【正文】 her prominent features.Keywords: MCGS。 1緒 論 課題研究的目的及意義機械手是工業(yè)自動化領域中經常遇到的一種控制對象。機械手廣泛地應用與鍛壓、沖壓、鍛造、焊接、裝配、機加、噴漆、熱處理等各個行業(yè)?？傊瑱C械手是提高勞動生產率，改善勞動條件，減輕工人勞動強度和實現(xiàn)工業(yè)生產自動化的一個重要手段。MCGS是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在自動化領域中有著廣泛的應用。 國內外機械手研究概況機械手自二十世紀六十年代初問世以來，經過40多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經成為制造業(yè)生產自動化中重要的機電設備。這代機械手基本上采用點位控制系統(tǒng)，沒有感覺外界環(huán)境信息的感覺器官，主要用于焊接、噴漆和上下料。這代機械手通常采用接觸傳感器一類的簡單傳感裝置和相應的適應性算法。它能識別景物，具有觸覺、視覺、力覺、聽覺、味覺等多種感覺，能實現(xiàn)搜索、追蹤、辨色識圖等多種仿生動作，具有專家知識、語音功能和自學能力等人工智能。機械手的應用領域正在向非制造業(yè)和服務業(yè)方向擴展，并且蓬勃發(fā)展的軍用機械手也將越來越多地裝備部隊。機械手性能不斷提高，而單機價格不斷下降；機械結構向模塊化、可重構化發(fā)展；控制系統(tǒng)向基于PC機的開放型控制器方向發(fā)展；傳感器作用日益重要；虛擬現(xiàn)實技術在機械手中的作用已從仿真、預演發(fā)展到用于過程控制。從技術方面來說，我國已經具備了獨立自主發(fā)展中國機械手技術的基礎。伴隨著工業(yè)自動化技術的迅速發(fā)展，我國工業(yè)領域的自動化已經基本實現(xiàn)了從繼電器控制到計算機控制的轉變，計算機控制方式具有以下兩個特點：(1)硬件上至少有一個微處理器；(2)通過軟件實現(xiàn)控制思想。 傳感器本設計中使用的傳感器有控制機械手行程位置的行程開關和用于檢測大小球的壓力傳感器。當動物接近靜物時，開關的連桿驅動開關的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。行程開關主要用于將機械位移轉變成電信號，使電動機的運行狀態(tài)得以改變，從而控制機械動作或用作程序控制。直動式行程開關的優(yōu)點是結構簡單，成本低，但容易燒蝕觸頭；滾動式行程開關克服了直動式行程開關的缺點，但其結構復雜，價格也較高，所以選擇微動式行程開關體積小，動作靈敏，適用于小型機構中使用。LX19系列行程開關，適用于交流50Hz，電壓至380V，直流電壓至220V，約定發(fā)熱電流至5A的控制電路中，~ mm，作控制運動機構的行程和變換其運動方向或速度之用。在選擇壓力傳感器時應遵循以下幾個原則。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大??；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的干擾信號。當被測量是單向量，而且對其方向性要求較高，則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。 傳感器的頻率響應高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結構特性的影響，機械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。線性范圍傳感器的線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。但實際上，任何傳感器都不能保證絕對的線性，其線性度也是相對的。穩(wěn)定性傳感器使用一段時間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應能力。傳感器的穩(wěn)定性有定量指標，在超過使用期后，在使用前應重新進行標定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。結合以上幾點，選擇US300高性能不銹鋼壓力傳感器，其具有高精度(%Span、響應頻率最大值1KHz)、工作溫度范圍寬(40℃~125℃)、結構小巧、超穩(wěn)定(長期穩(wěn)定性1年)等特點，被廣泛應用于高級HVAC控制、空壓機、過程控制、水壓監(jiān)測等。它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在自動化領域有著廣泛的應用。 MCGS的構成MCGS系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。用戶組態(tài)生成的結果是一個數(shù)據(jù)庫文件，稱為組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫。運行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與數(shù)據(jù)庫一起作為一個整體，才能構成用戶引用系統(tǒng)。組態(tài)環(huán)境：組態(tài)生成應用系統(tǒng)運行環(huán)境：解釋執(zhí)行組態(tài)結果組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫 組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境關系圖由MCGS生成的用戶應用系統(tǒng)，其結構由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分組成。MCGS系統(tǒng)由五大功能模塊組成，主要的功能模塊以構件的形式來構造，不同的構件有著不同的功能，且各自獨立。除此以外，MCGS還提供了一套開放的可擴充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB、VC等高級開發(fā)語言，編制特定的構件來擴充系統(tǒng)的功能。MCGS設立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便，易于實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。構架合理、連接靈活，結構層次清晰，方便用戶的定制開發(fā)。MCGS組態(tài)軟件采用Basic的腳本語言編程，具有強大的圖形化流程策略組態(tài)工具，使編程工作降到最少，令用戶愛不釋手。 MCGS的數(shù)據(jù)結構MCGS數(shù)據(jù)庫管理功能強大，分為數(shù)據(jù)前處理(可以對設備采集進來的數(shù)據(jù)進行多種數(shù)值處理)、數(shù)據(jù)后處理(可通過各種內部函數(shù)、運算符、腳本程序對實時采集的數(shù)據(jù)進行處理)、實時數(shù)據(jù)處理(提供數(shù)據(jù)瀏覽，各種曲線、報表等功能構件，對存盤數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行查詢、排序、運算等操作)，同時可以掛接外部數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)ODBC接口和OLE實時調用，可以和SOL、Server、Oracle、Access等數(shù)據(jù)庫相連，提供多種數(shù)據(jù)轉換方式，每種方法都可以獨立使用或組合使用。 MCGS的作用MCGS全中文組態(tài)軟件是真正的32位程序，支持多任務、多線程，提供近百種繪圖工具和基本圖符。MCGS全中文組態(tài)軟件可完整實現(xiàn)ODBC接口，可與SQLServer、Oraver、Oracle、Access等主要數(shù)據(jù)庫相連，可實現(xiàn)各種復雜的報表，并以不同方式增加、刪除數(shù)據(jù)庫中的記錄，支持CAN、PROFIBUS、HART、LONWORKS等多種現(xiàn)場總線。工程組態(tài)軟件MCGS的最大優(yōu)點是組態(tài)方便，它融會了中外工控組態(tài)軟件的眾多長處，只要是稍具外語常識，即可以方便組態(tài)。(2)選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項，彈出文件保存窗口。 MCGS工作臺窗口在MCGS中，變量也叫數(shù)據(jù)對象。數(shù)據(jù)對象是構成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。 變量的分配在開始定義之前，我們先對系統(tǒng)進行分析，確定需要的變量。機械手動作控制信號本身要求高電平，而開關量輸出通道是反相輸出，因此上升等幾個變量需設計