机械手系统的组态软件设计
基于PLC的机械手控制系统及组态设计
PLC课程设计报告题目：基于PLC的机械手控制系统及组态设计二级学院：电气与电子工程学院班级： 14电气实验班姓名：李浩文学号：组员：指导老师：成绩：日期： 2017年4月基于PLC的机械手控制系统及组态设计摘要随着21世纪的发展，技术科技的不断完善，人们对于机械手的控制系统运用越来越成熟，机械自动化逐步代替了人工操作，这意味着将解放人类劳动力，一些简单重复的动作将会有机器代替运作，并且在某些场所，例如高温高压，有毒气体以及威胁到人类生命安全的环境。
为了适应社会需求的变化，人类不断实践和探索，机械手应运而生，相应的各种难题迎刃而解。
本设计主要介绍了国内外机械手研究现状及可编程控制器S7-200 PLC的研究发展趋势，基于PLC编程可知，组态王可以实现与S7-200编程器相结合，组建简单的仿真界面，通过仿真软件可以清晰的了解到机械手的操作，包括上移、下移、左移、右移。
实验表明，由S7-200 PLC和Kingview6.55构成的控制系统人机界面简单、易于操作、经济实用、可靠性高、稳定性高。
关键词：S7-200 PLC；组态王Kingview6.55；机械手目录1绪论 (1)1.1研究该课题的重要性 (1)1.2国内外机械手研究现状 (1)1.3该课题研究的内容 (2)2组态王Kingview 6.55和可编程控制器的介绍 (3)2.1组态王Kingview 6.55的介绍 (3)2.1.1组态王的历史 (3)2.1.2组态王的结构 (3)2.1.3组态王的基本配置 (5)2.1.4组态王软件产生的背景 (8)2.1.5组态软件的发展方向 (8)2.2可编程控制器的介绍 (10)2.2.1可编程控制器的概述 (10)2.2.2可编程控制器的历史 (10)2.2.3 PLC的基本结构 (11)2.2.4 PLC的工作原理 (12)2.2.5 PLC的基本配置 (12)3机械手控制系统的设计 (15)3.1机械手控制方式的选择 (15)3.1.1机械手控制方式的分类 (15)3.1.2 PLC与IPC和DCS的比较 (15)3.2 PLC的控制电路程序设计 (16)3.2.1 PLC的I/O分配表 (16)3.2.2编程指令的选择 (17)3.2.4 机械手的动作实现过程 (19)3.2.5 PLC控制机械手的模拟工作图 (19)3.2.6 PLC梯形图设计 (21)3.3 PLC程序的调试 (30)3.3.1 PLC控制的安装与布线 (30)3.3.2机械手控制程序的调试 (31)4组态王Kingview 6.55在机械手控制系统中的应用 (32)4.1工程的建立与结构变量的定义 (32)4.1.1工程的建立 (32)4.1.2建立结构变量的步骤 (33)4.1.3设备与组态王的连接 (35)4.2动画的连接 (38)4.2.1指示灯的动画连接 (38)4.2.2机械手的动画连接 (39)4.3组态运行调试 (45)总结 (46)参考文献 (47)附录 PLC梯形图设计 (48)基于PLC的机械手控制系统及组态设计1绪论1.1研究该课题的重要性该课题主要是研究当代机械手的控制过程以及如何实现，随着科技的不断发展，机械手运用到各个领域和产业当中，而现在机械手面临的问题主要是位置的精准性，定位精准性的准确度决定了机械手在工业的运用场所，同时随着发展的需要，机械手上位机要准备的报出发生故障的所在位置，运行维护人员要第一时间赶往现场并排除故障原因。
用组态软件实现机械手仿真监控系统
用组态软件实现机械手仿真监控系统机械手仿真监控系统可以通过组态软件实现，它是一种集机械，电子，信息等技术为一体的现代化自动化系统。
该系统可以实现对机械手的仿真监控和控制，同时能够提升生产效率、降低成本，还可以保障员工的安全，提高企业的竞争力。
本文将详细阐述用组态软件实现机械手仿真监控系统的技术流程、主要应用场景以及优缺点等方面的信息。
一、技术流程1. 设计建模首先需要进行机械手的设计建模，确定机械手的形状和结构，包括机械手的各个部件、工作范围、运动轨迹等。
在设计建模过程中，需要精确掌握每个零件的运动规律和相互作用关系，并对其进行模拟和测试。
2. 组态软件的配置选择适合的组态软件，进行安装配置和网络连接等操作，确保软件能够正常运行，并正常连接到机械手。
3. 参数设置根据机械手的设计要求和实际使用场景，对机械手的各项参数进行设置，包括机械手的工作速度、精度等。
4. 组态在软件中进行组态，包括设备的连接、设备参数的设置、运动规划等。
组态完成后可以对机械手进行仿真测试。
5. 仿真模拟通过组态软件进行仿真模拟，对机械手进行模拟控制，并通过实验验证机械手的正常运行。
6. 系统集成将机械手和监控系统进行集成，通过软件中的控制界面可以实现对机械手的监控和控制。
二、主要应用场景1. 工业生产机械手是自动化生产线中的必要设备，它可以快速准确地完成生产任务，并可以适应不同的工作场合，如装配、搬运、钻孔等。
机械手的自动化生产可以有效提高生产效率和工作质量，同时减少了人力成本。
2. 物流仓储机械手在物流仓储领域广泛应用，它可以帮助仓库快速装卸货物，并可以支持多品种、小批量的仓储管理，提高了物流效率。
3. 医疗卫生机械手在医疗卫生领域也得到了应用，可用于手术机器人、康复治疗等。
机械手可以在手术时减少创口和出血，同时减轻医生的体力工作。
4. 农业领域机械手在农业领域的应用也开始逐渐增加，可以用于智能化农机、农产品分拣等方面。
基于PLC、MCGS组态软件的机械手控制的设计
Ｇ Ｘ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ 是三菱Ｐ Ｌ Ｃ 的编程软件 。 可进行程 序的线上更 改、 监控及调试 ， 具有异地读写Ｐ Ｌ Ｃ 程序功能。 程序采用梯形 图编写 ， 利用ＧＸ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ Ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ６ 仿真软件 ， 进行模 拟调 试程序 ， 方便 设计者及时修改 。 根据 实际情 况设 计系 统流程如 图１ 所示 。
图 １流 程 图
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ －０ ８ －１ ６
图 ２梯 形 图
作者 简介： 周华莉（ １ ９ ８ ４ －） ， 女， 湖南人， 本科， 毕业于浙江大学， 助理 工程 师， 研 究方 向： 机电一体 化。
ｌ 数 字 技 术
—
叶 鬲
数 控 技术
态、 指示 组态（ 包含文本显示组态 ， 各种指示灯组态） ， 根据 实际需要 设 计 不 同 的画 面 。 在触摸屏界面结构图 中， 下级 界 面 设 有 返 回上 级
一
２ ． ２ ． １程 序 设 计
１控制要求
机械手工作现场是不断将工件由一处搬运到另一处。 机械手有 上升 、 下降； 伸 出、 缩回； 左摆 、 右摆 ； 夹紧、 放松几个动作 ， 其 中上升 、 下降； 伸 出、 缩回 ； 左摆 、 右摆 由双二位五通双控 电磁 阀控制 ， 夹紧 、 放松 由二位五通单控 电磁 阀控制 ， 线圈通 电执行夹紧动作 ， 线 圈断 电时执行放松动作。 当机械手在原位（ 上限、 左限、 后 限位置） 时， 按下 启动 按钮 ， 机械手 的动作顺序如 下 ： 伸 出一下降一夹紧一上升 一缩 回一右摆一伸 出一放松一上升一缩 回一左摆 一原位 ， 监控系统要求 通 过 画面 实 时 显 示 机 械 手 现 场 工 作 状 态 。
(完整word版)基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的设计
基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：完成时间：基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的设计摘要在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。
自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。
在本设计中介绍了国内外机械手研究现状及PLC的研究发展趋势，描述了机械手控制系统的工作原理和动作实现过程。
研究了基于PLC的机械手模型控制系统的设计，还研究了MCGS在机械手控制系统中的应用。
利用组态软件MCGS设计了机械手模型控制系统监控界面，提供了较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，进而为维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。
