【正文】 的構(gòu)件有著不同的功能，且各自的獨立。隨著工作的積累，對象元件庫將日益擴大和豐富，這樣解決了對象元件庫的元件積累和元件重復利用問題。圖33在MCGS中，變量也叫數(shù)據(jù)對象。其中一部分為系統(tǒng)內(nèi)部建立的數(shù)據(jù)對象。7) 單擊“保存”按鈕。圖38 動畫組態(tài)屬性設(shè)置7) 在“表達式”一欄，單擊“？”按鈕，彈出當前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對象列表，雙擊“啟動按鈕”。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。8) 在“位置動畫連接”一欄中選中“垂直移動”，單擊“垂直移動”選項卡，進入該頁。5) 計算：水平移動量的最大值=循環(huán)次數(shù)*變化率=50*1=50，即當水平移動量＝50時，水平移動距離為180。如圖421所示。在運行中通過對按鈕的操作可檢測所編程序的正確與否。經(jīng)過不斷查閱資料，研究、改進，最終程序調(diào)試成功。機械手控制技術(shù)是一項綜合型的技術(shù)，機械手控制系統(tǒng)又是一個復雜的隨機系統(tǒng)，本次設(shè)計的機械手模型控制系統(tǒng)與真正的機械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距。這次我們的組的課題是基于MCGS和PLC的機械手控制系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計，主要運用我們所學的知識PLC和MCGS組態(tài)軟件來完成這次畢業(yè)設(shè)計，在設(shè)計的過程中從最初的設(shè)計，到程序設(shè)計、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)計的過程中，我的各位老師和同學給我提供了很多幫助和支持，在此表示特別的感謝！ 學生簽名：日期：附 錄1 FX2N基本指令（1）觸電連接指令符 號名 稱功 能觸點類型，用法電路表示和目標文件程序步長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，觸點串聯(lián) 1步ANI與非常閉，觸點串聯(lián) 1步OR或常開，觸點并聯(lián) 1步ORI或非常閉，觸點并聯(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 號名 稱功能電路表示和目標文件 程序步長OUT線圈驅(qū)動指令，驅(qū)動輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器 ，T3步，C3—5步RST對定時器、計數(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，使動作保持SET.，PLS在輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出 2步除特殊M以外PLS在輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出 2步除特殊M以外MPS無操作器件指令、運算存儲入棧 MPS MRD MPP 無操作數(shù)元件1步MRD無操作器件指令，讀出存儲讀棧1步MPP無操作器件指令，讀出存儲或復位出棧1步。MCGS是一種比較新穎的軟件，將MCGS應(yīng)用于機械手的自動控制對我來說是一次新的體驗。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。 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。4) 進入“可見度”頁，在表達式一欄填入：工件夾緊標志；當表達式非零時，選擇：對應(yīng)圖符不可見。移動距離為180.2) 在數(shù)據(jù)庫中增加一個變量：水平移動量，數(shù)值型，初值為0。變化率=25*1=25。經(jīng)過這樣的連接，當按下機械手或畫面上的啟動按鈕后，不但相應(yīng)變量的值會改變，相應(yīng)指示燈也會出現(xiàn)亮滅的改變。5) 選中“可見度”選項卡，其他項不選。如圖36所示。變量名類型初值注釋啟動按鈕開關(guān)型0機械手啟動控制信號 X0輸入1有效停止按鈕開關(guān)型0機械手復位控制信號 X1輸入1有效上限開關(guān)開關(guān)型0機械手動作控制 輸入1有效下限開關(guān)開關(guān)型0機械手動作控制 輸入1有效左限開關(guān)開關(guān)型0機械手動作控制 輸入1有效右限開關(guān)開關(guān)型0機械手動作控制 輸入1有效變量定義的步驟1) 單擊工作臺中的“實時數(shù)據(jù)庫”選項卡，進入“實時數(shù)據(jù)庫”窗口頁，如圖34所示。4) 在文件名一欄內(nèi)輸入“機械手控制系統(tǒng)”，點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。（13）設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便 對象元件庫，實際上是分類儲存的各種組態(tài)對象的圖庫。不同的設(shè)備構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過實時數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系；而建立時又是相互獨立的，即對某一構(gòu)件的操作或改動，不影響其他構(gòu)件和整個系統(tǒng)。（7）多樣化的報警功能 MCGS提供多種不同的警報方式，具有豐富的警報類型和靈活多樣的警報處理函數(shù)。（2）實時性強、良好的并行處理性能 MCGS是真正的32位系統(tǒng)充分利用了32位Windows操作品臺的多任務(wù)、按優(yōu)先級分時操作的功能，以線程為單位對在工程作業(yè)中實時性強的關(guān)鍵任務(wù)和實時性不強的非關(guān)鍵任務(wù)進行分時并行處理，使PC機廣泛應(yīng)用于工程測控領(lǐng)域成為可能。（5）運行策略運行策略是對系統(tǒng)運行的流程實現(xiàn)有效控制的手段。（4）實時數(shù)據(jù)庫 實時數(shù)據(jù)庫是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，是MCGS系統(tǒng)的核心。一個應(yīng)用系統(tǒng)只有一個設(shè)備窗口，運行時，系統(tǒng)自動打開設(shè)備窗口來管理和調(diào)度所有設(shè)備構(gòu)件正常工作，并在后臺獨立運行。組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境的關(guān)系如下圖所示：運行環(huán)境：解釋執(zhí)行狀態(tài)結(jié)果組態(tài)環(huán)境：組態(tài)生成應(yīng)用系統(tǒng)組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫由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)庫和運行策略五部分組成。 