第2章 组态控制技术实例

（5）10号（工件）：
1）水平移动按钮： 水平移动连接：表达式设置为“\\本站点\工件x 向左移动距离设置为200，最左边对应值0， 向右移动距离设置为0，最右边对应值100， 2）垂直移动按钮： 表达式设置为“\\本站点\工件y 向上移动距离设置为80，最上边对应值0， 向下移动距离设置为0，最下边对应值100，
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3．工业控制计算机（IPC）
工业控制计算机是整个系统的核心部分，其功能 是通过与PLC的通信接收外部输入信号，然后按照事 先设定的程序运行，通过PLC发出控制信号给机械手， 从而控制机械手的运行。
三 I／O接口设备的安装与接线
1．定义系统的I／O分配表
在组态王内部是以I／O变量来存储外部信号的状态和
组态控制技术
（3）6号：
1）缩放按钮：
缩放连接窗口： 表达式设置为“\\本站点\机械手y 最小时对应值为0，占据百分比为38， 最大时对应值为100，占据百分比为100， 变化方向设置为底部从下向上缩放
2）水平移动按钮：
水平移动连接：表达式设置为“\\本站点\机械手x 向左移动距离设置为200，最左边对应值0， 向右移动距离设置为0，最右边对应值100，
数值的，必须把这些不同的变量与外部的信号之间的对应 关系作出明确的定义，才能够正确设计出控制程序。
组态控制技术
对于机械手控制系统，有2个开关量控制信号需要输入到计
算机，系统启动按钮SB1和系统停止按钮SB2。计算机有6个开关
量控制信号需要输出到机械手：放松阀HL1、夹紧阀HL2、下移 阀HL3、上移阀HL4、左移阀HL5和右移阀HL6。表4．1是对这 些信号作出的I／O分配定义。
（1）4号：
缩放按钮：表达式设置为“\\本站点\机械手x 变化方向设置为“从右向左缩放” 最小时对应值为0，占据百分比为50，
最大时对应值为100，占据百分比为100，
（2）5号： 水平移动按钮： 水平移动连接：表达式设置为“\\本站点\机械手x 向左移动距离设置为200，最左边对应值0，
向右移动距离设置为0，最右边对应值100，
1. 对机械手的操作可以有两种方法：
（1） 由现场操作人员通过相应的按钮控制机械手的动作 （2 ）根据实际的生产工艺要求，编制出控制程序，按照 事先预定的顺序控制机械手的动作。
组态控制技术 具体控制要求如下：
按下启动按钮SB1，机械手向下移动5s，夹紧2s，随后上升5s， 右移10s，下移5s，放松2s，上移5s，左移10s，完成一个工作周 期，回到开始位置，随后继续进行下一周期的运行…… 如果按下停止按钮SB2，则当本工作周期完成，机械手返回 到开始位置后停止运行。
停止标志：变量类型“内存离散”
次数： 变量类型“内存整型”
（5）再建立4个内存实型变量：
工件x、 工件y,
机械手x、机械手y， 用来控制工件和机械手所处的位置。
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六、简单画面的设计与编辑
画面是用户用来与计算机进行人机交互、监视控制
系统状况、进行生产操作、输入控制命令的人机界面。设 计完善的画面，能够让操作人员形象、直观、正确地掌握 整个系统的设备状况，能够及时发出自己的操作命令。
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八、命令语言及简单控制程序的编写
命令语言是一种类似C语言的程序。软件设计人员可以利 用命令语言书写的程序增强应用程序的灵活性。
组态王的命令语言可以分为：应用程序命令语言、热键命 令语言、事件命令语言、数据改变命令语言、自定义函数命 令语言和画面命令语言。 命令语言的句法与C语言很相似，具有完善的语法错误检 查功能、丰富的运算符以及各种函数（例如数学函数、系统 函数、字符串函数、控件函数等）。
4：210，160，400，31 文件－画面
5：500，190，91，31
6：530，220，31，120 7：510，338，71，35
8：510，372，20，38
9：560，372，20，38 10：530，371，31，39
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七、动画连接
前面。但 是，要让这些图素能够反映出机械手的动作，必须要让这些图素能够根据变 量的变化而产生一定的动作，比如：位置移动、数据显示等。
这6个信号由工控机经过数字量输出接口输出，控制机械手的
各个动作。
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组态控制技术 2．I／O接口
I／O接口是实现工控机输入／输出信号与外部设备之间进行 连接的桥梁。 这里采用一台三菱公司生产的型号为FX2-48MR的PLC（可
编程序逻辑控制器）作为工控机与机械手之间进行数据交换的设