关键词：机械手；PLC；MCGSDesign of Manipulator Model Control System based on PLCAbstractIn industrial production and other domains, Because of the demands of the work, people were usually subjected to endanger of heat, decay and poisonous air etc. factor, these factors increased the strength of worker's labor, even endanger life. Since the manipulator was born, the various difficult problems were easily solved.In this design the present condition of research about domestic and international manipulator and development trend of research concerning PLC were introduced. The principle of work and the process of action’s realization of manipulator control system were described. The design of manipulator model control system based on PLC was researched and MCGS’s application in the manipulator model control system was researched. The interface of supervision for the manipulator model control system was designed by MCGS. An intuitive, clear and accurate manipulator operating state was provided. And then various possibilities for maintain and b reakdown’s diagnosis were provided, the work’s efficiency of system was fully elevated.Key words: manipulator; PLC; MCGS(完整word版)基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (2)1.1 课题研究目的及意义 (2)1.2 国内外机械手研究概况 (2)1.3 课题研究的内容 (2)第二章机械手控制方式的选择和可编程序控制器简介 (4)2.1 机械手控制方式的选择 (4)2.1.1 控制方式的分类 (4)2.1.2 PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DCS）的比较 (4)2.1.3 机械手控制方式的选定 (5)2.2 可编程序控制器简介 (6)2.2.1 PLC的结构 (5)2.2.2 PLC的特点 (6)2.2.3 PLC的主要功能 (8)2.2.4 PLC的经济分析 (8)2.2.5 PLC发展状况及趋势 (9)第三章机械手模型控制系统的设计 (9)3.1 机械手控制系统构件概述 (9)3.1.1 步进电机 (10)3.1.2 步进电机驱动器 (10)3.1.3 传感器 (12)3.1.4 直流电机驱动单元 (12)3.2 机械手的动作实现过程 (13)3.3 PLC程序设计 (14)3.3.1 I/O点数的确定及PLC类型的选择 (14)3.3.2 PLC的I/O分配 (15)3.3.3 编程指令的选择 ............................................................. 错误!未定义书签。
基于组态王的机械手系统设计
基于组态王的机械手系统设计机械手系统是工业生产中常见的一种自动化设备，用于搬运、装配、拆卸、焊接等工作。
组态王是一种功能强大的工业控制软件，它可以集成各种传感器和执行器，并通过编程实现自动化控制。
本文将基于组态王的机械手系统设计进行详细的介绍。
首先，机械手系统通常由机械结构、传感器和执行器、控制系统等三个主要部分组成。
机械结构是机械手的实体框架，通过连接各个关节和连接件实现运动。
传感器主要用于获取环境信息和目标位置信息，如视觉传感器、力传感器等。
执行器用于控制机械手的运动，如电机、气动驱动等。
控制系统则负责整个机械手系统的控制和调度。
在设计机械手系统时，首先需要对目标任务进行分析和确定。
比如，机械手需要完成什么样的动作，需要搬运多重的物体，需要多大范围的工作空间等。
这些信息将决定机械手的结构、传感器和执行器的选择。
接下来，需要进行机械结构的设计。
机械结构需要具备足够的稳定性和刚度，同时要考虑到机械手需要达到的工作空间和负荷要求。
常见的机械结构有串联臂和并联臂两种。
串联臂机械手由一系列的关节和连接件组成，关节通过电机或气缸实现驱动。
并联臂机械手则是由多个杆件和平台组成，杆件通过驱动器与平台连接。
根据实际需求进行选择。
然后，根据机械手的结构确定传感器和执行器的类型和位置。
传感器主要用于获取机械手当前的位置和状态，以及周围环境的信息。
视觉传感器可以用于目标物体的检测和识别，力传感器可以用于控制机械手的力量和力矩。
执行器则用于控制机械手的运动。
根据实际需求选择合适的传感器和执行器，并合理布置其位置。
最后，设计机械手的控制系统。
组态王是一款功能强大的工业控制软件，可以实现机械手系统的自动化控制。
在设计控制系统时，首先需要编写控制程序。
编程需要考虑机械手的动作规划、路径规划、运动学和动力学模型等。
利用组态王的开发环境进行编程，可以方便地实现机械手的自动化控制。
同时，控制系统需要与传感器和执行器进行通信，以实时获取机械手的位置和状态，并控制执行器的动作。
基于MCGS的机械手系统控制毕业设计
目录摘要 (3)1 前言 (3)2 MCGS组态软件概述 (4)2.1 MCGS组态软件的基本特点和功能 (4)2.2 MCGS的分类和发展 (5)2.3 MCGS的编程语言 (6)2.4 MCGS的数据结构 (7)2.5 MCGS的作用 (7)3MCGS组态设计 (8)3.1 建立画面 (8)3.1.1 建立画面的方法 (8)3.1.2 定义组态变量 (9)3.1.3 变量类型 (9)3.1.4 开关型变量的建立 (10)3.1.5 数值型变量的建立 (10)3.1.6 动画设计 (11)3.2 脚本程序设计与调试 (12)3.2.1 脚本程序设计 (12)3.2.2 调试 (16)3.3 MCGS手动控制设计 (16)3.3.1 MCGS工程的建立和变量的定义 (16)3.3.2 变量定义的步骤 (18)3.3.3 动画的制作及链接 (19)3.3.4 调试 (22)4 机械手的验证 (23)4.1机械手手动画面的验证 (23)4.1.1手动画面的进入 (23)4.1.2 夹紧效果 (24)4.1.3 上移效果 (24)4.1.4 右移效果 (25)4.1.5 下移效果 (25)4.1.6 放松效果 (26)4.2机械手自动画面的验证 (26)4.2.1机械手自动监控画面 (26)4.2.2机械手自动控制移动画面 (27)4.3 PLC的验证 (27)4.3.1定时器 (27)4.3.2指示灯显示 (27)4.4验证结果 (28)5 结论 (29)6 参考文献 (30)7 致谢 (31)基于MCGS的机械手系统控制摘要：MCGS是一种用于快速构造和生成嵌入式计算机监控系统的组态软件，它的组态环境能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，运行环境则是在实时多任务嵌入式操作系统WindowsCE中运行。
通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案，在自动化领域有着广泛的应用，机械手控制系统具体的实现是利用PLC控制，通过PLC控制，使得机械手能够按照一定的模式动作，经过调试，最终可以可靠运行。
基于组态王的机械手系统设计
