【正文】 第五步：對(duì)程序檢測、修改和完善。這是系統(tǒng)中大量復(fù)雜的連鎖關(guān)系在步的轉(zhuǎn)換中得以解決。它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺(tái)上運(yùn)行，通過對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫顯示、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 MCGS 組態(tài)軟件結(jié)構(gòu) 功能特點(diǎn)MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶的制定方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)用戶設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。如下圖所示MCGS主控窗口設(shè)備窗口用戶窗口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行策略MCGS的五大組成部分MCGS組態(tài)軟件建立的工程由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行組態(tài)操作，可以完成不同的工作，且具有不同的特性。在主窗口中可以放置一個(gè)設(shè)備窗口和多個(gè)用戶窗口，主控窗口負(fù)責(zé)調(diào)度和管理這些窗口的打開或關(guān)閉。（2）設(shè)備窗口 設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的工作環(huán)境。設(shè)備窗口通過設(shè)備構(gòu)件吧外部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集進(jìn)來，送人實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。（3）用戶窗口 用戶窗口主要用于設(shè)置工程中人機(jī)交互的界面。圖元和圖符對(duì)象為用戶提供了一套完善的設(shè)計(jì)制作圖形畫面和定義動(dòng)畫顯示與操作模塊，用戶可以直接使用。 組態(tài)工程中的用戶窗口，最多可以定義512個(gè)。允許多個(gè)用戶窗口同時(shí)處于打開狀態(tài)，其位置、大小和邊界等屬性可以隨意改變或設(shè)置。它將MCGS工程各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。MCGS用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來管理所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫所存儲(chǔ)的單元，不單單是變量的數(shù)值，還包括變量的特征參數(shù)（屬性）以及對(duì)該變量的操作方法（設(shè)置報(bào)警性、報(bào)警處理、存盤處理等）。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，不僅僅為其他部分提供服務(wù)，還為系統(tǒng)各個(gè)功能部件提供數(shù)據(jù)共享。本窗口主要完成對(duì)工程運(yùn)行流程的控制。運(yùn)行策略本身是系統(tǒng)提供的一個(gè)框架，里面放置有策略條件構(gòu)件和由策略構(gòu)件組成的策略的定義，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，控制用戶窗口的打開、關(guān)閉并確定設(shè)備構(gòu)件的工作狀態(tài)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備工作過程的精確控制。啟動(dòng)策略在應(yīng)用系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)調(diào)用，退出策略在應(yīng)用系統(tǒng)退出運(yùn)行時(shí)調(diào)用，循環(huán)策略由系統(tǒng)在運(yùn)行過程中定時(shí)循環(huán)調(diào)用，用戶策略供系統(tǒng)中的其他部件調(diào)用。用戶可以使用系統(tǒng)的默認(rèn)構(gòu)架，也可以根據(jù)自己的需要自己組態(tài)配置圖形界面，生成各種類型和風(fēng)格的圖形界面，包括DOS風(fēng)格和標(biāo)準(zhǔn)Windows風(fēng)格的圖形界面并且?guī)в袆?dòng)畫效果的工具條和狀態(tài)條等。（3）豐富、生動(dòng)的多媒體畫面 MCGS以圖像、圖符報(bào)表和曲線等多種形式，為操作員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)、品質(zhì)及異常報(bào)警等有關(guān)信息；通過對(duì)圖形大小的變化、顏色的改變、明暗的閃爍、圖形的移動(dòng)反轉(zhuǎn)等多種手段，增強(qiáng)畫面的動(dòng)態(tài)顯示效果；在圖元、圖符對(duì)象上定義相應(yīng)的狀態(tài)屬性，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。MCGS還支持多媒體功能，使能夠開發(fā)出集圖像、聲音、動(dòng)畫為一體的漂亮、生動(dòng)的工程畫面。（5）完善的安全機(jī)制 MCGS提供了良好的安全機(jī)制，為多個(gè)不同級(jí)別的用戶設(shè)定了不同的權(quán)限。