备。它具有24点数字量输入和24点数字量输出，输出是采用继电 器触点输出，可以使用于交流负载或者直流负载，每点电流容量 为2A，每个公共端最大电流为8A，电压在AC250V、DC30V以下。 FX2-48MR接线端子布置如图4.4所示。 FX2-48MR型PLC的编程口通过一根专用电缆（型号为SC-09， 购买PLC时选配）与IPC的RS232C串行通信口连接，达到数据交换的 目的，可以用于程序的写入和调试以及上位机监视。
实现和PLC的数据交换。 单击“数据库”大纲项下的“数据词典”，在目录内容显示区
中双击“新建”，出现“定义变量”窗口。
组态控制技术 （1）启动按钮 基本属性页：
变量名： 启动按钮 变量类型：I/O离散 连接设备：FX2PLC 寄存器： X1 数据类型： bit 读写属性：只读 采集频率：100ms（以加快系统响应速度）
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五 变量的定义
在“机械手控制系统”工程中，需要采用变量来存放外部设备传 送进来的控制信号（如机械手停止信号和启动信号）以及要发送到机 械手去的控制信号（例如各个阀门的控制信号）。这些变量需要同外 部设备进行数据交换，故需要首先进行设备配置，再建立相应的变量。
1．配置设备
在组态王工程管理器中，双击刚才建立的“机械手控制系统”工 程，启动组态王的“工程浏览器”。 （1） 双击工程目录显示区中“设备”大纲项下面的“COM1”成员名， 然后在出现的窗口中输入COM1的通信参数： 波特率：9600bp/s
命令语言通过“命令语言编辑器”输入，然后在组态王运 行系统中被编译执行。
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机械手控制系统的命令语言： 1.事件命令语言程序的编制 1）工程目录显示区： 文件－命令语言－事件命令语言 2）目录内容显示区： 双击“新建”，出现“事件命令语言”对话框， “事件描述”：“启动按钮==1” 发生时：“运行标志＝1” 双击“新建”，出现“事件命令语言”对话框， “事件描述”：“停止按钮==1” 发生时：“停止标志＝1” 2 .应用程序命令语言程序的编制 1）工程目录显示区： 文件－命令语言－应用程序命令语言 2）目录内容显示区： 双击“请双击这儿进入<应用程序命令语言>对话框”，进入了应用程 序命令语言对话框。 在“启动时”： 在“运行时”： 并且，把“运行时”命令语言程序的执行周期设置为100ms。
组态控制技术
组态控制技术 (Lesson03)
庞中华 青岛理工大学自动化学院
vckingview@/kingview
组态控制技术
机械手实例
一、 机械手的控制要求
（1） 机械手具有启动、停止、移动、抓、放等功能。
（2 ） 机械手操作人员可以通过启、停按钮控制机械手 的启动和停止。 （3 ）移动和抓、放功能则由左、右、上、下移动电磁阀 和抓紧、放松电磁阀控制。
3. 程序调试
系统接线和程序检查无误后，接通PLC和24V稳压电源的交 流输入电源，然后在IPC上单击工程浏览器中的“VIEW”按钮，
进入组态王运行系统。
组态控制技术
（注意，这个地址应该与PLC通信参数设置程序中设定的地址相同）， 再单击“下一步”，出现“通信故障恢复策略”，设定窗口，默认设
置，单击“下一步”，出现“信息总结”窗口，完成设备的配置。
在工程浏览器的“目录内容显示区”中出现“FX2PLC”图标。
2.定义变量
根据表4.1，需要建立2个数字量输入变量和6个数字量输出变量，
组态控制技术
c．用SC-09电缆（购买PLC时配套购置）将IPC的COM1串行口与
PLC的编程口进行连接。注意要拧紧4个固定螺丝。 d．完成24V直流电源与PLC和机械手之间的连接。
e．检查接线是否有误以及线路的通断情况，有无短路现象。
f．接通IPC及24V直流电源的交流220V输入电源，启动IPC，准 备开始进行组态工作。
组态控制技术
九程序的运行与调试
1.PLC通信参数的设置
为了保证FX2-48MR型PLC能够正常与IPC进行通信，需要在PLC
中运行如图所示的一段程序。其功能是将PLC的通信参数设置为：波 特率9600bp/s，7位数据位，1位停止位，偶校验，站号为0。
组态控制技术 2.组态王系统的一些配置
在工程浏览器中单击“配置”－“运行系统”菜单，出现 “运行系统设置”对话框，单击“主画面配置”页面，选中“机 械手控制系统”画面名，将此画面作为组态王运行系统的启动画 面。 然后单击“特殊”画面，将运行系统基准频率和事件变量更 新频率均设置为100ms，单击“确定”，完成对运行系统的设置 工作。
二 硬件组成
机械手控制系统的硬件由机械手、FX2-48MR型PLC、24V 电源和计算机组成。
组态控制技术 1．机械手
机械手的外形结构示意图、操作面板布置及接线端子布置如图 4．3所示。 操作面板上有启动按钮SB1和停止按钮SB2，这两个信号需要通 过数字量输入接口送入工业控制计算机（以下简称工控机或者 IPC），以便实现系统的启动和停止。 机械手上设立有6个电磁阀，它们分别是： 放松阀控制信号HL1 下移阀控制信号HL3 左移阀控制信号HL5 夹紧阀控制信号HL2 上移阀控制信号HL4 右移阀控制信号HL6
偶校验，7位数据位，1位停止位，