基于组态王的机械手系统设计组态王课程设计报告——机械手控制系统设计一．设计任务说明：1．机械手实验：熟完成一个工业机械手监控系统设计，（对象自己定）要求有流程图画面，报表画面。
各画面间能实现灵活切换，所以画面都能实现动画效果或数据或曲线显示，其中报表画面要求对机械手状态实现实时记录，并在能完成打印功能。
二．实验目的1．熟悉组态王软件，达到熟练使用组态软件的常用工具;2．学会完成组态工程的设计步骤;3．锻炼学生的动手能力和分析问题解决问题的能力。
三．实验步骤A .启动浏览器，新建工程。
B.设备定义：把地理上分散的物理硬件在软件上变成集中的逻辑硬件。
C.变量定义：完成所以能想到的变量定义，对于没有想到的后面设计过程遇到在定义也可。
注意：对I/O 或监控数据定义其报警条件和历史数据记录方式。
1定义x、x1、y、y1、启动、时间、旋转、停止D .画面绘制：完成各种需要画面的绘制。
E .动画连接及程序编写。
注意：对于没有实际对象的模拟监控变量一定要人为编程改变其数据变化，以此来仿真动画效果。
一、动画连接1 机械手2 物品3 传送带二、程序编写本站点启动 ==1)本站点时间本站点时间 +1; 点本站点 \x1+10;}本站点时间 >60)本站点时间 <=10)本站点本站点\y+10;}本站点时间本站点时间 <=20) 本站点本站点本站点本站点 \y1-10;}本站点时间本站点时间 <=30) 本站点本站点本站点本站点\x1+10;}本站点时间本站点时间 <=40) 本站点本站点本站点本站点\y1+10;}本站点时间本站点时间 <=50) 本站点本站点 \y-10;}本站点时间本站点时间 <=60)本站点本站点本站点旋转本站点旋转本站本站点时间本站点本站点本站点本站点本站点旋转=0;}}F.配置系统G .运行与调试。
对于不理想的在返回去重新设计。
四．实验结论或总结这次实验是我们小组每一个成员真正亲自参加的一次组态王应用练习实验，它帮助我们更加深刻的了解和掌握了一些关于组态王的应用知识和方法在这个学习调试运行的过程中我们也遇到很多问题经过老师和同学的帮助最终解决了这些问题，成功地调试出结果，完成了实验，达到了预期的效果和目标。
机械手plc控制系统设计及组态模拟
摘要随着人类科技的进步，社会经济的进展，机械手的应用领域也在不断的扩大。
在人类社会中，凡是有人类活动的地方，都能看到机械手的身影。
机械手产品的应用已经由海洋开发和宇宙探测等高端科学领域向建筑、挖掘甚至是服务娱乐等民用领域进展了，并且各式各样的机械手正在涌现出来，以惊人的速度延伸到人类活动的各个领域。
机械手是由于人类生产水平的进展，产品生产质量和生产率的提高而出现的。
论文的主要是基于小型PLC的机械手运动控制系统设计，本文中机械手涉及八个动作过程，依次是下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移。
在程序设计时，选用西门子S7-200型PLC,将通过V4.0STEP7 MicroWIN SP6PLC编程软件来对其工作过程进行编程设计，为了提高机械手的可操作性，还将加入机械手人机界面设计，通过触摸屏来对机械手进行操作，人机界面能更加直观便利的对机械手的运动过程进行控制和实时监控，使用SIMATIC WinCC flexible 2007人机界面软件来对机械手人机界面进行设计，使用PLC编程控制器和人机界面一起对工业机械手的运动过程进行控制。
关键词：机械手；PLC；组态模拟AbstractWith the progress of human science and technology, the development of social economy, the field of application of mechanical hand is also expanding. In the human society, where there is a place for human activities, can see the figure of the robot hand. The application of manipulator has by the ocean exploitation and exploration of the universe and other high-end science to construction, mining and entertainment services, and other civilian areas of development and all kinds of mechanical hand is emerging. With amazing speed extends to all areas of human activity. Manipulator is due to the development of human production level, product quality and productivity of the emergence of the increase. The main is based on Small PLC manipulator movement control system design, the mechanical hand involves eight action process, followed by decline in clamping, rising, shifted to the right, down, loosen, up, left shift. In the program design, selection of Siemens S7-200 PLC, will by v4.0 step 7 microwin SP6PLC programming software and the working process of programming design, in order to improve the manipulator operation. Will also join the manipulator man-machine interface design, through the touch screen to the manipulator into operation, the man-machine interface can more intuitive and convenient of the manipulator motion process of control and real-time monitoring, the 2007 man-machine interface software to manipulator man-machine interface design using SIMATIC WinCC flexible, together to industrial machinery hand movement process control using PLC and man-machine interface.Key words: manipulator; PLC; configuration simulation目录1.1研究背景及意义 (1)1.2研究现状 (1)第2章相关概述 (2)2.1机械手 (2)2.2机械手的基本结构及机械手的种类 (3)2.3机械手的整体结构 (4)2.4 PLC技术简介 (5)第3章机械手PLC控制系统设计 (7)3.1机械手各部件的设计 (7)3.1.1机械手手爪结构设计 (7)3.1.2机械手手腕结构设计 (7)3.1.3机械手手臂结构设计 (8)3.1.4机械手的机械传动机构设计 (9)3.1.5机械手手臂的平衡机构设计.............................. (9)3.2机械手控制程序设计 (9)3.2.1 PLC的应用设计步骤 (9)3.2.2控制系统PLC选型 (10)3.2.3 PLC控制器程序设计 (10)第4章机械手监控系统设计 (15)4.1组态软件简介 (15)4.1.1组态软件 (15)4.1.2组态王 (16)4.2 监控系统设计 (17)4.2.1监控界面 (17)4.2.2监控设计 (17)第5章结论与展望 (22)5.1机械手设计时应考虑的几个问题 (22)5.2展望 (23)致谢 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1研究背景及意义机械手技术设计的学科相当广泛，其一，它能部分的代替人工操作；其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工作的传送和装卸；其三，它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而的改善了工人的劳动条件，显著的提高了生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，我国近几年也有较快的进展，并且取得一定的效果。
