【正文】 正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向溫科院的全體老師表示由衷的謝意。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。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(guò)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。 “機(jī)械手監(jiān)控畫面”如圖 414 所示，設(shè)計(jì)了 8個(gè)指示燈，代表機(jī)械手夾緊、放松、上升、下降、前伸、后縮等動(dòng)作。單擊繪圖工具箱中的“插入元件”圖標(biāo)，彈出“對(duì)象元件管理”對(duì)話框，單擊“其他”文件夾，選中“機(jī)械手”元件，按“確定”按鈕把“機(jī)械手”元件添加到動(dòng)畫組態(tài)中。9) 點(diǎn)擊“字符顏色”按鈕，將文字顏色設(shè)為：“紅色” 。圖 412 封面窗口5) 選中文字框，作如下設(shè)置。 封面窗口及監(jiān)控畫面的制作1) 選中“封面窗口”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，開始編輯畫面。5) 將窗口名稱改為：機(jī)械手監(jiān)控畫面；窗口標(biāo)題改為：機(jī)械手監(jiān)控畫面。圖 411 用戶窗口屬性設(shè)置3) 將窗口名稱改為：封面窗口；窗口標(biāo)題改為：封面窗口；窗口位置選中“最大化顯示” 、 “固定邊” ，窗口背景色選為藍(lán)色，其他不變，單擊“確定” 。至此設(shè)備與變量（數(shù)據(jù)對(duì)象）的連接完成。13) 單擊“通道連接”標(biāo)簽，進(jìn)入通道連接設(shè)置。10) 雙擊“設(shè)備 1[三菱 FX232]”，進(jìn)入模擬設(shè)備屬性設(shè)置窗口，如圖 49所示。7) 雙擊“PLC 設(shè)備” ，在下方出現(xiàn)“三菱”文件夾，雙擊“三菱”文件夾，出現(xiàn)“FX232” ， 雙擊“FX232”圖標(biāo)，將三菱“FX232” 添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中。3) 單擊“設(shè)備工具箱”中的“設(shè)備管理”按鈕，彈出如圖 47 所示窗口。6) 按照步驟 2~5，根據(jù)上面列表，設(shè)置其他數(shù)據(jù)對(duì)象。3) 選中該數(shù)據(jù)對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中對(duì)象，則打開“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置” 窗口。窗口中列出了系統(tǒng)已有變量“數(shù)據(jù)對(duì)象”的名稱。 變量的分配在開始定義之前，我們先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定需要的變量。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 31 頁(yè)圖 43 MCGS 工作臺(tái)窗口在 MCGS 中，變量也叫數(shù)據(jù)對(duì)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：“新建工程 ”。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 30 頁(yè)MCGS 全中文組態(tài)軟件可完整實(shí)現(xiàn) ODBC 接口，可與SQLServer、Oraver 、Oracle、Access 等主要數(shù)據(jù)庫(kù)相連，可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的報(bào)表，并以不同方式增加、刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄，支持CAN、 PROFIBUS、HART 、LONWORKS 等多種現(xiàn)場(chǎng)總線。 MCGS 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)MCGS 數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能強(qiáng)大，分為數(shù)據(jù)前處理（可以對(duì)設(shè)備采集進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行多種數(shù)值處理） 、數(shù)據(jù)后處理（可通過(guò)各種內(nèi)部函數(shù)、運(yùn)算符、腳本程序?qū)?shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理） 、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理（提供數(shù)據(jù)瀏覽，各種曲線、報(bào)表等功能構(gòu)件，對(duì)存盤數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、排序、運(yùn)算等操作） ，同時(shí)可以掛接外部數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn) ODBC 接口和 OLE 實(shí)時(shí)調(diào)用，可以和SOL、 Server、Oracle、Access 等數(shù)據(jù)庫(kù)相連，提供多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式，每種方法都可以獨(dú)立使用或組合使用。構(gòu)架合理、連接靈活，結(jié)構(gòu)層次清晰，方便用戶的定制開發(fā)。除此以外，MCGS 還提供了一套開放的可擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用 VB、VC 等高級(jí)開發(fā)語(yǔ)言，編制特定的構(gòu)件來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。（3）豐富、生動(dòng)的多媒體畫面。組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)完成了 MCGS 系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運(yùn)行環(huán)境的過(guò)渡，它們之間的關(guān)系如圖 41所示。用戶的所有組態(tài)配置過(guò)程都在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行，組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 27 頁(yè)第四章 MCGS 在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 MCGS的概述 MCGS 的簡(jiǎn)介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。右旋至右限碰壓 SQ6,SQ6 閉時(shí)，右旋動(dòng)作開始停止；并開始下降。降至下限碰壓 SQ3,SQ3 閉后，下降停止；傳送帶 B 開始運(yùn)轉(zhuǎn)。 