【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。學(xué)校有權(quán)保留送交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的原文或復(fù)印件，允許畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨籍厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。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。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。當(dāng)PLC指示RUN狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉STEP7MICROWIN 。將機(jī)械手控制程序在STEP7MICROWIN ，之后關(guān)閉STEP7MICROWIN 。即在運(yùn)行策略里添加設(shè)備操作構(gòu)件，設(shè)備操作的條件設(shè)為“狀態(tài)=0”，腳本程序的條件為“狀態(tài)=1”。通過“設(shè)備組態(tài)”設(shè)置完成，在上文完成設(shè)備組態(tài)的基礎(chǔ)上，雙擊“通用串口父設(shè)備0”，進(jìn)入“通用串口設(shè)備屬性編輯”對(duì)話框，根據(jù)S7_200(PPI)設(shè)備通訊要求和連接情況，完成對(duì)話框中相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，按“確定”完成設(shè)置。機(jī)械手運(yùn)行良好，動(dòng)作正確、符合控制要求。對(duì)于順序控制程序，調(diào)試程序的主要任務(wù)是檢查程序的運(yùn)行是否符合功能表圖的規(guī)定，即在某一轉(zhuǎn)換條件是現(xiàn)實(shí)時(shí)，是否發(fā)生的活動(dòng)狀態(tài)的正確變化，即該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)初步是否變?yōu)椴换顒?dòng)步，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒?dòng)步，以及各步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。6 系統(tǒng)調(diào)節(jié)及設(shè)計(jì)總結(jié)上位機(jī)和下位機(jī)的設(shè)計(jì)工作已分別完成；那么就需要進(jìn)行上位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果與下位機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果的配合工作，經(jīng)調(diào)試后完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。依次進(jìn)入通道連接，直至通道全部連接完成。單擊基本屬性頁中的“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。雙擊“PLC設(shè)備”，在下方出現(xiàn)“西門子”文件夾，雙擊“西門子”文件夾，出現(xiàn)“s7200”， 雙擊“西門子s7200”圖標(biāo)，將西門子“西門子s7200” 添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中。點(diǎn)擊工具條中的“工具箱”圖標(biāo)，打開“設(shè)備工具箱”。如果策略組態(tài)窗口中，沒有策略工具箱，請(qǐng)單擊工具條中的“工具箱” 圖標(biāo)，彈出“策略工具箱”。運(yùn)行策略的這種結(jié)構(gòu)類型類似于PLC系統(tǒng)的梯形圖編程語言，但更加圖形化，更加面向?qū)ο蠡墓δ鼙容^復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)過程相當(dāng)簡(jiǎn)單。運(yùn)行策略的建立，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的順序和條件，操作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，控制用戶的打開、關(guān)閉及設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)工作過程精確控制及有序調(diào)度管理的目的。意思是：當(dāng)工件夾緊標(biāo)志＝1時(shí)，下工件不可見；當(dāng)工件夾緊標(biāo)志＝0時(shí)，下工件可見。（5）構(gòu)件縮放動(dòng)畫連接選中機(jī)械手的縱軸，量出它的長度，在其頂端與下工件頂端之間畫一條直線，記錄線長，垂直縮放比例=直線長度/縱軸自身長度。腳本程序中增加以下代碼：IF 前伸＝0 THEN水平移動(dòng)量=水平移動(dòng)量+1ENDIFIF 后縮＝0 THEN 水平移動(dòng)量=水平移動(dòng)量1ENDIF腳本程序執(zhí)行次數(shù)＝后縮時(shí)間（前伸時(shí)間）／循環(huán)策略執(zhí)行時(shí)間=10s/200s=50次。在垂直移動(dòng)連接欄填入各項(xiàng)參數(shù)。變化率=25*1=25。估計(jì)總垂直移動(dòng)距離：在上工件底邊與下工件底邊之間畫一條直線，根據(jù)狀態(tài)條大小指示可知直線長度即總垂直移動(dòng)距離，垂直移動(dòng)距離為132。（2）按鈕的動(dòng)畫連接雙擊“啟動(dòng)”按鈕，彈出“標(biāo)準(zhǔn)按鈕構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，選中“操作屬性”選項(xiàng)卡， “標(biāo)準(zhǔn)按鈕構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口重復(fù)上述動(dòng)作，完成所有按鈕的動(dòng)畫設(shè)置。