基于组态软件的机械手监控系统的设计
基于组态软件的机械手监控系统的设计机械设计制造及其自动化专业 xxx［摘要］本文简要介绍了工业机器人的概念，机械手的组成和分类，机械手的自由度和坐标形式，气动技术的特点，PLC控制的特点及国内外的开展状况。
论述了一种基于P LC控制的气动机械手的功能及工作原理，给出了气动系统的设计方案，详细阐述了控制系统的软硬件设计。
另外，还主要介绍了基于西门子公司S7-200系列的可编程控制器和亚控公司的组态软件组态王。
编程时调用了编程软件STEP 7 -Micro WIN编程软件，使得程序更为简洁，运行速度更为理想。
利用组态软件组态王设计人机界面，实现了机械手实时动作的监控。
［关键词］机械手；PLC；组态软件；组态王Manipulator Based on Configuration SoftwareMonitoring SystemMechanical Design , Manufacturing and Automation Major JIAO Shi-guangAbstract:This paper introduces the concept of industrial robots, robot formation and classification of degrees of freedom manipulator and the coordinate form of the characteristics of pneumatic technology, PLC control features and state of development at home and abroad. Paper based on PLC control Pneumatic Manipulator function and working principle, given the design of pneumatic system, described in detail the control system hardware and software design.In addition, it mainly introduces the Siemens S7-200 series of programmable controllers and sub-controlled companies Kingview configuration software. Programming programming software called STEP 7-Micro WIN programming software, making programs more concise, more desirable speed. Wang design using configuration software configuration man-machine interface to achieve real-time manipulator control action.Key words:Manipulator; PLC;Configuration software;Kingview目录1 绪论 (1)1.1 中国工业机器人现状与前景 (1)1.1.1 机械手监控的意义 (1)1.1.2 组态王组态软件在监控系统中的应用 (1)1.2 基于组态王机械手监控系统的组成 (2)1.3 本设计的主要工作 (2)2 机械手系统的总体设计 (2)2.1 机械手的硬件设计及工作原理 (2)2.2 系统工作方式设计 (3)2.3 机械手控制系统的组成 (3)2.4 PLC I/O分配表 (4)2.5 控制系统总体接线图 (4)3. PLC控制系统设计 (5)3.1 PLC的选型 (5)3.2 电源局部 (5)3.3 PLC控制系统的软件设计 (6)3.3.1 编程软件的安装与工程的组成 (6)3.3.2 通信参数的设置与在线连接的建立 (6)3.3.3 程序的编写与传送 (8)3.3.4 编写与传送用户程序 (8)3.4 程序的编制 (9)3.5 用编程软件监控与调试程序 (11)4 组态软件的工程设计与实现 (12)组态软件的介绍与开展 (12)4.2 制作一个工程的一般过程 (13)建立机械手组态工程 (13)新建一个工程 (13)4.3.2 创立机械手组态画面 (14)4.3.3 定义IO设备 (16)4.3.4 构造数据库 (16)4.3.5 建立动画连接 (17)4.3.6 运行和调试 (19)5 组态与PLC的连接 (20)组态与PLC的连接 (20)机械手的动作实现 (21)结束语 (22)参考文献 (23)附录 (24)致谢 (24)1 绪论1.1 中国工业机器人现状与前景工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
基于组态王的机械手
毕业设计任务书7一、设计题目基于组态王的机械手监控系统设计二、设计要求基于组态王实现对机械手控制系统的动画设计，开发上位机监控界面。
组态王通过设备驱动程序从现场硬件设备获取实时数据并处理，以动画的方式在上位机屏幕上显示，同时按照组态要求和操作人员的指令使机械手按照设定的轨迹运行，并且将现场数据以报表的形式在监控界面中显示出来。
该系统可以很好的实现机械手的自动控制和管理。
三、设计依据PLC四、设计任务要求在规定时间内独立完成下列工作量：设计说明书需包括：①目录。
②系统设计思想③画出电路原理图④元器件及参数选择⑤收获体会。
⑥参考资料。
五、设计时间年月日至年月日。
指导教师：朱清智（签名）附参考资料：河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute毕业设计题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿基于组态软件的机械手监控系统设计李向超制作内容提要本设计以机械手的全方位控制为目标、以PLC为主要控制工具、以组态王软件为辅助控制手段，实现了对机械手的上/下、左/右、旋转和夹紧/放松等运动的控制，并为其设计了自动和手动运行模式，手动模式包括点动、单步和复位运行，自动模式包括单周期和连续运行。
其中，点动运行可以很好地实现机械手工作方位的调整，配合其它运行模式以更圆满地完成搬运任务，使得机械手的搬运功能更加完善。
利用组态王软件实现了机械手控制系统的动画设计，开发了上位机监控界面。
组态王通过设备驱动程序从现场硬件设备获取实时数据并处理，以动画的方式在上位机屏幕上显示，同时按照组态要求和操作人员的指令使机械手按照设定的轨迹运行，并且将现场数据以报表的形式在监控界面中显示出来。
该系统可以很好的实现机械手的自动控制和管理。
英文版(The design of mechanical hand all-around control as the goal, to PLC as the main control tool, with kingiview software for auxiliary control means, realize the mechanical hands up / down, left / right, rotate and clamp / unclamp, motion control, and for the design of the automatic and manual operation mode, manual mode including point, step and reset operation, automatic modes include single cycle and continuous operation. Among them, point operation can achieve good mechanical hand working range of adjustment, with the other operating mode to more successfully to carry out the task, make the manipulator handling function more