MCGS組態(tài)機(jī)械手操作系統(tǒng)

1、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 MCGS組態(tài)機(jī)械手控制系統(tǒng)李明哲普11生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化1.實(shí)訓(xùn)目的依托機(jī)械手操作系統(tǒng)，全面掌握MCGS組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的一般方法。2.實(shí)訓(xùn)要求1）熟悉機(jī)械手操作系統(tǒng)的背景及MCGS的監(jiān)控要求規(guī)劃。2）熟悉和掌握MCGS環(huán)境結(jié)構(gòu)及安裝過(guò)程。3）掌握MCGS建立機(jī)械手操作系統(tǒng)工程的方法。4）掌握定義數(shù)據(jù)變量的方法。5）掌握動(dòng)畫(huà)連接的方法。6）掌握設(shè)備連接的方法。7）掌握編寫(xiě)控制流程的方法。8）掌握?qǐng)?bào)警顯示的方法。9）掌握?qǐng)?bào)表輸出的方法。10）掌握曲線顯示的方法。11）掌握設(shè)置安全機(jī)制方法。3.實(shí)訓(xùn)步驟1. MCGS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

2、幕中間窗口為工作臺(tái)。(2單擊文件菜單中“新建工程”選項(xiàng)，自動(dòng)生成新建工程，默認(rèn)的工程名為：“新建工程0.MCG”。(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。(4在文件名一欄內(nèi)輸入“機(jī)械手控制系統(tǒng)”，點(diǎn)擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。如圖所示。在MCGS中，變量也叫數(shù)據(jù)對(duì)象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對(duì)象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程。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(lèi)型、初始值和數(shù)值范圍確定與數(shù)據(jù)變量存盤(pán)相關(guān)的參數(shù)，如存盤(pán)的周期、存盤(pán)的時(shí)間范圍和保存期限等。變量的分配在開(kāi)始定義之前，我們先對(duì)系

3、統(tǒng)進(jìn)行分析，確定需要的變量。本系統(tǒng)至少需要16個(gè)變量，見(jiàn)表3。表3變量分配表名字類(lèi)型注釋垂直移動(dòng)量數(shù)值型定時(shí)器復(fù)位開(kāi)關(guān)型控制定時(shí)器復(fù)位定時(shí)器啟動(dòng)開(kāi)關(guān)型控制定時(shí)器的啟動(dòng)，1啟動(dòng)，0停止放松開(kāi)關(guān)型放松閥開(kāi)關(guān)型機(jī)械手動(dòng)作控制放松閥，輸出，1有效復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)型機(jī)械手復(fù)位控制信號(hào)，SB2輸入，1有效工件夾緊標(biāo)志開(kāi)關(guān)型計(jì)時(shí)時(shí)間數(shù)值型代表定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間夾緊開(kāi)關(guān)型夾緊閥開(kāi)關(guān)型機(jī)械手動(dòng)作控制夾緊閥，輸出，1有效啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)型機(jī)械手啟動(dòng)控制信號(hào)，SB1輸出，1有效上行開(kāi)關(guān)型上移閥開(kāi)關(guān)型機(jī)械手動(dòng)作控制上移罰，輸出，1有效時(shí)間到開(kāi)關(guān)型定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到為1，否則為0水平移動(dòng)量數(shù)值型下行開(kāi)關(guān)型下移閥開(kāi)關(guān)型機(jī)械手動(dòng)作控制下

4、移閥，輸出，1有效右工件開(kāi)關(guān)型右行開(kāi)關(guān)型右移閥開(kāi)關(guān)型機(jī)械手動(dòng)作控制右移閥，輸出，1有效左行開(kāi)關(guān)型左移閥開(kāi)關(guān)型機(jī)械手動(dòng)作控制左移閥，1有效2. 變量定義的步驟(1單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口頁(yè)，如圖4.23所示。窗口中列出了系統(tǒng)已有變量“數(shù)據(jù)對(duì)象”的名稱。其中一部分為系統(tǒng)內(nèi)部建立的數(shù)據(jù)對(duì)象?，F(xiàn)在要將表中定義的數(shù)據(jù)對(duì)象添加進(jìn)去。(2單擊工作臺(tái)右側(cè)“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加了一個(gè)新的數(shù)據(jù)對(duì)象。(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(kāi)“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置” 窗口。3. 動(dòng)畫(huà)的制作及鏈接1、指示燈的動(dòng)畫(huà)連接(1雙擊啟動(dòng)指示燈，彈出“

5、單元屬性設(shè)置”窗口。(2單擊“動(dòng)畫(huà)連接”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁(yè)。(3單擊“組合圖符”，出現(xiàn)“？”、“”按鈕。(4單擊“”按鈕，彈出“動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬性設(shè)置”窗口。單擊“屬性設(shè)置”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁(yè)。(5選中“可見(jiàn)度”選項(xiàng)卡，其他項(xiàng)不選。(6單擊“可見(jiàn)度”選項(xiàng)卡進(jìn)入該頁(yè)。(7在“表達(dá)式”一欄，單擊“？”按鈕，彈出當(dāng)前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對(duì)象列表，雙擊“啟動(dòng)按鈕”。(8在“當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)”一欄，選擇“對(duì)應(yīng)圖符可見(jiàn)”。(9單擊“確認(rèn)”按鈕，退出“可見(jiàn)度”設(shè)置頁(yè)。(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(huà)連接。(11單擊“保存”按鈕。(12依次對(duì)其他指示燈進(jìn)行設(shè)置，依照步驟（111）。經(jīng)過(guò)