（6）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能 MCGS支持TCP/IP、MODEN、RS458/RS422/RS232等多種網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；使用MCGS網(wǎng)絡(luò)版組態(tài)軟件，可以在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)，用IE瀏覽器方便的瀏覽到實(shí)時(shí)和歷史的監(jiān)控信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和企業(yè)管理的集成。不僅方便用戶進(jìn)行警報(bào)設(shè)置，并且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示、打印警報(bào)信息的功能。（8）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為用戶分步組態(tài)提供極大方便 MCGS由主窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個(gè)部分及其各種功能性構(gòu)件的功用數(shù)據(jù)區(qū)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。在生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)部分均可分別進(jìn)行組態(tài)配置，獨(dú)立創(chuàng)建，互不干擾；而在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各個(gè)部分都通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫交換，形成互相關(guān)連的整體。用戶在設(shè)備工具箱中可方便選擇各種設(shè)備。（10）控制方便復(fù)雜的運(yùn)行流程 MCGS開辟了“運(yùn)行策略窗”口，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的策略構(gòu)件，用圖形化的方法和簡單的類Basic語言構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序，按照設(shè)定的條件和順序，操作外部設(shè)備，控制窗口的打開或關(guān)閉，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)自由，準(zhǔn)確地控制運(yùn)行流程，同時(shí)也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件，擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。三種基本類型的構(gòu)件（設(shè)備構(gòu)件、動(dòng)畫構(gòu)件、策略構(gòu)件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設(shè)備驅(qū)動(dòng)、動(dòng)畫構(gòu)件和流程控制）的所有工作。（12）用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)可靠性高 MCGS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理。利用數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行效率；同時(shí)，也使其他應(yīng)用軟件系統(tǒng)能直接數(shù)據(jù)庫中存盤數(shù)據(jù)。組態(tài)時(shí)，可把制作好的數(shù)據(jù)對(duì)象（包括圖形對(duì)像、窗口對(duì)象、策略對(duì)象以至位圖文件等）以元件的形式存入圖庫中，同樣也可把元件庫的各種對(duì)象取出，直接為當(dāng)前的工程所用。組態(tài)工作將會(huì)變得更加簡單、方便。 工程的建立和變量的定義1) 首先雙擊桌面MCGS組態(tài)環(huán)境圖標(biāo)，進(jìn)入組態(tài)環(huán)境，屏幕中間窗口為工作臺(tái)。3) 選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項(xiàng)，彈出文件保存窗口。如圖所33示。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。定義數(shù)據(jù)對(duì)象的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù)，如存盤的周期、存盤的時(shí)間范圍和保存期限等。本系統(tǒng)至少需要16個(gè)變量，見下表。窗口中列出了系統(tǒng)已有變量“數(shù)據(jù)對(duì)象”的名稱。現(xiàn)在要將表中定義的數(shù)據(jù)對(duì)象添加進(jìn)去。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。5) 單擊“確定”。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。 動(dòng)畫連接指示燈的動(dòng)畫連接1) 雙擊啟動(dòng)指示燈，彈出“單元屬性設(shè)置”窗口。圖37 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置3) 單擊“組合圖符”，出現(xiàn)“？”、“”按鈕。單擊“屬性設(shè)置”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁，如圖47所示。6) 單擊“可見度”選項(xiàng)卡進(jìn)入該頁，如圖48所示。