perfect. Use the software to achieve the manipulator control system design, development of PC monitoring interface. Configuration through a device driver from local hardware equipment and processing of real-time data, in an animation mode in the PC screen display, at the same time accordingto the configuration requirement and operator instructions for the manipulator according to the preset trajectory, and the field data in the form of statements in the monitor interface display. The system can achieve good mechanical hand for automatic control and management.)引言机械手，mechanical hand，也被称为自动手，auto hand。
机械手控制系统的组态设计
机械手控制系统的组态设计1、实验特点实验类型：设计实验类别：专业计划学时：2 每组人数：52、实验目的与控制要求目前机械自动化越来越显的优为的重要，如何更有效的实现机械自动化，更好的节省人力物力在当今的企业竞争中显的举足轻重。
本次设计主要就是设计一个搬运机械手如何实现搬运过程，并能有效的控制机械手操作流程，有效的节省机械运行时间，减少误操作，本次设计和以往的不同，就是本设计中增加了管理员手动控制台，通过手动控制台可以我们可以在实际操作过程中根据实际情况进行操作，当自动控制程序出现了错误的时候可以不用停产，进行管理员的操作，进行手动单步操作，在手动操作的同时，可以进行自动程序的修复，这样一来大大的改进了生产效率。
控制要求1）按下启动按钮以后，机械手从开始位置出发开始下移5秒以后停止，夹紧2秒，右移10秒，下移5秒，放松2秒，上移5秒，左移10秒最后回到原始位置，自动循环。
2）按下复位按钮以后，机械手自动回到原始位置，并停止。
3）在手动控制台上，打开手动开关on，对机械手实行单步操作，按下下移按钮以后，机械手下移5秒停止，按下夹紧按钮以后，机械手夹紧2秒并停止，其它的步骤同上。
4）在手动控制台上，关闭手动开关off，此时按下任何按钮无效。
5）在控制台上，设有速度控制器，使机械手速度在0~2倍速度之间变化。
6）在控制台上设有8个指示灯，它们分别显示机械手动行的状态。
3、实验原理：4、实验仪器设备：计算机、力控软件、机械手、板卡等5、材料消耗费：6、实验内容步骤6.1I/O分配及I/O设备6.1.1 I/O设备的选取本实验中所用的I/O设备主要有以下几种：位置传感器—我们这所用的位置传感器主要是用来控制机械手在运行时的伸缩及平移的距离，选用的是Transducers Direct推出的TDP-140线性位置传感器。
它是一种适用于OEM 小孔风力圆柱生产商采用的易于安装的智能型产品，该传感器对于位置反馈的分辨率极大。
组态王机械手课程设计方案
前言机械臂自动机构的积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。
因为它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
目录0.前言 (1)1.设计内容.....................................................................................................................31.设计内容 (3)3.设计目的 (3)3.设计步骤 (3)3.1.启动组态王，新建工程 (3)3.2.新建设备，并将其命名为PLC (3)3.3.通讯设置参数设置 (3)4.定义变量 (4)4.1.定义启动<指示灯> (5)4.2.定义上<指示灯） (6)4.3.定义下<指示灯） (6)4.4.定义上行 (7)4.5.定义下行 (7)4.6.定义左<指示灯） (8)4.7.定义右<指示灯） (8)4.8.定义夹紧显示<指示灯） (9)4.9.定义垂直上 (9)4.10.定义垂直下 (10)4.11.定义物体上 (10)4.12.定义物体下 (11)4.13.定义水平左 (11)4.14.定义水平右 (12)4.15.定义水平左1 (12)4.16.定义水平右1 (13)4.17.定义时间 (13)4.18.定义夹紧物体 (14)4.19.定义旋转 (14)4.20.定义放<指示灯）..................................................................................... .. (15)4.21.定义电机旋转<指示灯） (15)5.画面绘制 (16)6.动画连接及参数设定 (16)7.应用程序命令语言 (20)8.机械手工作过程 (21)9.系统的运行于调试 (21)10.心得体会 (24)11.参考文献 (25)1.设计内容完成一个工业机械手监控系统，有具体流程图画面，各画面能实现灵活转换。
组态软件MCGS课程设计——机械手操作
MCGS组态课程设计题目基于组态软件MCGS的机械手操作学号P*********姓名韦善术专业班级09级电气工程及其自动化（1）班学院电气工程学院指导教师王彩霞成绩目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------1 第1章绪论----------------------------------------------------------------------------------------1 第2章组态软件-----------------------------------------------------------------------------------22.1 组态软件的概念---------------------------------------------------------------------22.2 组态软件的组成---------------------------------------------------------------------22.3 组态软件的特点---------------------------------------------------------------------3 第3章组态设计-------------------------------------------------------------------------------33.1 工程画面的建立---------------------------------------------------------------------33.2 实时数据库的建立-----------------------------------------------------------------33.3 报警设置-------------------------------------------------------------------------------43.4 操作菜单设置------------------------------------------------------------------------53.5 其他设置-------------------------------------------------------------------------------53.5.1 封面窗口的设置------------------------------------------------------------53.5.2 操作窗口的设置------------------------------------------------------------63.6 脚本程序设计------------------------------------------------------------------------7 第4章操作说明---------------------------------------------------------------------------------9 第5章总结----------------------------------------------------------------------------------------9 第6章致谢----------------------------------------------------------------------------------------10 第7章参考文献---------------------------------------------------------------------------------10基于组态软件MCGS的机械手操作摘要随着工业自动化水平的不断提高，计算机的广泛运用，人们对工业自动化的要求也越来越高。
