【導(dǎo)讀】度計(jì)算設(shè)計(jì)等工作。其中硬件設(shè)計(jì)包含怎么選擇合適的控制器、控制工藝、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、位置的精確定位。

　　

【正文】 頭移動(dòng)到各限位后，還未到達(dá)設(shè)置時(shí)間會(huì)導(dǎo)致報(bào)警燈亮。報(bào)警程序如圖 410。 圖 410 報(bào)警程序北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5 上位設(shè)計(jì) 對(duì)于具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的 PLC 控制系統(tǒng)來(lái)講，除了硬件設(shè)備和控制軟件之外，還應(yīng)有便于用戶操作的人機(jī)界面。在上位界面中可以顯示當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)，也可以通過操作界面對(duì)設(shè)備的運(yùn)行過程進(jìn)行 控制，上位畫面主要有初始畫面，運(yùn)行畫面，參數(shù)畫面，報(bào)警畫面組成。初始畫面主要用于操作人員登錄及各畫面調(diào)用；運(yùn)行畫面主要用于監(jiān)視工作臺(tái)運(yùn)行情況和參數(shù)畫面、報(bào)警畫面的調(diào)用；參數(shù)畫面在于設(shè)置所需數(shù)據(jù)對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)控制；報(bào)警畫面是作為發(fā)生各類操作問題及安全問題進(jìn)行相關(guān)報(bào)警提示級(jí)信息記錄；上位畫面結(jié)構(gòu)如圖 51 所示。 圖 51 上位畫面結(jié)構(gòu)圖 5. 1 新建項(xiàng)目 創(chuàng)建項(xiàng)目后， WinCC 運(yùn)行系統(tǒng)將采用項(xiàng)目的默認(rèn)設(shè)置。然而，本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的上位程序需要在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，而若將其他計(jì)算機(jī)組態(tài)的 WinCC 項(xiàng)目復(fù)制到另 一個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)，需修改“計(jì)算機(jī)屬性”中的計(jì)算機(jī)名稱使其與運(yùn)行 WinCC 的計(jì)算機(jī)名稱相同，否則無(wú)法運(yùn)行該項(xiàng)目。因本項(xiàng)目具有報(bào)警功能需要報(bào)警記錄運(yùn)行系統(tǒng)等設(shè)置。項(xiàng)目屬性設(shè)置如圖 52 至圖 53 所示。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 52 計(jì)算機(jī)屬性設(shè)置 —— 圖形運(yùn)行系統(tǒng) 圖 53 計(jì)算機(jī)屬性設(shè)置 —— 啟動(dòng) 5. 2 建立上位監(jiān)控的通訊 通信驅(qū)動(dòng)程序用于 WinCC 與所連接的 PLC 控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。在創(chuàng)建過程變北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 量前，必須安裝與 PLC 控制系統(tǒng)相匹配的通信驅(qū)動(dòng)程序，并至少創(chuàng)建一個(gè)過程連接。 添加新的驅(qū)動(dòng)程序 單擊 WinCC 項(xiàng)目 管理中的“變量管理”，并在鼠標(biāo)右鍵快捷菜單中選擇“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”命令，打開“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”窗口，在此窗口下選擇為 SIMATIC S7 協(xié)議組的 SIMATIC S7 Protocol ，其支持西門子 S7300CPU 的各種通信協(xié)議，如圖 54 所示。 圖 54 添加新的驅(qū)動(dòng)程序 建立新驅(qū)動(dòng)程序的鏈接 本設(shè)計(jì)僅是計(jì)算機(jī)與一個(gè) CPU 進(jìn)行短距離信息傳輸且所需傳輸數(shù)據(jù)量較小，故兩者之間的網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用 MPI 網(wǎng)絡(luò)。參數(shù)設(shè)置如圖 55至圖 56 所示。 圖 55 建立新驅(qū)動(dòng)程序的鏈接 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 56 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 5. 3 建立變量 在 WinCC 運(yùn)行環(huán)境下，設(shè)備的運(yùn)行狀況應(yīng)實(shí)時(shí)反映在變量的數(shù)值中，操作人員可以監(jiān)視過程數(shù)據(jù)，同時(shí)操作人員在計(jì)算機(jī)上發(fā)布的指令也是通過變量傳送給檢測(cè)臺(tái)相應(yīng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)；為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的上位控制要求，本項(xiàng)目建立了與 PLC 有過程鏈接的外部變量。變量表如圖 57 所示。 圖 57WinCC變量表 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 5. 4 初始畫面 在初始畫面中設(shè)置了兩個(gè)按鈕，分別是登錄按鈕、進(jìn)入畫面按鈕。在進(jìn)入各運(yùn)行畫面之前需要進(jìn)行登錄，如果無(wú)法登錄則不能進(jìn)行上位運(yùn)行操作及各畫面監(jiān)控。只有登錄成功后才可點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入 相應(yīng)畫面。操作人員完成相應(yīng)操作后，可以點(diǎn)擊退出按鈕退出登錄。初始畫面設(shè)置如圖 58 所示。 圖 58 初始畫面 5. 5 運(yùn)行畫面 在初始登錄畫面中登錄成功后，單擊運(yùn)行畫面按鈕后跳轉(zhuǎn)至運(yùn)行畫面。而在運(yùn)行畫面中設(shè)有一個(gè)系統(tǒng)指示燈、報(bào)警指示燈、遠(yuǎn) /近程模式選擇指示燈、位置傳感器和傳輸機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，初始畫面按鈕、報(bào)警畫面按鈕、退出運(yùn)行按鈕。在運(yùn)行畫面中，還可以對(duì)報(bào)警畫面進(jìn)行監(jiān)控。運(yùn)行畫面如圖 59 所示。