【正文】 同時(shí)，也感謝母校對(duì)我的教誨，讓我在今后自力更生的生活中，得以憑借自己所學(xué)得的技能和知識(shí)，為一片自己的天空而打拼，為自己的目標(biāo)而奮斗。這些信息都是寫(xiě)論文時(shí)候不可或缺的，給我們完成此篇論文帶來(lái)了很大的便捷之處 。 43 參考文獻(xiàn) ： [1] MPS 模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù) .上海英集斯自動(dòng)化技術(shù)有限公司 [2] 王志鵬 .可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì) [M].長(zhǎng)沙：國(guó)防工業(yè)出版社， [3] 張桂香 .電器控制與 PLC 應(yīng)用 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [4] 胡學(xué)林 可編程控制器教程 ［ M］北京電子工業(yè)出版社， 20xx [5] Rockwell Automation Technical Books cold with the online ePublishing.[R]. Rockwell Automation， 20xx [6] 周美蘭 .PLC 電器控制與組態(tài)軟件設(shè)計(jì) [M].北京：科學(xué)出版社 , 。 簡(jiǎn)而言之，本次基于 ABPLC 的多運(yùn)行模式的加工工作站的控制，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)和功能需求。而在此之上，為了美化界面，可以考慮導(dǎo)入更多的圖形，設(shè)置更多的細(xì)節(jié)動(dòng)畫(huà)。由此而來(lái)，會(huì)給編程帶來(lái)較大的工作量以及使用較多工位，器件，需要在編寫(xiě)時(shí)梳理好清晰的思路，記錄必要的數(shù)據(jù)和筆記。設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程可分為兩大步驟 對(duì)控制要求的分析來(lái)進(jìn)行 PLC 程序的編寫(xiě)，以及在組態(tài)軟件中實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的 實(shí)時(shí)動(dòng)作和運(yùn)行狀況的表現(xiàn)。0/15，因此系統(tǒng)的手動(dòng)操作開(kāi)關(guān)不可超過(guò)16個(gè)，超過(guò)的部分需要用等效程序和命令行來(lái)替代，比較繁瑣。第二，組態(tài)軟件在對(duì) Input 的讀取范圍比較廣，而寫(xiě)入范圍僅限 I。必須開(kāi)啟 OPC Test Client 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) O。首先，當(dāng)對(duì) Output 的 Date Files 的數(shù)據(jù)讀取是，一旦讀取位數(shù)超過(guò) O。而 RSView32對(duì) OPC 服務(wù)器提供的數(shù)據(jù)的 調(diào)用范圍確是有限的。因此，在選擇使用此類(lèi)器件的工位，特別是完成位時(shí)，應(yīng) 當(dāng)謹(jǐn)慎考察程序調(diào)用是否可行，考慮是否需要用其他等效信號(hào)來(lái)替代。因此，對(duì)于器件的復(fù)位位置的選擇非常重要。 斷電保持型器件的 RES 問(wèn)題 在本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，計(jì)時(shí)器 RTO，計(jì)數(shù)器 Counter 都需要在計(jì)數(shù)完成時(shí)進(jìn)行復(fù)位，才可以重復(fù)工作。在 基于 ABPLC 的仿真程序中，采用了斷電保持，自鎖，互鎖，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)，計(jì)算，比較 MOVE 等指令，并以此 結(jié)合組態(tài)動(dòng)畫(huà)的搭配， 實(shí)現(xiàn) 了目標(biāo) 功能的應(yīng)用與驗(yàn)證。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，符合設(shè)計(jì)要求，也論證了程序 對(duì)多運(yùn)作模式的加工工作平臺(tái) 的 仿真 實(shí)現(xiàn)。如圖 圖 驗(yàn)證程序 Fig Testing program 5 41 3）驗(yàn)證監(jiān)控畫(huà)面的演示 在本環(huán)節(jié)，主要需要驗(yàn)證的是組態(tài)軟件中，標(biāo)記數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和設(shè)置是否準(zhǔn)確；對(duì)于各圖形對(duì)象的動(dòng)畫(huà)是否正確的反應(yīng)了系統(tǒng)的變化；按鈕的操作設(shè)置是否正確；畫(huà)面之間的切換是否 對(duì)位、流暢。若通訊正常，在地址屬性的 quality 中應(yīng)當(dāng)顯示 Good。 最終修正全部錯(cuò)誤。之后，對(duì)需要執(zhí)行操作的 指令位在運(yùn)行的狀態(tài)下進(jìn)行 “ Toggle Bit” 來(lái)閉合， 開(kāi)啟 I/0、Timer、 Counter 的 Date Files,便于總覽程序中各工位的數(shù)值， 觀察程序此后的運(yùn)作是否符合要求。