【正文】 30 圖 420 工件夾緊標(biāo)志動畫組態(tài)屬性設(shè)置 ..................................................................... 31 岳文春：基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 VI 表格清單 表 21 RS232 接口的定義 ................................................................................................. 7 表 35 PLC 的 I/O 分配表 ................................................................................................ 12 表 41 機(jī)械手控制系統(tǒng)變量分配表 ............................................................................... 17 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引言 在現(xiàn)代化大生產(chǎn)的時期，我們無論是工業(yè)制造、軍事、娛樂以及醫(yī)療領(lǐng)域等都離不開機(jī)械手的輔助功能。 關(guān)鍵詞： 機(jī)械手； MCGS ； PLC 岳文春：基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng) II Manipulator control system design based on MCGS Abstract Along with the progress and development of science and technology,the manipulator is increasingly prominent in various scenes. Especially when the staff in the face of high temperature, corrosive and toxic gases, appeared to be smoothly done or easily solved the problem of manipulator. Therefore, in the MCGS software as the basis of upper puter, uses the PLC controller as slave puter, simulate all kinds of movement of manipulator to plete. Based on the research and design of the control system of the manipulator, the manipulator further realize the function. This paper introduced the PC configuration software, controller and input / output equipment selection. The Mitsubishi FX2N24MT programmable controller as the slave manipulator control system, and use MCGS configuration software to develop a PC monitor interface, can run visual inspection of PLC manipulator control system. Practice has proved, the PLC programmable controller and MCGS configuration software design, bined with the PLC of control system to the detection, has good application value. Through the design of this project, according to the PLC as the controller of the manipulator control system, the design of hardware interface and the ladder diagram programming language of the manipulator move left, right, up, down, clamping and relax action. At the same time, the manipulator control system monitoring interface is designed by using the configuration software MCGS, provides the mechanical hand operation more intuitive, clear, accurate, provide the possibility of many aspects and for the repair and fault diagnosis, enhance the efficiency of the system. Key words: Manipulator。 通過 對 本課題的設(shè)計， 根據(jù) PLC 作為控制器 的機(jī)械手控制系統(tǒng) ,硬件接口設(shè)計和梯形圖語言編程 實現(xiàn) 了機(jī)械手 的左移、右移、上升、下降、夾緊和放 松等動作。 采用 三菱FX2N24MT 可編程控制器作為機(jī)械手控制系統(tǒng)的下位機(jī) , 并用 MCGS 組態(tài)軟件開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控界面、能直觀檢驗機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)的運行情況。 通過對 整個 機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計，使機(jī)械手的各項功能進(jìn)一步實現(xiàn)。尤其當(dāng)工作人員在面臨高溫、腐蝕以及有毒氣體時，機(jī)械手的出現(xiàn)使這些難題迎刃而解。 提交的成果： （ 1）一篇畢業(yè)設(shè)計（論文）正文； （ 2） 設(shè)計部分所需的 插圖和主要源程序； （ 3）一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文； （ 4）主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要。利用組態(tài)軟件 MCGS 設(shè)計出上位機(jī)人機(jī)界面，進(jìn)行設(shè)備和數(shù)據(jù)對象的連接，實現(xiàn)動畫連接，進(jìn)而實現(xiàn)機(jī)械手的實時監(jiān)控。 本課題研究的主要內(nèi)容： 本課題主要研究的是基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計，包括硬件的設(shè)計和軟件的設(shè)計。 總之，機(jī)械手 是 提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動生活條件，減輕工人勞動強(qiáng)度和實現(xiàn)現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)自動化 的一個主要手段。機(jī)械手非常廣泛地應(yīng)用在鍛壓、熱處理、沖壓、焊接、裝配、鍛造、機(jī)加、噴漆等不同行業(yè)。畢業(yè)設(shè)計（論文）材料之二（ 1） 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 專 業(yè)： 自動化 題 目： 基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 作 者 姓 名 ： 導(dǎo) 師 及職稱 ： 導(dǎo)師所在單 位： 電氣工程學(xué)院 年 月 日 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 2020 屆 自動化 專業(yè) 學(xué)生姓名： Ⅰ 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 中文：基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 英文： Manipulator control system design based on MCGS Ⅱ 原始資料 [1] 王月芹 . 