基于PLC和组态王的机械手控制系统设计
基于PLC和组态王的机械手控制系统设计机械手控制系统设计的基础是PLC（可编程控制器）和组态王（一种图形化的编程软件），它们能够实现自动化控制和灵活的编程。
这篇文章将详细介绍基于PLC和组态王的机械手控制系统设计。
首先，PLC是一种可编程的电子设备，它能够根据预设的逻辑和指令来实现机械手的控制。
PLC拥有多个输入和输出接口，可以连接各种传感器、执行器和通信设备，通过读取传感器的信号，进行逻辑运算，并控制执行器的运动，从而实现机械手的运动控制。
接下来，组态王是一款常用的图形化编程软件，它能够简化PLC的编程过程。
通过组态王，我们可以直观地绘制机械手的动作流程图，并将其转化为PLC可识别的指令代码，从而实现机械手的自动化控制。
组态王不仅提供了丰富的图形元素，如按钮、开关、计数器等，还可以编写脚本代码以实现更复杂的逻辑控制。
在机械手控制系统设计中，首先需要确定机械手的运动轨迹和动作序列。
这包括机械手的起始位置、目标位置和运动速度等参数。
然后，我们可以使用组态王绘制机械手的动作流程图，将不同的动作通过连线连接起来，形成一个完整的控制流程。
接下来，根据机械手的运动轨迹和动作序列，我们可以编写PLC的控制程序。
在控制程序中，我们需要定义输入和输出接口，配置传感器和执行器的连接方式，并编写相应的逻辑控制代码。
通过组态王生成的指令代码，我们可以将其导入PLC中，并进行参数设置和调试。
除了基本的运动控制，机械手控制系统还可以实现更高级的功能，如启停控制、安全保护和通信接口等。
通过组态王的图形化编程界面，我们可以轻松地添加这些功能，并与PLC进行集成。
综上所述，基于PLC和组态王的机械手控制系统设计能够实现对机械手的自动化控制和灵活编程。
通过合理的软硬件配置和优化的控制算法，可以实现高效、稳定和精确的机械手操作。
这种设计方案在工业生产和物流领域具有广泛的应用前景。
基于组态王的机械手监控系统设计
基于组态王的机械手监控系统设计机械手监控系统是一种可以远程控制和监控机械手运行状态和操作的系统。
基于组态王开发的机械手监控系统可以通过可视化界面实时监控机械手的状态、控制机械手的动作和参数设置，提高机械手的操作效率和安全性。
首先，机械手监控系统需要具备实时监控机械手的功能。
通过连接机械手的传感器和执行器，可以实时获取机械手的位置、速度、力度等状态信息。
这些信息可以通过组态王进行可视化展示，如在界面上显示机械手当前的位置和姿态信息，实时监控机械手的运行状态。
同时，系统还可以设置机械手的报警功能，当机械手出现异常运行或超出设定的安全范围时，系统可以及时发送警报信息给操作人员，以确保操作的安全性。
其次，机械手监控系统需要具备远程控制机械手的功能。
通过组态王提供的控制接口，可以通过图形化界面实现对机械手的远程控制。
操作人员可以通过界面上的按钮、输入框等控件来控制机械手的运动，如设定目标位置、设定运动速度、设定抓取力度等。
同时，系统还可以记录操作人员的远程控制操作信息，便于追踪和分析问题。
再次，机械手监控系统需要具备参数设置和优化功能。
操作人员可以通过界面上的参数设置界面来调整机械手的运动参数，如速度、力度、加速度等。
系统可以根据机械手的实时状态信息和任务需求，自动优化机械手的运动参数，以提高运动效率和减小机械手对周围环境的影响。
最后，机械手监控系统应具备数据存储和分析功能。
系统可以将机械手的状态信息、操作记录和报警信息等进行存储和管理，以便后续分析和决策。
操作人员可以通过系统的数据分析功能，对机械手的运行情况进行统计和分析，发现问题和优化改进的方向。
总结起来，基于组态王的机械手监控系统设计需要具备实时监控、远程控制、参数设置和优化以及数据存储和分析等功能。
这些功能可以帮助操作人员实现对机械手的远程监控和控制，提高工作效率和安全性，同时也为机器人的优化改进提供了数据支持。
基于组态的机械手控制系统课程设计
第1章绪论1.1 组态王软件简介本系统采集控制软件选用中国本土软件厂商北京亚控科技发展有限公司生产的，国内最早的商用组态软件“组态王” .截止到 2009 年底，“组态王”已在国内装机量有 10 万套，成功地应用于我国工业领域的各行各业，例如石油、化工、电力、冶金、造纸、橡胶、环保、机械制造等等，在中国使用的监控软件中，组态王拥有国内最多的用户.像国外众多的软件一样，组态王软件也经过了一个发展例程： 1995 年——组态王 V1.0，1996 年——组态王 V1.2 1997 年——组态王 V1.51，1998 年——组态王 V2.0，1999 年——组态王 V5.1， 2000 年——组态王 V5.1 for Internet，2001 年——组态王 V6.0、组态王电力专业版 6.0 ，2002 年——组态王 V6.02，2003 年——组态王 V6.5， 2005 年——组态王 V6.51，2006 年——组态王 V6.52，2007 年——组态王 V6.53.1.2 组态王的特点(1)丰富的I／O.将组态王和驱动程序整合在一起，通用性强，含有多种I／O驱动程序，能与较多的PLC通信，并且通信可靠.(2)报警和事件系统.组态王报警系统具有方便、灵活、可靠、易于扩展的特点.组态王分布式报警管理提供多种报警管理功能.包括：基于事件的报警、报警分组管理、报警优先级、报警过滤、新增死区和延时概念等功能，以及通过网络的远程报警管理.组态王还可以记录应用程序事件和操作员操作信息.报警和事件具有多种输出方式：文件、数据库、打印机和报警窗，并且可以利用控件等工具轻松浏览和打印报警数据库的内容.(3)安全系统.组态王采用分级和分区保护的双重保护策略，对新增用户组和安全区管理、999个不同级别的权限和64个安全区形成双重保护，另外组态王能记录程序运行中操作员的所有操作.1.3 用途在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序（如使用BASIC , C ,FORTRAN等）来实现的.编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期.组态软件的出现，解决了这个问题.对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成.组态软件是有专业性的.一种组态软件只能适合某种领域的应用.组态的概念最早出现在工业计算机控制中.如DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组态.人机界面生成软件就叫工控组态软件.其实在其他行业也有组态的概念，人们只是不这么叫而已.如AutoCAD，办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作，即用软件提供的工具来形成自己的作品，并以数据文件保存作品，而不是执行程序.组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才能识别.但是不同之处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的.组态工具的解释引擎，要根据这些组态结果实时运行.从表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务.1.4 使用组态王软件开发具有以下几个特点(1)实验全部用软件来实现,只需利用现有的计算机就可完成自动控制系统课程的实验,从而大大减少购置仪器的经费.(2)该系统是中文界面,具有人机界面友好、结果可视化的优点.