I/O分配輸入端 輸出端X0 啟動(dòng) Y0 帶 A 轉(zhuǎn)X1 上限位 Y1 上升X2 左限位 Y2 左旋X3 下限位 Y3 下降X4 光電開關(guān) Y4 帶 B 轉(zhuǎn)X5 壓力繼電器 Y5 夾緊溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 20 頁(yè)X6 右限位 Y6 右旋X7 連續(xù)/單 Y7 放松X10 中斷X27 初始調(diào)試 梯形圖溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 21 頁(yè)溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 22 頁(yè) 指令表0 LD X01 OR Y02 ANI X103 OUT Y04 LD X05 AND M5096 OR M5007 LDI X78 ANDP T010 ORB11 ANI M50112 OUT M50013 LD M50014 AND X115 OR M50116 ANI M50217 OUT M50118 LD M50119 AND X220 OR M50221 ANI M50322 OUT M502溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 23 頁(yè)23 LD M50224 AND X325 OR M50326 ANI M50427 OUT M50328 LD M50329 AND X430 OR M50431 ANI M50532 OUT M50433 LD M50434 AND X535 OR M50536 ANI M50637 OUT M50538 LD M50539 AND X140 OR M50641 ANI M50742 OUT M50643 LD M50644 AND X645 OR M50746 ANI M50847 OUT M50748 LD M50749 AND X350 OR M50851 ANI T052 OUT M50853 LD M50854 OUT T0 K3057 LD M50858 OR M50959 OR X2760 ANI M50061 OUT M50962 LD Y063 MC N0 M1066 LD M1067 MPS68 LD M50069 OR M50570 ANB溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 24 頁(yè)71 OUT Y172 MRD73 AND M50174 OUT Y275 MRD76 LD M50277 OR M50778 ANB 79 OUT Y380 MRD81 AND M50382 OUT Y483 MRD84 AND M50485 OUT Y586 MPP87 AND M50688 OUT Y689 MCR N091 LD M50892 OUT Y793 END溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 25 頁(yè) PLC連線圖開機(jī)時(shí)，若機(jī)械手停在初始位置，按下 SB0 起動(dòng)后，傳送帶 A 開始運(yùn)轉(zhuǎn)；并且機(jī)械手從右下限開始上升。右旋至右限碰壓 SQ6,SQ6 閉時(shí)，右旋動(dòng)作開始停止；并開始下降。降至下限碰壓 SQ3,SQ3 閉后，下降停止；傳送帶 B 開始運(yùn)轉(zhuǎn)。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第 19 頁(yè)第三章 設(shè)計(jì)主體部分 控制要求 開機(jī)時(shí)，若機(jī)械手停在初始位置，按下 SB0 起動(dòng)后，傳送帶 A 開始運(yùn)轉(zhuǎn)；并且機(jī)械手從右下限開始上升。常用機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)分機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng)等幾種形式。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進(jìn)行上下、左右和回轉(zhuǎn)動(dòng)作。(6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。(2)在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來(lái)裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來(lái)組裝零部件。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)） 、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。 機(jī)械手 機(jī)械手簡(jiǎn)介mechanical hand 也被稱為自動(dòng)手，auto hand 能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。 c. 輸入/輸出狀態(tài)表——狀態(tài) RAM 表I/O 映像存儲(chǔ)器的內(nèi)容，在 CPU 中構(gòu)成 I/O 狀態(tài)表，其內(nèi)容是 CPU 處理用戶程序及數(shù)據(jù)的依據(jù)。在此期間，輸入映像存儲(chǔ)器將現(xiàn)場(chǎng)與 CPU 隔離，無(wú)論輸入信號(hào)如何變化，輸入映像存儲(chǔ)器中的內(nèi)容保持到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段，才重新采樣新的信號(hào)，即：輸入映像存儲(chǔ)器每周期刷新一次。在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子，經(jīng)過(guò)輸入調(diào)理電路（光電隔離、電平轉(zhuǎn)換、濾波處理等）后進(jìn)入輸入緩沖器等待采樣。PLC 的工作方式——（順序）周期循環(huán)掃描 掃描——按分時(shí)操作的原理，每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作，順序進(jìn)行，這種分時(shí)操作的過(guò)程稱“CPU 對(duì)程序的掃描”這就是接通電源后的初始操作（見圖） 。 PLC 的選型考慮到機(jī)械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性，采用 PLC 作為核心控制器，各控制對(duì)象都必須在 PLC 的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作，所以 PLC 采用日本三菱公司的 FX2N32MR 型 PLC(16 點(diǎn)輸入、16 點(diǎn)輸出)。PLC 的通信聯(lián)網(wǎng)：PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC 與 PLC 之間、PLC 與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。2. 監(jiān)控設(shè)備：有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC 或 110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為 24V。I/O 模塊： PLC 的對(duì)外功能，主要是通過(guò)各種 I/O 接口模塊與外界聯(lián)系的，按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。一般講，CPU 模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運(yùn)行顯示、故障顯示等。 CPU 的運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。即用戶通過(guò)編程器輸入的用