并保存畫面。（6）單擊繪圖工具箱中的圖標(biāo)，繪制底座、橫軸、縱軸、手抓等（7）單擊繪圖工具箱中的圖標(biāo)，在“指示燈”中選擇“指示燈2”和“指示燈3”。單擊圖標(biāo)打開繪圖工具箱。通過對(duì)用戶窗口內(nèi)多個(gè)圖形對(duì)象的組態(tài)，生成漂亮的圖形界面，為實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫顯示效果做準(zhǔn)備。對(duì)于新建工程，首次定義的數(shù)據(jù)對(duì)象。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。在MCGS中，用數(shù)據(jù)對(duì)象表示數(shù)據(jù)，可以把數(shù)據(jù)對(duì)象認(rèn)為是比較傳統(tǒng)變量具有更多的功能的對(duì)象變量，像使用變量一樣來使用數(shù)據(jù)對(duì)象，大多數(shù)情況下只需要使用數(shù)據(jù)對(duì)象的名稱來直接操作數(shù)據(jù)對(duì)象。不同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象，其實(shí)際用途和屬性各不相同。在設(shè)置動(dòng)畫構(gòu)件的屬性之前要先定義好MCGS組態(tài)環(huán)境中數(shù)據(jù)對(duì)象，在組態(tài)工程中數(shù)據(jù)是連接每個(gè)環(huán)境的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)對(duì)象都放在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行統(tǒng)一管理。(14）實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng)的分布式控制和管理MCGS充分運(yùn)用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(Distributed Computer Cooperator Work，分布式計(jì)算機(jī)協(xié)通工作方式)技術(shù)，使分布在不同現(xiàn)場(chǎng)的采集設(shè)備和工作站之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，不同的工作站之間則通過MCGS實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工控系統(tǒng)的分布式控制管理。（13）設(shè)立對(duì)象元件庫，組態(tài)工作簡(jiǎn)單方便對(duì)象元件庫，實(shí)際上是分類儲(chǔ)存的各種組態(tài)對(duì)象的圖庫。除此之外，MCGS還提供了一套開放的可擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的用VB、VC等高等高級(jí)開發(fā)語言，編制特定的構(gòu)件來擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。不同的設(shè)備構(gòu)件，所有的設(shè)備構(gòu)件均通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系；而建立時(shí)又是相互獨(dú)立的，即對(duì)某一構(gòu)件的操作或改動(dòng)，不影響其他構(gòu)件和整個(gè)系統(tǒng)。各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯(cuò)控制。（7）多樣化的報(bào)警功能提供多種不同的警報(bào)方式，具有豐富的警報(bào)類型和靈活多樣的警報(bào)處理函數(shù)。（4）開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能MCGS采用開放式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，MCGS提供多種高性能的I/O驅(qū)動(dòng)；支持Microsoft開放數(shù)據(jù)庫互連（ODBC）接，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫連接能力；全面支持OPC(OLE for Process Control)標(biāo)準(zhǔn)，即可作為OPL客戶端，也可以作為OPC服務(wù)器，可以與更多的自動(dòng)化設(shè)備相連接；MCGS通過DDE(Dynamic Data Exchange,動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換)與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)，充分利用計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源；MCGS全面支持ActiveX控制[20]，提供極其靈活的面向?qū)ο蟮膭?dòng)態(tài)圖形功能，并且包含豐富的圖形庫。（2）實(shí)時(shí)性強(qiáng)、良好的并行處理性能是真正的32位系統(tǒng)充分利用了32位操作臺(tái)的多任務(wù)、按優(yōu)先級(jí)分時(shí)操作的功能，以線程為單位對(duì)在工程作業(yè)中實(shí)時(shí)性強(qiáng)的關(guān)鍵任務(wù)和實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的非關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)行分時(shí)并行處理，使機(jī)廣泛應(yīng)用于工程測(cè)控領(lǐng)域成為可能。組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫完成了MCGS系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運(yùn)行環(huán)境的過渡。