对用户而言,操作简单易学且编程简单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真运行的控制能力,可以实时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观地显示控制系统的实时趋势曲线,这些很强的交互能力使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的效果.第2章机械手系统的设计2.1机械手介绍机械手是一种能模拟人手臂的部分动作，按预定的程序、轨迹及其它要求，实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置.可编程控制器是以微处理技术为基础，综合计算机技术和自动控制技术发展起来的一种新型工业控制器.它在工业现场中对机械手能起到有效而灵活的控制.可编程控制器和监控系统的通讯，往往需要采用高级语言编程实现，对用户有着很高的要求.这需要用户必须熟悉互联的可编程控制器及其网络采用的通讯协议，严格按照通讯协议规定为计算机编写通讯程序.然而，用户希望监控系统具有界面简单、便于操作、实时性好、开发周期短和可移植性强等特点.组态技术在数据处理、网络通讯和图形界面等方面给监控系统提供了有力的支持.机械手首先是从美国开始研制的.1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利.该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现.这就是所谓的示教再现机器人.现有的机器人差不多都采用这种控制方式.1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人.作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”.这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门.2.2 机械手控制要求分析分析机械手控制系统的控制要求.机械手具有启动、停止、移动、抓、放等功能.机械手操作人员可以通过启动、停止按钮来控制机械手的启动和停止.移动和抓、放功能通过内在程序自动完成.机械手的动作有如下过程：（1）当按钮启停调整为开始时，机械手开始动作.（2）机械手下放，（包括伸缩杆、抓）（3）机械手抓物体.（4）机械手与物体一起上台，（包括伸缩杆、抓、物体）（5）机械手与与物体一起平移，（包括伸缩杆、抓、物体）（6）机械手与物下放，（包括伸缩杆、抓、物体）（7）机械手上并回到原点第3章基于组态机械手系统设计3.1 组态在机械手中的应用组态软件又称上位机管理软件，广泛应用于工业领域，它提供了灵活的组态工具，人机交互界面好，能充分实现工业各领域的管理控制、数据采集、连续控制及统计过程控制.本次设计充分运用组态王的仿真功能实现人机的交流，以达到对机械手的控制.3.2 机械手的组态画面设计3.2.1 建立组态工程运行组态环境，在“组态王”工程管理器(Proj—Manager)选择选单“文件＼新建工程”或单击“新建”按钮.在工程路径文本框中输入一个有效的工程路径，或单击“浏览⋯”按钮后在弹出的路径选择对话框中选择一个有效的路径.在工程名称文本框中输入工程的名称，该工程名称同时将被作为当前工程的路径名称.在工程描述文本框中输入对该工程的描述文字.工程名称长度应小于32个字节，工程描述长度应小于40个字节.单击“完成”完成工程的新建.3.2.2 定义数据变量数据库是”组态王”软件的核心部分，在工程管理器中，选择”数据库＼数据词典”，双击”新建图标”，弹出”变量属性”对话框，创建机械手各个变量数据，数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也即定义数据变量的过程.定义数据变量的内容主要包括：指定数据变量名称、类型、初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等.数据对象有I／O 开关型、I／O数值型、I／O字符型、内存开关型等8种类型.不同类型的数据对象，属性不同，用途也不同.设计中的数据变量：开关（内存整数）、时间（内存整数）、垂直移动（内存整数）、水平移动（内存整数）、夹起（内存离散）、物块（内存整数）、物块水平（内存整数）、传送带（内存整数）、上（内存离散）、下（内存离散）、左（内存离散）、右（内存离散）、电机（内存离散）.变量的设置如图3-1图3-1变量设置在基本属性页中输入变量名为“开关”，变量类型设置为“内存离散”，再点击确定按钮即完成第一个变量的定义.同理，还需要定义“上行下行”、“左行右行”、“物块的上行下行”，变量类型为“内存实数”等等.所有变量如图3-2图3-2变量设置3.2.3 系统界面设计在组态王平台上建立“机械手控制系统”窗口并设置好窗口属性.通过绘图工具箱中的工具，绘制出组建系统所需的各个元件，调用系统控件制作控制按钮，利用文字标签对相应元件进行注释.最后生成的整体效果图如图3-3所示：图3-3整体效果图3.2.4机械手的工作过程按下开始按钮装置开始工作，机械手首先做下降运动，待下降到位后，机械手张开手指抓取物品(抓紧物品时间由定时器确定)；然后机械手上升到最上端(由上限位开关确定)，再向右运动；到达右端后，机械手开始下降，下降到位后机械手松开，放下物品；再将机械手上升，如此循环提取物品.机械手工作过程流程如图3-4所示：图3-4机械手工作过程流程图3.2.5 控制系统程序的编程单击“变量【域】”按钮,弹出变量选择对话框，选择\\本站点\开关变量，再按“确定”按钮，自动输入“命令语言编辑器”区，在变量后输入“=1”即可，同理实现“停止”变量的等等.如图3-5图3-5应用程序命令语言3.2.6 动画连接由图形对象搭制而成的图形界面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的.组态王实现图形动画设计的主要方法是将用户窗1：3中的图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性.机械手水平移动与垂直移动的参数如下图3-6所示.图3-6机械手水平移动与垂直移动的参数夹子加紧与放松的参数如下图3-7所示.图3-7夹子加紧与放松的参数传送带旋转移动的参数如下图3-8所示.图3-8传送带旋转移动的参数开关按钮的参数如下图3-9所示.图3-9开关按钮的参数夹起指示灯的参数如下图3-10所示.图3-10夹起指示灯的参数3.2.7 系统的运行于调试机械手控制系统的界面设计、关联变量和程序编制完成后，就程序进行调试，最后完成的系统运行效果图如下图3-11、3-12图3-11系统运行效果图图3-12系统运行效果图总结课程设计主要内容：熟悉所用组态软件的操作、查看有关参考书籍、查阅相关文献资料、独立设计基于组态软件的机械手的控制方案、根据实际系统的要求，进行简单的画面设计与编辑，简单控制程序的编写，设定动画连接等功能、进行程序的运行，调试与改进.设计主要任务：了解机械手的控制要求、确定系统的控制方案、利用组态软件编制监控系统图形界面、建立实时数据库、画面的图形对象与数据库的数据变量之间的关系、编制程序实现对机械手以及物品的控制和监视.本次课程设计使我们加深了对组态软件的了解，熟悉组态软件对机械手控制系统的设计、画面的设计、参数变量的设定、程序的编制，运行，调试与改进、机械手控制系统的动画连接.本次课程设计的主要目的是:熟悉并熟练掌握组态王软件的功能和特点、掌握组态软件的系统构成、通过组态王软件的使用，进一步掌握了解机械手的工作原理、培养自主查找资料，搜索信息的能力、培养实践动手能力与合作精神.致谢本课程设计是在孟凡姿老师的精心指导下完成的.从做设计以来，我不仅在专业上有了很大进步，而且开阔了我的视野，明白了更多的知识.在此，我要向孟凡姿老师表示深深的敬意和衷心的感谢！孟老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；孟老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次设计的每个实验细节和每个结果，都离不开老师您的细心指导.此外，我在学习期间还得到许多同学、朋友的帮助，在此表示衷心的感谢！在这一周里有许多让我感动的事和让我感激的人.但由于时间的仓促和主客观条件的限制我们只是做出的演示，尽管有些不太完美的地方，但我们已经很努力了.最后祝愿老师们工作顺利，身体健康！祝愿同学们在新的学年取得新的好成绩，一切顺利！参考文献[1]廖常初．PLC编程及应用[M]．北京：机械工业出版社，2004.198—210．[2]北京亚控科技有限公司．组态王电子参考手册EZ]．2003．[3]吴明亮，蔡夕忠．可编程控制器实训教程[M]．北京：化学工业出版社，2005.44—51．[4]Wonderware Corporation．In Touch 7．0 Advanced，Training Manual[z]．1998．[5]常斗南．可编程控制其原理、应用、实验[M]．北京：机械工业出版社，1998.l1O一132．[6]刘彬，杜金翔．关于建立PLC立体教学实验新体系的探讨[J]．实验技术与管理，2005，22(8).[7]何立新．PLC控制技术实践教学的改革[J]．实验室研究与探索，2005，24(52).30—32．。
