【正文】 ” ，并保存。11) 單擊基本屬性頁(yè)中的“內(nèi)部屬性”選項(xiàng)，該項(xiàng)右側(cè)會(huì)出現(xiàn) 圖標(biāo)，單擊此按鈕進(jìn)入“內(nèi)部屬性”設(shè)置。依次進(jìn)入通道連接，直至通道全部連接完成。圖 410 工作臺(tái)窗口溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 36 頁(yè) 工程畫面的創(chuàng)建1) 在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口 0”、 “窗口 1”。這時(shí)“封面窗口”底色變?yōu)樗{(lán)色。窗口位置選中“最大化顯示” ，其它不變，單擊“確認(rèn)” 。2) 單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱。6) 點(diǎn)擊“填充色”按鈕，設(shè)定文字框的背景顏色為：沒有填充。單擊“保存” ， “封面窗口”畫面編輯完畢。 “對(duì)象元件管理”如圖 413 所示。運(yùn)行時(shí)，指示燈隨機(jī)械手動(dòng)作變化做相應(yīng)指示。利用組態(tài)軟件 MCGS 對(duì)機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，可以以最少的人員配置來加強(qiáng)對(duì)機(jī)械手的管理，提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。由于對(duì)組態(tài)軟件 MCGS 掌握的不熟練，軟件的一些功能沒有能應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無不凝聚著他的心血和汗水，在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著老師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 40 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1] 廖常初．可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)(第四版) ．重慶：重慶大學(xué)出版社，2022，114[2] 許志軍．工業(yè)控制組態(tài)軟件及應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2022，192198[3] 王承義．機(jī)械手及其應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981，1225[4] 彭商賢、趙臣、張啟先．試論國(guó)內(nèi)外機(jī)器人機(jī)械學(xué)的發(fā)展趨向[J]，機(jī)器人，1991，13 (3)：4853[5] Saeed B. Niku, Introduction to Robotics: Analysis, Systems, Application. USA: Pearson Education,2022,16~42[6] 陳懇，楊向東，劉莉，楊東超．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用．北京：清華大學(xué)出版社，2022，2735[7] 吳建強(qiáng)．可編程控制器原理及其應(yīng)用．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998，1260[8] 林小峰．可編程序控制器及應(yīng)用．北京：高等教育出版社，1991，1726[9] David G. Johnson. “Programmable Controllers for Factory Automation”. Marcel Decker, Inc. New York and Basel, 1987,10~23 [10] 王永華．現(xiàn)代電氣及可編程序控制器技術(shù)．北京：航空航天大學(xué)出版社，2022，3245[11] MITSUBISHI PROGRAMMABLE CONTROLLER MELSEC F1 SERIES Programming Manuol. Mitsubishi Electric ,12~18[12] 廖常初．可編程控制器的編程方法與工業(yè)應(yīng)用．重慶：重慶大學(xué)出版社，2022，2637[13] 郭洪紅．工業(yè)機(jī)器人技術(shù)．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2022 年，2028[14] 王承義．機(jī)械手及其應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 41 頁(yè)1981，825張鳳珊．電器控制及可編程序控制器．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社．1999，6279致謝 經(jīng)過了一個(gè)多月的時(shí)間，我終于完成了論文。本文中介紹的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)對(duì)于教學(xué)有很好的輔助作用。同時(shí)，使用 PLC 進(jìn)行控制可方便更改生產(chǎn)流程，增強(qiáng)控制功能?！斑M(jìn)入” 按鈕是用來進(jìn)入 MCGS 運(yùn)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(yùn)行環(huán)境的。圖 413 對(duì)象元件管理溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 38 頁(yè)10) 選中“機(jī)械手監(jiān)控畫面”的窗口標(biāo)題，單擊“動(dòng)畫組態(tài)” ，進(jìn)入動(dòng)畫組態(tài)窗口，對(duì)“機(jī)械手監(jiān)控畫面” 進(jìn)行相同的操作。8) 點(diǎn)擊“字符字體”按鈕，設(shè)置文字字體為：行楷；字型為：粗斜體；大小為：48。