【正文】 如圖422所示。 調(diào)試保存所有組態(tài)設(shè)置，然后關(guān)閉組態(tài)監(jiān)控程序。第四章 系統(tǒng)的調(diào)試及設(shè)計(jì)總結(jié) 系統(tǒng)調(diào)試（1）硬件檢測調(diào)試從硬件方面檢查系統(tǒng)的各個(gè)方面，保證系統(tǒng)的硬件接線正確（2）機(jī)械手控制程序的調(diào)試程序的模擬調(diào)試將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細(xì)檢查，并改正寫入出現(xiàn)錯(cuò)誤。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。結(jié) 論在本次課題設(shè)計(jì)中，機(jī)械手模型控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制，大大提高了該系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。MCGS是一種比較新穎的軟件，將MCGS應(yīng)用于機(jī)械手的自動(dòng)控制對我來說是一次新的體驗(yàn)。另外，本文中的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)比較簡單，還需要不斷改進(jìn)和加強(qiáng)。這次我們的組的課題是基于MCGS和PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用我們所學(xué)的知識(shí)PLC和MCGS組態(tài)軟件來完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過程中從最初的設(shè)計(jì)，到程序設(shè)計(jì)、MCGS組態(tài)軟件，到最后的論文寫作都得到了我們老師郭艷杰老師的精心指導(dǎo)和熱情地幫助，在論文完成之際，向老師表示衷心地感謝k在我做設(shè)計(jì)的過程中，我的各位老師和同學(xué)給我提供了很多幫助和支持，在此表示特別的感謝！ 學(xué)生簽名：日期：附 錄1 FX2N基本指令（1）觸電連接指令符 號(hào)名 稱功 能觸點(diǎn)類型，用法電路表示和目標(biāo)文件程序步長LD取常開，接左母線或分支回路起始處用 1步LDI取反常閉，接左母線或分支回路起始處用 1步AND與常開，觸點(diǎn)串聯(lián) 1步ANI與非常閉，觸點(diǎn)串聯(lián) 1步OR或常開，觸點(diǎn)并聯(lián) 1步ORI或非常閉，觸點(diǎn)并聯(lián) 1步ORB電路塊或串聯(lián)電路塊（組）的并聯(lián)1步ANB電路塊與并聯(lián)電路塊（組）的串聯(lián)1步(2)輸出指令符 號(hào)名 稱功能電路表示和目標(biāo)文件 程序步長OUT線圈驅(qū)動(dòng)指令，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器 ，T3步，C3—5步RST對定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、變址寄存器等繼電器的內(nèi)容清零RST ，D2步，特殊D3步SET，使動(dòng)作保持SET.，PLS在輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生脈沖輸出 2步除特殊M以外PLS在輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生脈沖輸出 2步除特殊M以外MPS無操作器件指令、運(yùn)算存儲(chǔ)入棧 MPS MRD MPP 無操作數(shù)元件1步MRD無操作器件指令，讀出存儲(chǔ)讀棧1步MPP無操作器件指令，讀出存儲(chǔ)或復(fù)位出棧1步。大學(xué)最后一個(gè)學(xué)期有一個(gè)任務(wù)就是做畢業(yè)設(shè)計(jì)。機(jī)械手控制技術(shù)是一項(xiàng)綜合型的技術(shù)，機(jī)械手控制系統(tǒng)又是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)與真正的機(jī)械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距。通過本次設(shè)計(jì)，可以根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的不同工作需求，機(jī)械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。經(jīng)過不斷查閱資料，研究、改進(jìn)，最終程序調(diào)試成功?？梢愿鶕?jù)功能表，在適合的時(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號(hào)，如限位開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開。在運(yùn)行中通過對按鈕的操作可檢測所編程序的正確與否。6）存盤，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試。如圖421所示。工件移動(dòng)動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)：1) 在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中填加一個(gè)變量：工件夾緊標(biāo)志，初值：0，類型：開關(guān)。5) 計(jì)算：水平移動(dòng)量的最大值=循環(huán)次數(shù)*變化率=50*1=50，即當(dāng)水平移動(dòng)量＝50時(shí)，水平移動(dòng)距離為180。10) 進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，單擊“啟動(dòng)”按鈕，觀察動(dòng)作。8) 在“位置動(dòng)畫連接”一欄中選中“垂直移動(dòng)”，單擊“垂直移動(dòng)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁。5) 計(jì)算垂直移動(dòng)一次腳本程序執(zhí)行次數(shù)：次數(shù)=下移時(shí)間（上升時(shí)間）/循環(huán)策略執(zhí)行間隔=5s/200ms=25次。2) 單擊“查看”菜單，選擇“狀態(tài)條”，在屏幕下方出現(xiàn)狀態(tài)條。11) 單擊“保存”按鈕。圖38 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置7) 在“表達(dá)式”一欄，單擊“？”按鈕，彈出當(dāng)前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對象列表，雙擊“啟動(dòng)按鈕”。4) 單擊“”按鈕，彈出“動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置”窗口。7) 單擊“保存”按鈕。圖34實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口圖35實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口圖36 數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置窗口4) 將“對象名稱”改為：啟動(dòng)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)械手啟動(dòng)信號(hào)，X11輸入，1有效。其中一部分為系統(tǒng)內(nèi)部建立的數(shù)據(jù)對象。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。圖33在MCGS中，變量也叫數(shù)據(jù)對象。2) 單擊文件菜單中“新建工程”選項(xiàng)，自動(dòng)生成新建工程，默認(rèn)的工程名為：“”。隨著工作的積累，對象元件庫將日益擴(kuò)大和豐富，這樣解決了對象元件庫的元件積累和元件重復(fù)利用問題。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)構(gòu)是一個(gè)數(shù)據(jù)庫；運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，保存和處理數(shù)據(jù)對象和報(bào)警信息的數(shù)據(jù)。（11）良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性MCGS系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的模塊以及構(gòu)件的形式來構(gòu)造，不同的構(gòu)件有著不同的功能，且各自的獨(dú)立。