基于PLC和MCGS组态的机械手控制系统的设计
司的Ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 作 为控制器 ，北京 昆仑 自动化公 司的Ｍ Ｃ Ｇ Ｓ 组态软件 作为监控 软件 ，给 出了 具体 的Ｐ Ｌ Ｃ 的设 计方案及 Ｍ Ｃ Ｇ Ｓ 监控画面设 计 、运行策 略的设计 以及与Ｓ ７ － ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 之间的通 信 的详细说 明 ，有 效的实现了对机械手的实 时监控和远程控制 。 关键词 ：Ｐ Ｌ Ｏ；ＭＣＧ Ｓ；机 械手 中圈分类号 ：Ｔ Ｐ２ ３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ —０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ （ 上） － ｏ ｏ ｉ ＇ 一０ ３
动 、 停止等 按钮 的操 作 。
囡
图 １ 机 械 手 工 作 过 程 示 意 图
一
３ 硬件设计
３ ． １ Ｉ ， Ｏ分配
１ ． １ 自动方式
机械 手 在 原 点位 置 ，即左 限位 开 关 闭合 ，上 限位 开 关 闭合 ，机械 手松 开 。
按照 系 统 的控 制 要 求 ，系统 需 要 １ ６ 个输 入 点 ，６ ４ ＂ －
按 下停 止按 钮 ，机 械手 完 成 当前工 作过 程 ，停 在 原
点位 置 。
单周 期 方式 ： 动作 过程 与连 续 方式 时相 同，只 是 不 循环 ，一 周期 后立 刻停 止 。
机 械 手运 动 ，采 用 ＭＣ Ｇ Ｓ 组 态 软件 实 现 系统 的 实 时监 控
和 远程 控 制 。
１ ． ２ 手动方式
按 下上 升按钮 ，做 上升动 作 ，按 下 下 降按钮 ，做 下 降动 作 ，按 下左 移按 钮 ，做左 移 动作 ，按 下 右移 按钮 ， 做 右移 动 作 ，按下 夹 紧按 钮 ，做 夹紧 动作 ，按下 松开 按 钮 ，做 松开 动作 。 １ ． ３ 回原 点 方式 选 择 回原 点方 式 ，按 下启 动 按钮 ，机 械手 自动 回到
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b、在画面上，制作一个显示面板，在“图库”→“打开图库”→选择6个 “指示灯”，分别显示机械手上移、下移、左移、右移、松开和夹紧的工 作状态。
创建工程
单击桌面“组态王” 图标，弹出“组态王工程管理器”窗口，单击新建按钮， 弹出“新建工程向导之一”窗口，按照向导输入工程路径和工程名称，完成 工程建立后，组态王在制定路径下出现一个“物料传送系统”工程。
制作画面
新建画面，命名为“机械手系统的制 作”。
（1）机械手底座的制作 首先绘制机械手底座。底座很简单， 只是一个矩形（1号矩形）。绘制圆 角矩形的方法是：在工具箱中单击 “圆角矩形”按钮，然后在画面上拉 出合适大小的矩形即可，然后依次将 机械手的支架及工作台画出来，编号 依次为（2号矩形、3号矩形、4号矩 形、5号矩形、A矩形及B矩形。
制作画面
（4）阀门 单击“图库”→“打开图库”→选 择“阀门2”当中任一阀门，做为 机械手的动力支架，放到垂直伸缩 臂上合适位置即可；利用“工具箱” 中的“椭圆”画出一个小球，代表 机械手的移动工件。
缩放连接
缩放连接是使被连接对象的大小随连接表达式的值而变化。缩放连 接的设置方法是：在“动画连接”对话框中单击“缩放连接”按钮， 弹出对话框。
（3）最大时：输入对象最大时占据的被连接 对象的百分比（占据百分比）及对应的表达 式的值（对应值）。若此百分比为100，当表 达式值为对应值时，对象大小为制作时该对 象的大小。
创建新图库
图库管理工具条：通过快捷图形方式管理图库。在图库管理器 的左上方是图库管理器工具条，使用户可通过快捷图标方式管理 图库管理器.
更改图库名称：与工程管理器中的菜单命 令“编辑”→“更改图库名称”效果相同。
加载用户图库精灵：与工程管理器中的菜 单命令“编辑”→“加载用户图库精灵” 效果相同。
（1）创建新图库 单击选择“创建新图库”命令， 将弹出对话框。在对话框中输入 名称，图库名称不超过8个字符 （4个汉字），确定后，图库名显 示在图库管理器左边的树形中。
创建新图库
创建新图库
（2）更改图库名称 选择图库名称后单击“更改图库名 称”，在弹出的对话框中输入新名称 即可（注意：名称不允许相同）。 （3）删除图库精灵 选中要删除的精灵，单击“删除图库 精灵”，在弹出的对话框中按“确定” 按钮即可。 （4）加载用户图库精灵 当用户使用图库开发包开发出专用图 形时,可通过该项选择将自己编制的图 形加入到组态王的图库管理器中来。 单击“加载用途图库精灵”，弹出对 话框。
工业组态控制技术实例教程
项目十机械手系统的组态软件设计
项目任务
任务要求： 制作一个机械手系统，其作用是将工件小球从Ａ点传递到Ｂ点。按下启
动按钮（X6），机械手启动（Y5）夹紧工件小球，延时10秒后上升，当触 碰到左限位开关（M2）时，启动右行（Y4），右行到右限位（M3）时，开 始下降（Y2），下降到下限位（M1）时，夹紧工件，夹紧延时为10秒，10 秒后开始上升（Y1），上升到上限位（M0）时，启动左行（Y3），触碰到 左限位（M2）时开始下降，10秒后夹紧工件，程序循环。按下停止按钮 （X7）程序停止。
项目实施
创建工程
制作画面设备Leabharlann 接定义变量动画连接
运行与调试
根据新建工 （1）底座
程向导，在 （2）伸缩臂
指定路径下 和手爪
新建一个
（3）指示灯
“物料传送 （4）阀门
系统”工程。 （5）控制面
板
新建I/O设备
（1）新建变 量 （2）定义变 量与PLC寄存 器关系
开始对画面中 的图素进行动 画连接。
（1）不连接 PLC，单独组 态画面按钮 控制（手动 控制方式） （2）连接 PLC连续控制 （自动控制 方式）
缩放连接
变化方向：选择缩放变化的方向。变化方向共有5种，用“方 向选择”按钮旁边的指示器来形象地表示。箭头是变化的方 向，蓝点是参考点。单击“方向选择”按钮，可选择5种变化 方向之一。
创建新图库
图库的管理是依靠组态王提供的图库 管理器完成的。图库管理器集成了图 库管理的操作，在统一的界面上完成 新建图库、更改图库名称、加载用户 开发的精灵和删除图库精灵的操作。 如果在开发过程中图库管理器被隐藏， 请选择菜单命令“图库”→“打开图 库”或者按F2键激活图库管理器。 在画面菜单上选择“打开图库”，打 开“图库管理器”窗口
新知识点
缩放连接 创建新图库
缩放连接
缩放连接是使被连接对象的大小随连接表达式的值而变化。缩放连 接的设置方法是：在“动画连接”对话框中单击“缩放连接”按钮， 弹出对话框。
（1）表达式：在此编辑框内输入合法的连接 表达式，单击右侧的“？”按钮，可以查看 已经定义的变量名称和变量域。
（2）最小时：输入对象最小时占据的被连接 对象的百分比（占据百分比）及对应的表达 式的值（对应值）。百分比为0时，此对象不 可见。
（2）伸缩臂和手爪 绘制机械手的伸缩臂和手爪。机械 手的伸缩臂，是用“工具箱”中的 “立体管道”画出来的两根伸缩臂， 分别是水平伸缩臂和垂直伸缩臂； 机械手的手爪，分别用了5个矩形 来代表，编号依次为（6号矩形、 7号矩形、8号矩形、9号矩形及10 号矩形），可将它们组合成一个整 体。
制作画面
制作画面
创建新图库：与工程管理器中的菜单命令 “编辑”→“创建新图库”效果相同。
删除图库精灵：与工程管理器中的菜单命 令“编辑”→“删除图库精灵”效果相同。
创建新图库
将图库精灵转换成普通图素---如果需要改变图库精灵的某种属性， 比如颜色，需要将图库精灵转换为普通图素。
a、选取某图库精灵，拖动到画面上，如“阀门 2”中的某阀门。 b、选中该图库精灵，在组态王开发系统菜单中 选择菜单命令“图库”→“转换成普通图素”。 c、选中“阀门”，在工具箱中选择“分裂单元” 图标。 d、移动鼠标，将“阀门”拆分开来。 e、若想继续拆分，选择图素，在工具箱中选择 “分裂组合图素”图标，继续拆分。 f、根据需要进行修改，再存到精灵库或直接使 用。