如圖 6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析 實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 本設(shè)計(jì)采用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要如下： 調(diào)試系統(tǒng)平臺(tái)：聯(lián)想 臺(tái)式機(jī) （ CPU ： CPU ： Core2 T6500，內(nèi)存： 2GB） 操作系統(tǒng)： Microsoft Windows XP 編 程軟件 ： RSLogix 500 數(shù)據(jù)通信 軟件 ： RSLinx 仿真對(duì)象 ： 基于 FESTO 開(kāi)發(fā)的 MPS 系統(tǒng) PLC 程序運(yùn)行仿真軟件 ： RSLogix Emulate 500 操作界面及 對(duì)象仿真 軟件 ： RSView32 軟件測(cè)試工具： RSLinx Tools OPC Test Client 圖 VB 編程 Fig Visual Basic programing 5 40 驗(yàn)證步驟 1)驗(yàn)證 PLC 仿真編程的正確性 在完成對(duì)程序的編寫(xiě)后，建立 EMU5001 服務(wù)器，通過(guò) RSLogix Emulate 500 運(yùn) 行程序。0/42，即“當(dāng)平臺(tái)第一次轉(zhuǎn)動(dòng)已經(jīng)完成”。0/30O。 圖 逐幀動(dòng)畫(huà)設(shè)置 3 Fig freezeframe animation setting 3 5 38 在上圖的程序中， 首先限定了導(dǎo)通條件，即僅有當(dāng)平臺(tái)需要轉(zhuǎn)動(dòng)，且有工件在平臺(tái)上的時(shí)候，對(duì)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)進(jìn)行比較。應(yīng)當(dāng)注意的是，工件在鉆孔模塊鉆孔后，應(yīng)當(dāng)在其表面繪制一個(gè)鉆好的孔洞。 工件的動(dòng)畫(huà) 首先，在設(shè)計(jì)工件的表現(xiàn)時(shí)， 先明確一點(diǎn)，即工件是和平臺(tái)一同運(yùn)動(dòng)的，因此其旋轉(zhuǎn)的時(shí)間，位移大小，都是與平臺(tái)一致。最后，當(dāng)鉆機(jī)下降進(jìn)行鉆孔時(shí)， 4號(hào) 矩形應(yīng)當(dāng)出于視線的最前方并遮擋住鉆頭。這樣他們會(huì)按照規(guī)定的距離左右，并在夾頭 夾緊后消失 。首先， 4 個(gè)矩形分為 2 組，即 2和 4分別代表 2 個(gè)夾子。 夾頭動(dòng)畫(huà) 對(duì)于圖片可見(jiàn)性的應(yīng)用，還用在夾頭的動(dòng)作表現(xiàn)上。如圖 中的 4 張圖片放置在一個(gè)完全重疊的位置 上，當(dāng)他們逐個(gè)顯現(xiàn)并消失時(shí)，實(shí)際看上去好似平臺(tái)自身在旋轉(zhuǎn)。0/28 分別在平臺(tái)旋轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的 4 個(gè)不同的階段一次導(dǎo)通，他們也一一對(duì)應(yīng)一張?zhí)囟ǖ膱D片，且圖片的可見(jiàn)性設(shè)定為 上述 4 個(gè) Output,這樣一來(lái)， 4 張圖片就會(huì)以間隔一秒的速度一次顯現(xiàn)，在界面上，就會(huì)看到平臺(tái)慢慢的在 4 秒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)了60度。 圖 動(dòng)畫(huà)設(shè)置 Fig animation option 5 35 O。 數(shù)值的比較程序如圖 。此時(shí)，可在 AutoCAD 中對(duì)旋 轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行 4 次 15度的旋轉(zhuǎn)，得到平臺(tái)每次旋轉(zhuǎn) 60 度的分解動(dòng)作， 即 4 張平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)了不同角度的渲染圖， 再根據(jù)分解動(dòng)作的順序，為圖形對(duì)象設(shè)置取決于 Timer ACC 位的可見(jiàn)性動(dòng)畫(huà) ，并使它們重疊在一起 。實(shí)際設(shè)定 如圖 圖 設(shè)置界面 Fig optimization and changes on surfaces 34 旋轉(zhuǎn)平臺(tái)動(dòng)畫(huà) 可見(jiàn)性動(dòng)畫(huà)的使用范圍則更加廣泛，靈活 ，在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的更多 。 