該系統(tǒng)采用順序控制法，在順序功能圖中,在實現(xiàn)轉(zhuǎn)換時使前級步的活動結(jié)束而使后續(xù)步的活動開始,步之間沒有重疊。第一步：列出執(zhí)行元件動作節(jié)拍表而對于每一步的程序段,只需處理極其簡單的邏輯關(guān)系。所以,經(jīng)驗法一般只適合于比較簡單的或與某些典型系統(tǒng)相類似的控制系統(tǒng)的設(shè)計。 常用編程方法介紹1 經(jīng)驗設(shè)計法此外，零件化后，能夠防止將其運用到別的順序程序時的順序輸入錯誤。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語言程序設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。在機械手運行過程中，任何時候都可以利用急停按鈕，停止機械手動作。本項目要求設(shè)計的機械手模型可以歸為一類，即通用機械手。同時接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，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。工業(yè)機械手是工業(yè)機器人的一個重要分支。此時，輸入映像寄存器被刷新。擴展單元由內(nèi)部電源、內(nèi)部輸入輸出組成、需要和基本單元一起使用。三、編程簡單，易于使用PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計者充分考慮到現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習慣，因此PLC程序的編制采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。 PLC的主要特點一、抗干擾能力強，可靠性高PLC專門為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計，具有很高的可靠性。RAM的工作速度高、價格便宜、改寫方便。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架。三菱公司本階段的主要產(chǎn)品有FX小型PLC系列產(chǎn)品，AIS/A2US/Q2A系列中，大型PLC系列產(chǎn)品等。1980—1990年：PLC的普及階段。早期的可編程控制器僅有邏輯運算、定時、計數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller ）。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個完整的PLC系統(tǒng)，他們是相輔相成，缺一不可的可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC。 科技人才是提高自主創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在。目前，計算機輔助產(chǎn)品的設(shè)計繪圖、設(shè)計計算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究，并初見成效，而產(chǎn)品開發(fā)初期方案的計算機輔助設(shè)計卻遠遠不能滿足設(shè)計的需要。工業(yè)機械手是提高生產(chǎn)過程自動化、改善勞動條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效率的有效手段之一。關(guān)鍵詞：機械手，PLC，MCGS ABSTRACTIn today39。（2011屆）畢業(yè)設(shè)計（論文）基于MCGS和PLC的機械手控制系統(tǒng)設(shè)計學院（部）： 電氣與信息工程學院 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 學生姓名： 劉祖光 班 級： 機電0821 學 號：08395182115指導老師： 郭艷杰 職 稱： 講師 最終評定成績： 2011年6月42 摘 要當今社會，科學技術(shù)飛速發(fā)展，人類活動給世界帶來了巨大的改變。利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計了機械手模型控制系統(tǒng)監(jiān)控界面，提供了較為直觀、清晰、準確的機械手運行狀態(tài)，進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。工業(yè)機械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動化實踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。然而，產(chǎn)品的設(shè)計，尤其是機械產(chǎn)品方案的設(shè)計手段，則顯得力不從心，跟不上時代發(fā)展的需要。這一方針是我國半個世紀科技發(fā)展實踐經(jīng)驗的概括總結(jié)，是面想未來，實現(xiàn)中華民族偉大復興的重要抉擇。用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫的程序。從此這項技術(shù)迅速發(fā)展起來。PLC的原理、結(jié)構(gòu)、軟件、硬件趨向統(tǒng)一與成熟，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的小范圍、有選擇使用、逐步向機床、生產(chǎn)線擴展。此外，PLC的體積大幅度縮小，出現(xiàn)了各類微型化PLC。整體式又叫做單元式或機箱式，它的體積小、價格低，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點數(shù)又有若干規(guī)格。（1）.隨機存取存儲器（RAM）用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭隦AM，因此RAM又叫讀/寫存儲器?！?A,負載電源由外部現(xiàn)場提供。PLC的輸入/輸出可以直接與交流220V、直流24V等強電相連，并有較強的帶負載能力?；締卧蓛?nèi)部電源、內(nèi)部輸入輸出、內(nèi)部CPU和內(nèi)部存儲器組成，只有基本單元可以單獨使用，當輸入輸出點數(shù)不足時可以進行擴展。圖22（三菱FX2N系列PLC實物圖）工作過程 （1）輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入相對應(yīng)的輸入映像寄存器中。 機械手 機械手概述工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備?！C械手主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成?？?