6、這樣的連接，當(dāng)按下機(jī)械手或畫(huà)面上的啟動(dòng)按鈕后，不但相應(yīng)變量的值會(huì)改變，相應(yīng)指示燈也會(huì)出現(xiàn)亮滅的改變。 1、垂直移動(dòng)動(dòng)畫(huà)連接：(1在“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”中增加一個(gè)新變量“垂直移動(dòng)量”，初值：0，類(lèi)型：數(shù)值型。(2單擊“查看”菜單，選擇“狀態(tài)條”，在屏幕下方出現(xiàn)狀態(tài)條。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。(3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(huà)一條直線，根據(jù)狀態(tài)條大小指示可知直線長(zhǎng)度即總垂直移動(dòng)距離，垂直移動(dòng)距離為104。(4在腳本程序的開(kāi)始處增加“動(dòng)畫(huà)控制”語(yǔ)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=

7、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。計(jì)算垂直移動(dòng)一次腳本程序執(zhí)行次數(shù)：次數(shù)=下移時(shí)間（上升時(shí)間）/循環(huán)策略執(zhí)行間隔=5s/200ms=25次。(1計(jì)算：垂直移動(dòng)量的最大值=循環(huán)次數(shù)*變化率=25*1=25。(2在機(jī)械手監(jiān)控畫(huà)面中選中并雙擊上工件，彈出“屬性設(shè)置”窗口。(3在“位置動(dòng)畫(huà)連接”一欄中選中“垂直移動(dòng)”，單擊“垂直移動(dòng)”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁(yè)。(4按圖所示在“表達(dá)式”一欄填入：垂直移動(dòng)量。在垂直移動(dòng)連接欄填入各項(xiàng)參數(shù)。單擊“確認(rèn)”按鈕，存盤(pán)。(5進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，單擊“啟動(dòng)”按鈕，觀察動(dòng)作。動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬性設(shè)置4.

8、24動(dòng)畫(huà)屬垂直性設(shè)2、水平移動(dòng)動(dòng)畫(huà)連接：(1水平移動(dòng)總距離的測(cè)量：在工件初始位置和移動(dòng)目的地之間畫(huà)一條直線，記下?tīng)顟B(tài)條大小指示，此參數(shù)即為總水平移動(dòng)距離。移動(dòng)距離為180.在數(shù)據(jù)庫(kù)中增加一個(gè)變量：水平移動(dòng)量，數(shù)值型，初值為0。(2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(1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。(2計(jì)算：水平移動(dòng)量的最大值=循環(huán)次數(shù)*變化率=50*1=50，即當(dāng)水平移動(dòng)量50時(shí)，水平移動(dòng)距離為180。(3如圖4-21所示對(duì)右滑桿、機(jī)械手

9、、上工件、氣夾分別進(jìn)行水平動(dòng)畫(huà)連接。參數(shù)設(shè)置的意思是：當(dāng)水平移動(dòng)量=0時(shí)，向右移動(dòng)距離為0；當(dāng)水平移動(dòng)量50時(shí)，向右移動(dòng)距離為180。(4進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試。3、工件移動(dòng)動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)：(1在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中填加一個(gè)變量：工件夾緊標(biāo)志，初值：0，類(lèi)型：開(kāi)關(guān)。(2在腳本程序中加入兩條語(yǔ)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 (1選中下工件，在“屬性設(shè)置”頁(yè)中選擇可見(jiàn)度。(2進(jìn)入“可見(jiàn)度”頁(yè)，在表達(dá)式一欄填入：工件夾緊標(biāo)志；當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)，選擇：對(duì)應(yīng)圖符不可見(jiàn)。意思是：當(dāng)工件夾緊標(biāo)志1時(shí)，下工件不可見(jiàn)；當(dāng)工件夾緊

10、標(biāo)志0時(shí)，下工件可見(jiàn)。如圖4-24所示。(1選中并雙擊上工件，將其可見(jiàn)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)圖符所示。(2存盤(pán)，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試。(3刪去畫(huà)面中不需要的圖符。4. 調(diào)試存所有組態(tài)設(shè)置，然后關(guān)閉組態(tài)監(jiān)控程序。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。在運(yùn)行中通過(guò)對(duì)按鈕的操作可檢測(cè)所編程序的正確與否。經(jīng)過(guò)運(yùn)行測(cè)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(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控，PLC程序達(dá)到了控制要求。如圖所示。5.機(jī)械手手動(dòng)畫(huà)面的驗(yàn)證1.手動(dòng)畫(huà)面的進(jìn)入在工作臺(tái)的用戶窗口點(diǎn)擊“機(jī)械手手動(dòng)控制系統(tǒng)” 進(jìn)入系統(tǒng)。進(jìn)入結(jié)果如圖所示。2. 下移效果在手動(dòng)控制系統(tǒng)中，點(diǎn)擊“下移”按鈕，機(jī)械手開(kāi)始向下移動(dòng)。當(dāng)移至工件上時(shí)，機(jī)械手自動(dòng)停止。效果如圖所示。3. 夾緊效果當(dāng)機(jī)械手下移停止后，點(diǎn)擊“夾緊”按鈕，機(jī)械手將工件夾緊，效果如圖所示。4. 上移效果當(dāng)機(jī)械手抓緊工件后，點(diǎn)擊“上移”按鈕，機(jī)械手向上移動(dòng)，效果如圖所示。5. 右移效果當(dāng)機(jī)械手上移停止后，點(diǎn)擊“右移”按鈕，機(jī)械手向右移動(dòng)，效果如圖所示。6. 下移效果機(jī)械手在加緊工件的情況下開(kāi)始向下移動(dòng)，下移效果類(lèi)似于圖5.12下移效果。在此不重復(fù)。7. 放松效果當(dāng)機(jī)械手下移停止后，點(diǎn)擊“放松”按鈕，機(jī)械手放松，工件放至又工作臺(tái)上，效果如圖所示。5.2 機(jī)械手自動(dòng)畫(huà)