PLC 電器控制與組態(tài)軟件設(shè)計(jì) [5] 檢測(cè)桿和鉆機(jī)動(dòng)畫(huà) 在之前的文章中，我們已詳細(xì)講述檢測(cè)桿和鉆機(jī)的垂直位移量是將 Timer 的 ACC位的計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)化而來(lái)的 ,因此對(duì)于導(dǎo)入的 CAD 圖像，我們 將其轉(zhuǎn)換為 RSView32 的指定文件類(lèi)型 .gfx,按需求 對(duì) 各個(gè)部分成組，并對(duì)該組 賦予垂直滑移的動(dòng)畫(huà)，即垂直方向移動(dòng)的距離為對(duì)應(yīng)標(biāo)記的實(shí)時(shí)數(shù)值。 運(yùn)用這些簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)來(lái)表現(xiàn)復(fù)雜，多控制模式的系統(tǒng)，并不容易，但掌握了動(dòng)畫(huà)的 特點(diǎn)，動(dòng)畫(huà)演示的 次序， 就可以即擺脫傳統(tǒng)界面不真實(shí)的二維感，又可以真實(shí)的再現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制過(guò)程。為了表現(xiàn)出更加真實(shí)，生動(dòng)的畫(huà)面，在本次設(shè)計(jì)中我們引入AutoCAD 制圖軟件，在 CAD 20xx 中建立仿真對(duì)象的三維模型，并將其導(dǎo)入到監(jiān)控界面中，這樣一來(lái)，相比于以往的比較簡(jiǎn)陋、平面式的畫(huà)面，新設(shè)計(jì)的畫(huà)面更加生動(dòng)形象，細(xì)節(jié)體現(xiàn)的更加到位，更方便于操作員及時(shí)的了解系統(tǒng)的現(xiàn)況。不同的圖片，可以通過(guò)對(duì)其屬性和排列的修改，調(diào)整它的線條填充顏色，字體和動(dòng) 畫(huà)。不同的界面之間，用軟件自帶的按鈕進(jìn)行聯(lián)通。 監(jiān)控界面 在項(xiàng)目編輯器中，單擊圖形 顯示，彈出新的顯示界面，在顯示界面上進(jìn)行 監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)。由于是仿真系統(tǒng)，通過(guò) OPC 服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)，因此在標(biāo)記的地址欄之前都要聲明OPC 服務(wù)器的名稱(chēng)。服務(wù)器名稱(chēng)點(diǎn)擊瀏覽，選中‘ RSLinx OPC Server’，類(lèi)型為內(nèi)部進(jìn)程，至此項(xiàng)目的創(chuàng)建以及基礎(chǔ)設(shè)置已完成。通道設(shè)置完成。 項(xiàng)目創(chuàng)建與基礎(chǔ)設(shè)定 啟動(dòng)新的項(xiàng)目后，要在項(xiàng)目的編輯對(duì)話框中，對(duì)系統(tǒng)的通道和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商專(zhuān)長(zhǎng)于仿真模塊的算法，在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖形顯示、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊方面不一定有優(yōu)勢(shì)，力控 174。仿真軟件為用戶(hù)操作模擬對(duì)象提供了與實(shí)物幾乎相同的環(huán)境。具體操作如圖 所示。至此，在 Emulate500 中的數(shù)據(jù)將可以通過(guò)剛剛創(chuàng)建的 OPC 服務(wù)器進(jìn)行調(diào)用和修改。實(shí)施步驟如圖 . 圖 創(chuàng)建 Configure Drivers Fig Startup Configure Drivers 29 打開(kāi)軟件，單擊 DDE\OPC,在下拉菜單中選中 Topic 界面。單擊后，在菜單列表中可看到剛剛創(chuàng)建的驅(qū)動(dòng)，狀態(tài)為 。操作如下圖 示。此外，圖 單步運(yùn)行模式 程序舉例 Fig the sample program of single move mode of AutoCAD 28 人機(jī)界面中的操作，也經(jīng)由 RSLinx 的數(shù)據(jù)管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)程序中數(shù)值的修改和邏輯性的控制。以此類(lèi)推，實(shí)現(xiàn)整個(gè)周期的 單步模式的控制。圖中 C5:1 所在行中，只有當(dāng) C5:1 計(jì)數(shù)位為 1 時(shí)，才會(huì)導(dǎo)通，執(zhí)行整個(gè)周期的 第二個(gè)動(dòng)作（第一個(gè)動(dòng)作是平臺(tái)旋轉(zhuǎn)第一次，即工件進(jìn)入檢測(cè)模塊）。 運(yùn)行 模式 單步運(yùn)行模式，就是每按下按鈕后，系統(tǒng)按順序執(zhí)行單個(gè)動(dòng)作，具體程序如圖 如圖中，當(dāng)單步運(yùn)行模式啟動(dòng)后，它所在的常閉會(huì)斷開(kāi)自動(dòng)模式下的命令行，使得每個(gè)動(dòng)作無(wú)法從上個(gè)動(dòng)作的計(jì)數(shù)完成位獲得啟動(dòng)信號(hào)。5 也同時(shí)失電。5/DN 的常閉斷開(kāi)，使得 O。系統(tǒng)掃描至第三行，此時(shí) O。系統(tǒng)掃描至第二行， I。