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 59 運(yùn)行畫面 5. 6 報(bào)警畫面 在運(yùn)行畫面中單擊報(bào)警畫面按鈕后彈出報(bào)警畫面窗口查看報(bào) 警信息。在運(yùn)行過程中當(dāng)?shù)竭_(dá)限位開關(guān)若還繼續(xù)運(yùn)行電機(jī)則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。報(bào)警畫面如圖 510 所示。 圖 510報(bào)警畫面 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 5. 7 參數(shù)畫面 在運(yùn)行畫面中可以對(duì)參數(shù)畫面進(jìn)行監(jiān)控，參數(shù)畫面中設(shè)有遠(yuǎn) /近程模式選擇按鈕；在遠(yuǎn)程模式下點(diǎn)擊手動(dòng)按鈕調(diào)用手動(dòng)子程序，然后單擊上行、下行、左行、右行按鈕中的任一各控制設(shè)備運(yùn)行，進(jìn)行電動(dòng)控制。在自動(dòng)模式下，可在文本輸入框中輸入給定的移動(dòng)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)攝像頭的精確定位，設(shè)置完成后點(diǎn)擊退出設(shè)置按鈕可回到運(yùn)行畫面。參數(shù)畫面設(shè)置如圖 511 所示。 圖 511參數(shù)畫面 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 6 調(diào)試 PLC 的調(diào)試 分為硬件調(diào)試與軟件調(diào)試，硬件調(diào)試主要是對(duì)控制面板與操作面板的接線進(jìn)行測(cè)試。軟件的調(diào)試即程序調(diào)試，程序調(diào)試的目的是測(cè)試程序、查找錯(cuò)誤、修改錯(cuò)誤，直到能夠?qū)崿F(xiàn)程序的功能為止。 硬件調(diào)試的方法是在打點(diǎn)之前，根據(jù) I/O 分配表在項(xiàng)目中創(chuàng)建一個(gè)符號(hào)表，創(chuàng)建主程序 OB1，打開主程序 OB1，在 OB1 中調(diào)用“監(jiān)控 /修改變量”工具，在變量表中輸入要修改或監(jiān)視的變量，一般順序是先選擇輸入變量，然后選擇受輸入影響以及影響輸出的變量，最后選擇輸出變量。輸入變量完成后，按下相應(yīng)按鈕觀察變量表中對(duì)應(yīng)的狀態(tài)值是否正確，如果不正確可能是地址 輸入錯(cuò)誤或接線存在問題，可用對(duì)照符號(hào)表與變量表以及相應(yīng) I/O 變化，若是接線問題，運(yùn)用萬(wàn)用表檢查相應(yīng)接線是否接通。 程序調(diào)試的類型有現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、聯(lián)機(jī)調(diào)試、脫機(jī)調(diào)試與仿真調(diào)試；程序設(shè)計(jì)好后或程序調(diào)試時(shí) PLC 硬件設(shè)備不在身邊，一般先作仿真調(diào)試，然后再聯(lián)機(jī)調(diào)試。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 結(jié) 論 高精度 檢測(cè)技術(shù) 作為推進(jìn) 工業(yè)發(fā)展的 關(guān)鍵 ,機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)因具有精度高、在線、實(shí)時(shí)、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。而現(xiàn)行市場(chǎng)中的機(jī)器視覺檢測(cè)設(shè)備并不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)的精確定位，本設(shè)計(jì)通過對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制以及脈沖信號(hào)的處理可 使攝像頭在高 度和水平方向均能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和高精確定位。 同時(shí)本設(shè)計(jì)成功完成了控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)，并在上位監(jiān)控中可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置和顯示報(bào)警等功能；實(shí)現(xiàn)上位監(jiān)控和控制系統(tǒng)之間的通信。 本設(shè)計(jì)的控制器及上位監(jiān)控軟件都可調(diào)換為更加經(jīng)濟(jì)的型號(hào)。 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 致 謝 通過近兩個(gè)月的努力本設(shè)計(jì)也接近尾聲，本設(shè)計(jì)研究論文是在我的導(dǎo)師 ***老師的辛勤指導(dǎo)下完成的。 ***老師從畢設(shè)選題、開題報(bào)告、論文框架梳理到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致耐心的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的意見與建議，因涉及的知識(shí)較多，而我本身相關(guān)經(jīng)驗(yàn)不足，盡管老師平時(shí)代課任 務(wù)重，仍會(huì)在百忙中抽出時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的知識(shí)及技術(shù)指導(dǎo)。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。 感謝所有工業(yè)自動(dòng)化教研組的所有老師，本論文的順利完成，離不開各位老師的關(guān)心和幫助。感謝實(shí)驗(yàn)室的 ***， ***等老師的指導(dǎo)和幫助；感謝北京聯(lián)合大學(xué)大學(xué)各位領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心、支持和幫助。同時(shí)感謝一直陪伴著我的小伙伴們，感謝他們?cè)谌粘Ｉ钪械膸椭c支持；感謝我的父母是他們成就了現(xiàn)在的我。 在此，我再一次真誠(chéng)地向幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝！ 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 參考文獻(xiàn) [1]劉霞 . 工業(yè)零件形狀尺寸的機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)的研究 [D].哈爾濱理工大學(xué) ,2020. 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