（9）支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”MCGS針對外部設(shè)備的特征，設(shè)備工具箱，定義多種設(shè)備構(gòu)件，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，賦予相關(guān)的屬性，實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制。警報(bào)信息的存儲(chǔ)與應(yīng)答功能，為工業(yè)現(xiàn)場安全可靠地生產(chǎn)運(yùn)行提供了有力的保障。此外MCGS還提供了工程密碼，鎖定軟件狗、工程運(yùn)行期限等功能，大大加強(qiáng)了保護(hù)組態(tài)開發(fā)者勞動(dòng)成果的力度。MCGS還為客戶提供了豐富的動(dòng)畫構(gòu)件，每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。MCGS組態(tài)軟件功能及其特點(diǎn)MCGS的主要和基本功能如下：（1）簡單的可視化操作界面 MCGS采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，以窗口為單位，構(gòu)造用戶運(yùn)行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變符合中國人的使用習(xí)慣和要求。包括編程控制程序（if……then腳本程序）和選用各種功能構(gòu)件，例如數(shù)據(jù)提取、定時(shí)器、配方操作和多媒體輸出等。這種將數(shù)值、屬性和方法封裝在一起的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)對象。本窗口內(nèi)定義的不同類型和名稱的變量，將作為數(shù)據(jù)采集、處理、輸出控制、動(dòng)畫連接及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的對象。所以的用戶窗口均位于窗口內(nèi)，其打開時(shí)窗口可見，關(guān)閉時(shí)窗口不可見。其中可以放置三種不同類型的圖形對象：圖元、圖符和動(dòng)畫構(gòu)件。設(shè)備窗口專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的操作和控制。（1）主控窗口主控窗口確定了工業(yè)控制中工程作業(yè)的總體輪廓、運(yùn)行流程、菜單命令、特性參數(shù)和啟動(dòng)特性等內(nèi)容，是應(yīng)用系統(tǒng)的主框架。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，用來幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。用三菱PLC的編程軟件GX Developer編的梯形圖 語句表 MCGS組態(tài)軟件MCGS（Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng)）是一套用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件。設(shè)計(jì)出的控制程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性好,程序的調(diào)試和運(yùn)行也很方便,可以極大地提高工作效率。在順序功能圖中,在實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)使前級(jí)步的活動(dòng)結(jié)束而使后續(xù)步的活動(dòng)開始,步之間沒有重疊。接觸器繼電器法特別適合于初學(xué)者編程設(shè)計(jì)使用，也特別適合對原有舊設(shè)備的技術(shù)革新和技術(shù)改造。但是,由于這種方法主要時(shí)依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),所以對設(shè)計(jì)人員的要求也比較高,特別時(shí)要求設(shè)計(jì)者有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上常用的各種典型環(huán)節(jié)比較熟悉。有時(shí)為了得到一個(gè)滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果,需要進(jìn)行多次反復(fù)地調(diào)試和修改,增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程元件。 (2) 在幫助中有CPU錯(cuò)誤，特殊繼電器/特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯(cuò)誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利。 4. 能夠簡單設(shè)定和其他站點(diǎn)的鏈接 由于連接對象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設(shè)定。 (2) 功能塊（以下，略稱作FB） FB是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。 此外，選擇FX系列的情況下，還能變換成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。圖31 圖32 硬件設(shè)計(jì) 輸入/輸出端子地址分配代號(hào)名稱輸入編號(hào)代號(hào)名稱輸出SB1啟動(dòng)按鈕X0KM1機(jī)械手上行Y002SB2停止按鈕X1KM2機(jī)械手下行Y003SQ1下限行程X2KM3機(jī)械手左行Y004SQ2上限行程X3KM4機(jī)械手右行Y005SQ3左限行程X4KM5抓工件Y006SQ4右限行程X5KM6放工件Y007 PLC接線圖 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)　　 GX Developer是三菱PLC的編程軟件。系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)急停按鈕來控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止。我國也在陸續(xù)在工業(yè)中有所應(yīng)用，對于自動(dòng)控制，柔性制造系統(tǒng)中應(yīng)用更為廣泛，但我國的自動(dòng)化技術(shù)有待提高發(fā)展趨勢是工作強(qiáng)多高靈活性強(qiáng)，準(zhǔn)確可靠，可以自動(dòng)檢測并下達(dá)動(dòng)作命令，融入先進(jìn)的人工智能使人只做平時(shí)的簡單維護(hù)，這也是現(xiàn)代工廠的發(fā)展趨勢。通過本次設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)對工業(yè)機(jī)械手的認(rèn)識(shí)，同時(shí)并熟悉掌握PLC技術(shù)、位置控制技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)等工業(yè)常用的技術(shù) 隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)越來越高，人工工作環(huán)境和工作內(nèi)容也要求理想化簡單化，對于一些往返的工作有機(jī)械手遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)完成顯得非常重要。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染場合，應(yīng)用得更為廣泛。機(jī)械手的迅速發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)。一般專用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。工業(yè)機(jī)械手是近似自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。機(jī)器手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在我國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。 （3）輸出刷新結(jié)果階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，最后經(jīng)過輸出端子驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 （2）程序處理階段 根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，PLC按從左至右、從上到下的步驟順序執(zhí)行程序。輸出端子連接外部的輸出