基于 PLC 的氣動機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā) 與創(chuàng)新 ，2020(05)： 133135 [2] 郭洪武 . 淺析機(jī)械手的應(yīng)用與發(fā)展趨勢 [J].中國西部科技 ， 2020(10) [3] 徐玲 . 基于 MCGS 組態(tài)軟件氣動機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].伺服控制 ，2020(01)： 5153 [4] 李景魁 .基于 PLC 的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].煤礦機(jī)械 ,2020(10):147148 [5] 劉小春 . 基于 MCGS 的 PLC 仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [J].自動化技術(shù)與應(yīng)用 ，2020(10)： 4657 [6] 吳青萍 .基于 MCGS 軟件的機(jī)械手控制系統(tǒng)研制 [J].液壓與氣動 . 2020(10)，6163 Ⅲ 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)內(nèi)容 課題研究的意義： 機(jī)械手是工業(yè)自動化領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。近年來隨著工業(yè)自動化的發(fā)展機(jī)械手 研究 逐漸成為一門新興學(xué)科，并得到了較快的發(fā)展。特別是在高溫、笨重、有毒、危險、多粉塵、放射性等惡劣的復(fù)雜勞動環(huán)境中， 由 于 機(jī)械手 具有 顯著的優(yōu)點而受到廣泛重視。不論國際還是國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)都非常重視它的研究應(yīng)用和發(fā)展。通過 設(shè)計 和 編 寫 PLC 程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的自動運行 。通過 PLC 和 MCGS 就能實現(xiàn) 機(jī)械手控制系統(tǒng)的動作過程，能 使機(jī)械手的動作 更加 形象化。 指導(dǎo)教師（簽字） 教研室主任（簽字） 批 準(zhǔn) 日 期 接受任務(wù)書日期 完 成 日 期 接受任務(wù)書學(xué)生（簽字） 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 隨著時代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手在各種不同的場景作用日益突出。因此 ， 在 MCGS 軟件作為上位機(jī)的基礎(chǔ)上， 采用 PLC 控制器作為下位機(jī)， 完成了機(jī)械手的各種動作的模擬。 本 文 介紹了上位機(jī)組態(tài)軟件、下位機(jī)控制器和輸入 /輸出設(shè)備 的選擇 。 實踐證明， PLC 可編程控制器和 MCGS 組態(tài)軟件結(jié)合有利于 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計、檢測，具有良好的應(yīng)用價值。 同時，利用組態(tài)軟件 MCGS 設(shè)計了機(jī)械手控制系統(tǒng)監(jiān)控界面，提供了較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的機(jī)械手運行狀態(tài)，進(jìn)而為維修和故障診斷提供了多方面的可能性，充分提高了系統(tǒng)的工作效率。 MCGS。從機(jī)械手的出現(xiàn)到現(xiàn)在都是為了減輕人們的勞作強(qiáng)度和加強(qiáng)工作人員的工作效率，這樣就應(yīng)該根據(jù)已有的控制理論和控制方法來設(shè)計出更好的機(jī)械手控制系統(tǒng)。 機(jī)械手控 制系統(tǒng)是基于控制器的發(fā)展和現(xiàn)代上位機(jī)軟件的進(jìn)步，進(jìn)而更好的對系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化和模擬的。同時，在計算機(jī)時代的引領(lǐng)下各種面向?qū)ο蠡乃枷牒统绦驊?yīng)用而生，這樣就給了機(jī)械手控制采用組態(tài)軟件的面向?qū)ο蠛蛯崟r控制功能，讓整個系統(tǒng)更加利于工程的順利運行以及人為合理的操作。 組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件，它是指一些采集數(shù)據(jù)和過程控制的專用軟件。 MCGS 能使機(jī)械手所要控制的畫面全面而又直接的表現(xiàn)出來，在簡單明了的組態(tài)過程同時還讓機(jī)械手的運轉(zhuǎn)生動如實。 岳文春：基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng) 設(shè)計 2 第 1 章 緒論 課題研究目的及意義 機(jī)械手是工業(yè)自動化領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。機(jī)械手非常廣泛地應(yīng)用在鍛壓、熱處理、沖壓、焊接、裝配、鍛造、機(jī)加、噴漆等不同行業(yè)?？傊?，機(jī)械手在提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動生活條件，減輕工人勞動強(qiáng)度和實現(xiàn)現(xiàn)代化的工 業(yè)生產(chǎn)自動化的一個主要手段。 基于 MCGS 的機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計， 通過 MCGS 組態(tài)軟件對機(jī)械手進(jìn)行監(jiān)控，將機(jī)械手的動作過程進(jìn)行了動畫顯示，使機(jī)械手的動作過程更加形象化。機(jī)械手的控制和使用方式得到提高的基礎(chǔ)上，也加強(qiáng)了自身的學(xué)習(xí)和動手能力以及對整個系統(tǒng)深入認(rèn)識。 目前機(jī)械手技術(shù)有了新的發(fā)展：出現(xiàn)了仿人型機(jī)械手、微型機(jī)械手和微操作系統(tǒng)（如細(xì)小工業(yè)管道機(jī)械手移動探測系統(tǒng)、微型飛行器等）、機(jī)械手化機(jī)器、智能機(jī)械手（不僅可以進(jìn)行事先設(shè)定的動作，還可按照工作狀況相應(yīng)地進(jìn)行動作，如回避障礙物的移動，作業(yè)順序 的規(guī)劃，有效的動態(tài)學(xué)習(xí)等）。 國外方面：近幾年國外工業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域有如下幾個發(fā)展趨勢，機(jī)械手性能不斷提高，而單機(jī)價格不斷下降；機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展；控制系統(tǒng)向基于 PC 機(jī)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(shù)在機(jī)械手中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制。從技術(shù)方面來說，我國已經(jīng)具備了獨立自主研究和發(fā)展中國機(jī)械手技術(shù)的基礎(chǔ) [2]。對于機(jī)械手控制所面臨 問題 的主要包括：針對機(jī)械手不同的運轉(zhuǎn) 方式的實現(xiàn)、機(jī)械手在面對不同問題時能通過實時控 制功能進(jìn)行改進(jìn)和 根據(jù)軟件做出合理的操作和調(diào)試來實現(xiàn)機(jī)械手的面向?qū)?