5 上位機(jī)設(shè)計(jì)——機(jī)械手控制系統(tǒng)的組態(tài)用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(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)。:啟動(dòng)伸出:伸出限位下降夾緊:下限位上升T37正轉(zhuǎn):上升限位下降:正轉(zhuǎn)限位放松:下降限位T37T38上升T38縮回:上升限位反轉(zhuǎn):縮回限位:反轉(zhuǎn)限位:連續(xù):單周期（1）手動(dòng)操作梯形圖（1）手動(dòng)操作語句表//手動(dòng)開始LDN SA1:JMP 1//手動(dòng)伸出LD SB_5:AN SQ3:AN KM4:= KM3://手動(dòng)縮回LD SB_6:AN SQ4:AN KM3:= KM4://手動(dòng)上升LD SB_3:AN SQ1:AN KM2:= KM1://手動(dòng)下降LD SB_4:AN SQ2:AN KM1:= KM2://手動(dòng)正轉(zhuǎn)LD SB_7:AN SQ5:AN KM6:= KM5://手動(dòng)反轉(zhuǎn)LD SB_8:AN SQ6:AN KM5:= KM6://手動(dòng)按鈕計(jì)數(shù)LD SB_9:EULD C0CTU C0, 2//手動(dòng)抓緊按鈕按第一下，抓緊，按第二，下松開LD SB_9:LPSA C0S KM7:, 1LPPAN C0S KM7:, 1（1）初始化為了保證機(jī)械手的動(dòng)作符合之前設(shè)計(jì)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)過程，在編寫程序是首先要做的是做好程序的初始化工作。負(fù)載的激勵(lì)源由負(fù)載性質(zhì)確定?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。機(jī)械手的橫軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能是拖動(dòng)手臂的左右運(yùn)動(dòng)，承載重量較小，選用Y280M22，額定轉(zhuǎn)速為2820r/min,即可滿足生產(chǎn)需要。在進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)明確機(jī)械手各關(guān)節(jié)位置的驅(qū)動(dòng)方式，本次設(shè)計(jì)中，機(jī)械手的橫軸、縱軸、地盤旋轉(zhuǎn)采用三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，手爪的夾緊與放松采用電磁閥驅(qū)動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是PLC發(fā)展的一個(gè)重要方面，向下可將多個(gè)PLC、I/O框架相連，向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、MAP網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。PLC的硬件系統(tǒng)由微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(EPROM，ROM)、輸入輸出(I/O)部件、電源部件、編程器、I/O擴(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備組成。（5）體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化PLC 由于采用了半導(dǎo)體集成電路，因此具有體積更小、重量更輕、功耗低等特點(diǎn)。其主要原因是因?yàn)镻LC 具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）靈活、通用繼電器控制系統(tǒng)的組裝，需要大量的人力、物力和時(shí)間，控制要求有變化而需要改變控制系統(tǒng)的話，原來的系統(tǒng)需要全部拆除，進(jìn)行新的系統(tǒng)組裝，造成大量的浪費(fèi)，可編程控制器是通過保存在存儲(chǔ)器中的程序來進(jìn)行控制的，控制要求改變時(shí)，不需大量改變?cè)瓉淼木€路組裝，只需改變少量的接線，主要通過改變程序來達(dá)到要求，因此具有很大的靈活性、通用性[15]。上述設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是有很高的準(zhǔn)確性，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，不受電機(jī)轉(zhuǎn)的影響。（2） 自動(dòng)工作方式按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開始按工序自動(dòng)反復(fù)連續(xù)循環(huán)工作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手自動(dòng)停機(jī)。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升停止；PLC控制橫軸三相異步電動(dòng)機(jī)的KM4線圈通電，使KM4接觸器閉合，橫軸電機(jī)反轉(zhuǎn)，機(jī)械手橫軸后縮，當(dāng)碰到后縮限位開關(guān)時(shí)，后縮停止；PLC控制旋轉(zhuǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)KM6通電，使KM6接觸器閉合，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)碰到反轉(zhuǎn)限位開關(guān)時(shí)，停止反轉(zhuǎn)，回到原點(diǎn)，完成一個(gè)周期的動(dòng)作。復(fù)位成功后，PLC控制橫軸三相異步電動(dòng)機(jī)的KM3線圈通電，使KM3接觸器閉合，橫軸電機(jī)正轉(zhuǎn)，機(jī)械手橫軸前伸，當(dāng)碰到前伸限位開關(guān)時(shí)