當(dāng)計(jì)時(shí)結(jié)束， T4。0/16 得電，在圖中第一行中，常開(kāi)導(dǎo)通，使得 T4。急停時(shí)，按下 I。0/2 閉合時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入急停模式， T4。5 代表夾頭加緊所用的 1 秒，在監(jiān)控畫(huà)面中這一秒的動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)則為‘夾頭夾緊’。此外，為了避免 錯(cuò)誤操作對(duì)系統(tǒng)的危害，在手動(dòng)執(zhí)行的命令語(yǔ)句中，應(yīng)當(dāng)與控制位串聯(lián)其導(dǎo)通條件的常開(kāi)，只有當(dāng)各類(lèi)條件都符合時(shí)才可執(zhí)行操作。0/X 作為導(dǎo)通信號(hào)。 綜上要求，可以大體確認(rèn)一些設(shè)計(jì)思路。此外，手動(dòng)命令的執(zhí)行與否，也要參照一定的控制要求。其次，在緊急停止之后，要進(jìn)行手動(dòng)單步的操作。要求可以單獨(dú)執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作，即平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、檢測(cè)桿的下降與上升、夾頭桿的伸出與縮回、夾頭的加緊與松開(kāi)、鉆機(jī)的下降與上升。 手動(dòng)調(diào)試模式與手動(dòng)單步模式 手動(dòng)模式 的實(shí)現(xiàn)主要存在兩個(gè)問(wèn)題。13 的 DN 位會(huì)使得程序中第一行重新導(dǎo)通，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入下一周期。0/0 的常閉斷開(kāi)，系統(tǒng)不會(huì)繼續(xù)響應(yīng)信號(hào) I。0/1 為置位 1。0/0 的常閉聯(lián)通后，系統(tǒng)不會(huì)重新開(kāi)啟下一周期。 圖 鉆孔模塊程序舉例 2 Fig the sample program of the drilling module 2 of AutoCAD 25 當(dāng)只需要進(jìn)行自動(dòng)單周期的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò) RSView32 對(duì) I。當(dāng)鉆機(jī)垂直滑移距離為 4 時(shí)， 采用 EQU 指令，在此時(shí)開(kāi)啟下限開(kāi)關(guān) O。 對(duì)于 檢測(cè)桿、鉆機(jī)的位置的控制，由于都是使用存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到 Float 位并進(jìn)行實(shí)時(shí)更新的方法，因此對(duì)于兩者的限位開(kāi)關(guān)，只需對(duì)其各自的移動(dòng)距離進(jìn)行限定即可。啟動(dòng)系統(tǒng)，傳感器 應(yīng)當(dāng) 位于正確位置上 (提升 /降下 提升氣缸 )。 圖 轉(zhuǎn)盤(pán)功能的實(shí)現(xiàn) Fig the program of the revolving stage of AutoCAD 24 微動(dòng)開(kāi)關(guān) (鉆孔，無(wú)桿缸 ) 微動(dòng)開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)無(wú)桿缸的運(yùn)動(dòng)末端位置。程序看似繁雜，其實(shí)都是為了弄夠在組態(tài)界面上顯示動(dòng)畫(huà)而設(shè)計(jì)的，O。11 中則計(jì)時(shí)停留在 2 秒，此時(shí)按下手動(dòng)按鈕， O。11 則是為了時(shí)刻記錄平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和 位置 。 在本設(shè)計(jì)中，在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)模塊的介紹中，已闡述平臺(tái)旋轉(zhuǎn)定位的方法，即用 CTU 對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù) 1次對(duì)應(yīng)檢測(cè)環(huán)節(jié)，計(jì)數(shù) 2 次對(duì)應(yīng)鉆孔環(huán)節(jié)，計(jì)數(shù)滿(mǎn)3次視為運(yùn)出加工完成的工件。如圖 . 狀態(tài)位 置位條件 保持置位直到下列情況發(fā)生 DN 累計(jì)值 =預(yù)置值 相應(yīng)的 RES 指令使能 TT 梯級(jí)為真且累計(jì)值 預(yù)置值 梯級(jí)變?yōu)榧倩虮?DN置位 EN 梯級(jí)為真 梯級(jí)變?yōu)榧? 圖 RTO 指令表 Fig the RTO instruction chart of AutoCAD 22 電感式傳感器 (旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，定位 ) 電感式傳感器用于確定旋轉(zhuǎn)平臺(tái)是否處于正確的位置。0/1為 1’。在監(jiān)控界面中，可設(shè)置 2枚按鈕，對(duì)按鈕的執(zhí)行指令