4-8所示。圖5-4-8從文件中裝載圖像窗口任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試裝載后的背景畫面如圖5-4-9所示。圖5-4-9裝載后的背景畫面任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試在工具箱中選擇“矩形”、“圓形”和“直線”,構(gòu)成一個小人推車的畫面。如圖5-4-10所示。圖5-4-10組態(tài)效果圖任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試現(xiàn)在開始設(shè)置人和車輪的旋轉(zhuǎn)動畫。定義車輪的運動變量,雙擊車輪的外圈,水平移動按圖5-4-11(a)、(b)所示設(shè)置,對應(yīng)的是“wheel”數(shù)值型數(shù)據(jù)對象。圖5-4-11動畫組態(tài)屬性設(shè)置（a）（b）任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試選中任意一個車軸單擊鼠標(biāo)右鍵,單擊“轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)多邊形”菜單項。然后分別雙擊車輪的三個車軸,設(shè)置它的水平移動和旋轉(zhuǎn)動畫變量和參數(shù),按圖5-4-12(a)、(b)所示設(shè)置。圖5-4-12車輪參數(shù)設(shè)置（a）（b）任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試設(shè)置小人胳膊和車輪扶手的水平移動變量和參數(shù),小人胳膊和車輪扶手的運動方向和軌跡相同,它們的設(shè)置也相同,如圖5-4-13所示。圖5-4-13小人胳膊和車輪扶手的運動方向設(shè)置任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試接著定義小人雙腿的運動軌跡：雙擊小人的前腿,設(shè)置它的水平運動變量和旋轉(zhuǎn)運動變量。小人雙腿的水平運動方向、運動長度和小人的胳膊、車輪的水平運動都是相同的。所以小人雙腿的水平移動設(shè)置都是一樣的。而小人的前腿和后腿則有一個抬起和放下的過程,因而最大的旋轉(zhuǎn)角度分別為45°和-45°。前腿和后腿的設(shè)置分別如圖5-4-14(a)、(b)、(c)、(d)所示。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試圖5-4-14小人雙腿的運動軌跡設(shè)置任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試圖5-4-14小人雙腿的運動軌跡設(shè)置任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試為了更好地觀察小人推車的水平偏移量,加入滑動輸入器，對滑動輸入器進(jìn)行設(shè)置，如圖5-4-15所示。

圖5-4-15滑動輸入器設(shè)置任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試工程重點部分是策略組態(tài)部分。進(jìn)入循環(huán)策略組態(tài)窗口,添加一個“腳本程序”構(gòu)件，進(jìn)入腳本編輯窗口，腳本程序如圖5-4-16所示。圖5-4-16循環(huán)腳本程序任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試2、運行環(huán)境下的動畫效果按“F5”進(jìn)入運行環(huán)境,小人推著車向前邁進(jìn),下方的滑動輸入器實時顯示人和車的水平移動距離,如圖5-4-17所示。圖5-4-17運行效果圖任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試二、配方功能1、配方的功能介紹1）配方功能的應(yīng)用配方是同一類數(shù)據(jù)的集合,如機(jī)器參數(shù)設(shè)置或生產(chǎn)數(shù)據(jù),并提供HMI界面讓使用者可以查看、編輯數(shù)據(jù)。2）配方功能的分類○配方數(shù)據(jù)存儲于PLC。配方數(shù)據(jù)存儲于PLC中,可將需要的配方數(shù)據(jù)上傳到HMI并顯示?！鹋浞綌?shù)據(jù)存儲于HMI。配方數(shù)據(jù)存儲于HMI之中,由HMI顯示所有配方數(shù)據(jù)。3）配方功能的運行效果兩種模式的配方,其界面均由多個MCGS構(gòu)件構(gòu)成,運行效果如圖5-4-18、圖5-4-19所示。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試圖5-4-18配方數(shù)據(jù)存儲于PLC圖5-4-19配方數(shù)據(jù)存儲于HMI任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試2、配方數(shù)據(jù)存儲于PLC中的用法1）原理某些應(yīng)用將配方的全部數(shù)據(jù)存放在PLC中,HMI僅完成查看修改功能。需要實現(xiàn)此類配方應(yīng)用較為復(fù)雜。需要應(yīng)用MCGS變量、動畫構(gòu)件、設(shè)備、腳本程序等MCGS部件進(jìn)行組合。下面以一個面包配方的實例模擬一條面包生產(chǎn)線，來說明此模式的配方功能的使用方法。