4) 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(diǎn)擊一下，文字輸入完畢。對(duì)“機(jī)械手監(jiān)控畫面”進(jìn)行同樣的設(shè)置。4) 選中“窗口 1”，單擊“窗口屬性” ，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置” 。2) 選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性” ，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置” 。單擊“保存”按鈕。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 35 頁(yè)圖 48 設(shè)備組態(tài)窗口 圖 49 設(shè)備屬性設(shè)置窗口12) 單擊“確認(rèn)” ，完成“內(nèi)部屬性”設(shè)置。設(shè)備被添加到設(shè)備組態(tài)窗口中，如圖 48 所示。6) 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。2) 點(diǎn)擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱” 。如圖 46 所示。2) 單擊工作臺(tái)右側(cè)“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加了一個(gè)新的數(shù)據(jù)對(duì)象，如圖 45 所示。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 32 頁(yè) 變量定義的步驟1) 單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口頁(yè)，如圖 44 所示。定義數(shù)據(jù)對(duì)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(shí)間范圍和保存期限等。如圖 43 所示。 工程的建立與變量的定義 工程的建立1) 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(tái)。使用 ActiveDLL 把設(shè)備驅(qū)動(dòng)掛接在系統(tǒng)之中，支持?jǐn)?shù)據(jù)采集板、智能模塊、智能儀表、PLC、變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它支持 ActiveX控件，包括溫控曲線、實(shí)時(shí)曲線、計(jì)劃曲線、歷史曲線、XY 曲線、實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史報(bào)表、單行報(bào)表、配方管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽統(tǒng)計(jì)、多媒體輸出等眾多構(gòu)件。MCGS 全中文組態(tài)軟件能支持目前市場(chǎng)上絕大部分硬件，其網(wǎng)絡(luò)版更使“決勝千里之外”成為可能。主控窗口 設(shè)備窗口 用戶窗口 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 運(yùn)行策略MCGS 工控組態(tài)軟件菜單設(shè)計(jì)設(shè)置工程屬性設(shè)定存盤結(jié)構(gòu)添加工程設(shè)備連接設(shè)備變量注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)創(chuàng)建動(dòng)畫顯示設(shè)置報(bào)警窗口人機(jī)交互界面定義數(shù)據(jù)變量 編寫控制流程使用功能構(gòu)件溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 29 頁(yè) MCGS 的編程語(yǔ)言MCGS 全中文組態(tài)軟件，采用 C++語(yǔ)言編制，核心為組態(tài)結(jié)構(gòu)。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了 MCGS 系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫顯示和流程控制）的所有工作。（2）實(shí)時(shí)性強(qiáng)、良好的并行處理性能。運(yùn)行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與數(shù)據(jù)庫(kù)一起作為一個(gè)整體，才能構(gòu)成用戶引用系統(tǒng)。 MCGS 的構(gòu)成MCGS 系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。一次循環(huán)動(dòng)作的工步完畢。升至上限碰壓 SQ1，SQ1 閉時(shí)，上升動(dòng)作停止；并開始右旋。左旋至左限碰壓 SQ2，SQ2 閉后，左旋停止；機(jī)械手開始下降。一次循環(huán)動(dòng)作的工步完畢。升至上限碰壓 SQ1，SQ1 閉時(shí)，上升動(dòng)作停止；并開始右旋。左旋至左限碰壓 SQ2，SQ2 閉后，左旋停止；機(jī)械手開始下降。此機(jī)械手易于操作，性能可靠。2．傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要由傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。手是抓取機(jī)構(gòu)，用來夾緊和松開工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動(dòng)作。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 18 頁(yè)(5）宇宙及海洋的開發(fā)。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：(1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨(dú)立的控制裝置。