8) 在“當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)”一欄，選擇“對(duì)應(yīng)圖符可見”。10) 單擊“確認(rèn)”按鈕，退出“單元屬性設(shè)置”窗口，結(jié)束啟動(dòng)指示燈的動(dòng)畫連接。12) 依次對(duì)其他指示燈進(jìn)行設(shè)置，依照步驟1）~11）。 機(jī)械手的動(dòng)畫連接垂直移動(dòng)動(dòng)畫連接：1) 在“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫”中增加一個(gè)新變量“垂直移動(dòng)量”，初值：0，類型：數(shù)值型。狀態(tài)條左側(cè)文字代表當(dāng)前操作狀態(tài)，右側(cè)顯示被選中對(duì)象的坐標(biāo)和大小。4) 在腳本程序的開始處增加“動(dòng)畫控制”語句：IF 下移=0 THEN 垂直移動(dòng)量=垂直移動(dòng)量+1ENDIFIF 上升=0 THEN 垂直移動(dòng)量=垂直移動(dòng)量1ENDIF變化率=1個(gè)相素/每次，即每執(zhí)行一次腳本程序，垂直移動(dòng)量加1或減1，當(dāng)然變化率也可以選大些或小些。6) 計(jì)算：垂直移動(dòng)量的最大值=循環(huán)次數(shù)*7) 在機(jī)械手監(jiān)控畫面中選中并雙擊上工件，彈出“屬性設(shè)置”窗口。9) 按照?qǐng)D49所示在“表達(dá)式”一欄填入：垂直移動(dòng)量。單擊“確認(rèn)”按鈕，存盤。圖39 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置水平移動(dòng)動(dòng)畫連接：1) 水平移動(dòng)總距離的測量：在工件初始位置和移動(dòng)目的地之間畫一條直線，記下狀態(tài)條大小指示，此參數(shù)即為總水平移動(dòng)距離。圖310 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置3) 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1ENDIF4) 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。6) 如圖421所示對(duì)右滑桿、機(jī)械手、上工件、氣夾分別進(jìn)行水平動(dòng)畫連接。7) 進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試。2) 在腳本程序中加入兩條語句：IF 夾緊=1 THEN工件夾緊標(biāo)志=1 ‘處于夾緊狀態(tài)ENDIFIF 放松=1 THEN工件夾緊標(biāo)志=10 ‘處于放松狀態(tài)ENDIF 圖311 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置3) 選中下工件，在“屬性設(shè)置”頁中選擇可見度。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) 選中并雙擊上工件，將其可見度屬性設(shè)置為與下工件相反，即當(dāng)工件夾緊標(biāo)志非零時(shí)，對(duì)應(yīng)圖符可見。圖312 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置5）依照步驟3)~5)對(duì)氣夾進(jìn)行設(shè)置。7）刪去畫面中不需要的圖符。將PLC程序下傳到PLC裝置中并讓其運(yùn)行，切換到離線狀態(tài)，然后啟動(dòng)MCGS，進(jìn)入組態(tài)工程運(yùn)行界面。經(jīng)過運(yùn)行測試，該組態(tài)監(jiān)控軟件可對(duì)機(jī)械手控制系統(tǒng)的動(dòng)作過程進(jìn)行有效監(jiān)控，PLC程序達(dá)到了控制要求。用戶程序一般先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號(hào)可以用鈕子開關(guān)和按鈕來模擬，各輸出量的通/斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的法官二極管來顯示，一般不用接PLC實(shí)際的負(fù)載。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，以及各步被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。在使用STL指令編程時(shí)，剛開始由于對(duì)STL指令掌握的不是很好，所以犯了不少錯(cuò)誤，加上機(jī)械手模型裝置本身存在的一些問題，所以在調(diào)試程序時(shí)，機(jī)械手動(dòng)作不符合控制要求。機(jī)械手運(yùn)行良好，動(dòng)作正確、符合控制要求。同時(shí)，使用PLC進(jìn)行控制可方便更改生產(chǎn)流程，增強(qiáng)控制功能。利用組態(tài)軟件MCGS對(duì)機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，可以以最少的人員配置來加強(qiáng)對(duì)機(jī)械手的管理，提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。本文中介紹的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)對(duì)于教學(xué)有很好的輔助作用。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。參考文獻(xiàn)[1] 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