生產(chǎn)面包需要三個參數(shù):面粉的含量、水的含量、糖的含量。不同的比例混合可制成四種不同的面包。首先需要在MCGS數(shù)據(jù)庫中添加變量用于操作配方數(shù)據(jù),接下來在設(shè)備窗口添加PLC設(shè)備并進(jìn)行設(shè)定。組態(tài)環(huán)境設(shè)定完畢后,即可在HMI運行環(huán)境中操作配方。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試圖5-4-20創(chuàng)建完畢的變量2）編輯配方①建立MCGS變量運行MCGS6.8嵌入版,新建一個工程,更改名稱為“面包生產(chǎn)線”。創(chuàng)建完畢的變量如圖5-4-20所示。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試②添加設(shè)備切換回工作臺“設(shè)備窗口”標(biāo)簽頁,打開設(shè)備窗口,使用設(shè)備工具箱添加“通用串口父設(shè)備”與“西門子_S7200PPI”兩個設(shè)備(以西門子S7200PLC舉例)。查看驅(qū)動模版信息,確保此驅(qū)動是“新驅(qū)動模版”,如圖5-4-21所示。圖5-4-21設(shè)備組態(tài)窗口設(shè)置任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試假設(shè)配方數(shù)據(jù)全部存儲條件如下:所有配方數(shù)據(jù)存放在S7200設(shè)備V寄存器區(qū)域中，起始地址為0，長度為24個BYTE。由于每條配方項為6BYTE,所以PLC中應(yīng)該共存儲了4條配方項,為了方便實時查看配方在PLC中的數(shù)據(jù)信息,我們在設(shè)備中添加這些數(shù)據(jù)的通道,以便實時查看這些數(shù)據(jù),如圖5-4-22所示。圖5-4-22設(shè)備連接窗口任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試創(chuàng)建動畫構(gòu)件、編寫腳本程序。切換回工作臺“用戶窗口”標(biāo)簽頁,新建一個用戶窗口并打開。創(chuàng)建界面如圖5-4-23所示。觸摸屏界面中的三個標(biāo)簽分別關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中心變量“面粉”、“水”、“糖”,用于配方數(shù)值的顯示與修改。圖5-4-23觸摸屏界面任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試“下移一條”按鈕的按下腳本編輯如下:任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試“上移一條”按鈕的按下腳本編輯如下:任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試“上傳配方數(shù)據(jù)到PLC”按鈕的按下腳本編輯如下:任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試3）使用配方下載編輯好的配方工程值HMI，并連接好PLC設(shè)備，運行HMI。運行效果如圖5-4-24。圖5-4-24運行效果任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試3、配方數(shù)據(jù)存儲于HMI中的用法1）原理此模式的配方功能,所有配方數(shù)據(jù)均存儲于HMI中,因此需要增加下載數(shù)據(jù)到HMI功能,以方便在HMI中調(diào)整數(shù)據(jù)。實現(xiàn)此類配方應(yīng)用較為復(fù)雜。需要應(yīng)用配方組態(tài)工具、MCGS變量、動畫構(gòu)件、設(shè)備、腳本程序等MCGS部件進(jìn)行組合,方可實現(xiàn)其功能。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試2）成員類型生產(chǎn)面包需要三個參數(shù):面粉的含量、水的含量、糖的含量。不同的比例混合可制成四種不同的面包。面包配方包括面粉、水、糖三個配方成員,按三個成員數(shù)據(jù)的不同分成三個配方項:甜面包、低糖面包、無糖面包。首先需要在MCGS數(shù)據(jù)庫中添加變量用于稍后操作配方數(shù)據(jù),再使用配方組態(tài)工具編輯配方成員、配方項和配方數(shù)據(jù),接下來在設(shè)備窗口添加PLC設(shè)備并進(jìn)行設(shè)定,然后在用戶窗口添加若干標(biāo)簽、輸入框和按鈕構(gòu)件,并編輯其腳本,用于顯示與操作配方。組態(tài)環(huán)境設(shè)定完畢后,即可在HMI運行環(huán)境中操作配方。任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試建立MCGS變量。運行MCGS6.8版，新建一個工程，更名為“面包生產(chǎn)線”。打開工作臺“實時數(shù)據(jù)庫”標(biāo)簽頁,新建3個數(shù)值型變量,分別命名為“面粉”、“水”、“糖”,其它屬性保持默認(rèn)值。創(chuàng)建完畢的變量如圖5-4-25所示。4、編輯配方圖5-4-25變量設(shè)置任務(wù)四自動控制系統(tǒng)的測試切換回工作臺“設(shè)備窗口”標(biāo)簽頁,打開設(shè)