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。手部是用來抓持工件（或工具）的部溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 17 頁(yè)件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。b. 執(zhí)行用戶程序（3） 執(zhí)行外設(shè)命令 每次執(zhí)行完用戶程序，輸出后，就進(jìn)入服務(wù)外設(shè)命令的操作，如沒有外設(shè)命令，自動(dòng)循環(huán)掃描。執(zhí)行程序前，復(fù)位 t1，執(zhí)行程序開始 t1 計(jì)時(shí)，完畢后立即復(fù)位 t1，表示程序執(zhí)行正常。即：輸出映像存儲(chǔ)器——隨時(shí)刷新 輸出鎖存器——每周期刷新一次（刷新后的輸出狀態(tài)一直保持到下一次刷新）同樣，兩次刷新的間隔僅幾十 mS，即使考慮電路的電氣慣性（延遲）時(shí)間，仍可認(rèn)為輸出是及時(shí)的。接著進(jìn)入程序的執(zhí)行階段，直至信號(hào)的輸出。I/O 處理過程： 執(zhí)行用戶程序輸入端子 輸入調(diào)理電路 輸入緩沖器 輸入映像存儲(chǔ)器 輸出映像存儲(chǔ)器 輸出鎖存器 輸出驅(qū)動(dòng)電路 輸出端子生 產(chǎn) 現(xiàn) 場(chǎng)輸 入 信 號(hào) 受 控元 件允 許（ 輸 入 刷 新 ） 允 許（ 輸 出 刷 新 ）合 上 電 源 啟 動(dòng)I/O和 內(nèi) 部 繼 電 器 清零 所 有 定 時(shí) 器 復(fù) 位檢 查 I/O單 元 的 連 接監(jiān) 控 定 時(shí) 器 復(fù) 位 to檢 查 硬 件 和 用 戶程 序 存 儲(chǔ) 器檢 查 合 格 ？否 采 樣 輸 入 信 號(hào)刷 新 輸 入 映 像 存 儲(chǔ) 器監(jiān) 控 定 時(shí) 器 t1復(fù) 位逐 條 執(zhí) 行 用 戶程 序 指 令程 序 結(jié) 束 ？監(jiān) 控 定 時(shí) 器 復(fù) 位 t1服 務(wù) 于 外 設(shè) 命 令錯(cuò) 誤 標(biāo) 志 置 位出 錯(cuò) 燈 點(diǎn) 亮 報(bào) 警故 障 性 質(zhì) ？故障 錯(cuò)誤 PC的掃描周期上電后的初始操作公共操作數(shù)據(jù)輸入執(zhí)行用戶程序服務(wù)外設(shè)命令圖 35 PC的 工 作 過 程是輸 出 映 像 存 儲(chǔ) 器 的 內(nèi) 容 輸 出至 相 應(yīng) 輸 出 口 數(shù)據(jù)輸出是 否溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 15 頁(yè)（1）數(shù)據(jù)輸入/輸出——I/O 狀態(tài)刷新 采樣輸入信號(hào) 送出處理結(jié)果a. 輸入映像存儲(chǔ)器及其刷新——對(duì)應(yīng)于輸入端子狀態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū) PLC 中的 CPU 是不能直接從與外部接線端子打交道的。2. 運(yùn)行 PLC 的工作過程1. 初始操作（上電處理）PLC 未進(jìn)入正式運(yùn)行前，首先應(yīng)確定自身的完好性。了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們?cè)谫?gòu)買程控器時(shí)就有了一個(gè)基本配置的概念，做到既經(jīng)濟(jì)又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳功能。4. 輸入輸出設(shè)備：用于接收信號(hào)或輸出信號(hào)，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。同時(shí)，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。CPU 模塊上還有許多設(shè)定開關(guān)，用以對(duì) PLC 作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。CPU 模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開關(guān)。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。與通用計(jì)算機(jī)一樣，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。 PLC 硬件結(jié)構(gòu)圖CPU 功能：（1）用掃描方式（后面介紹）接收現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器；（2）接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；（3）診斷電源和 PC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤；（4）在 PC 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后：a） 執(zhí)行用戶程序——產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)（從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，經(jīng)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去啟閉有關(guān)的控制電路）b） 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理——分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動(dòng)作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù)輸