基于组态王Kingview6_53在仿真机械手控制系统中的实现
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【Abstract】IThis article introduces how to use Kingview6.53 to design the manipulator control system. The way to combine PLC and Kingview can expand the application of PLC control system， and has higher promotional value.
等待下一次运行启动。
与 PLC 一致。PLC 采用默认的通信参数如下：波特
2 设备 I/O 分配
率为 9600bps，数据位长度为 7 位，停止位长度为 1 位，奇偶校验位为偶校验。
该机械手的控制为纯开关控制，且所需 I/O 点
3.3 构造数据库
数不多，一共使用了 11 个输入量和 9 个输出量。同
第3期
基于组态王 Kingview6.53 在仿真机械手控制系统中的实现 覃贵礼 何小阳 高 瞻
方式、数据链接功能，通过对现场数据的采集处理， 统，包括 24 个输入点和 24 个输出点。其 I/O 分配
以动画显示向用户提供检验 PLC 控制系统的动态
如表 1 所示。
运行情况。
3 系统组态设计功能实现
[10] 郑铁松 龚院生.粮食与食品生化实验指导 [M]．郑州 ：河南医科大学出版社，1996．31~33
Y11
运行按钮，高电平有效
X12
上电按钮，高电平有效
X13
据词典”，在工程浏览器右 侧用鼠标左键双击“新建” 图 标 ，弹 出“ 变 量 属 性 ”对 话框，创建机械手控制系 统各个变量数据。这些变 量与 PLC 内部变量一一对 应，PLC 的 输 入 输 出 完 全 由组态王内部变量代替。 这样 ，PLC 的 实 际 输 入 输
表 1 参考 I/O 分配
库是联系上位机和下位机
输入
输出
的桥梁。选择工程浏览器
对象
FX2NPLC 接线端子
对象
FX2NPLC 接线端子 左侧大纲项“数据库 \ 数
左摆到位，高电平有效
X0
左摆动气缸，高电平有效
Y0
右摆到位，高电平有效
X1
右摆动气缸，高电平有效
Y1
收入到位，高电平有效
X2
收入气缸，高电平有效
-4-
组态王 Kingview6.53 具有适应性强、开放性好、易 于扩展、经济、开发周期短等优点，特别是在自动控 制系统中可以发挥上传下达、组态开发的重要作 用。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用 组态王对监控系统进行设计，一可为开发者提供可 视化监控画面，有利于开发者实时现场监控；二能 充分利用 WinBiblioteka Baiduows 的图形编辑功能，方便地构成 监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具 有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利地生成各种 报表；三还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态
第 2 卷第 3 期 2009 年 6 月
广西职业技术学院学报 Journal of Guangxi Vocational And Technical College
Vol.2No．3 Jun．2009
基于组态王 Kingview6.53 在 仿真机械手控制系统中的实现
覃贵礼 1，2 何小阳 1 高 瞻 1，3
Y2
伸出到位，高电平有效
X3
伸出气缸，高电平有效
Y3
放开到位，高电平有效
X4
抓紧气缸，高电平有效
Y4
上移到位，高电平有效
X5
放松气缸，高电平有效
Y5
下移到位，高电平有效
X6
上、下移气缸，置 1（下），置 0（上）
Y6
开始按钮，高电平有效
X10
开始灯，高电平有效
Y10
复位按钮，高电平有效
X11
复位灯，高电平有效
（1.广西大学电气工程学院，广西 南宁 530004；2.广西职业技术学院，广西 南宁 530226 3.广西机电职业技术学院，广西 南宁 530007）
【摘 要】本文介绍了基于组态王 Kingview6.53 实现对机械手控制系统的动画设计，采用 PLC 与组态
王相结合，可以扩展 PLC 控制系统的应用，具有良好的推广价值。
-5-
广西职业技术学院学报
2009 年 6 月
出状态都反映在组态监控界面上，借助 PLC 的 CPU 通信功能，系统的运行就可以实现真正的仿 真。 3.4 设计图形界面并建立动画连接
在组态王“画面”上创建机械手控制示意图，画 面中除了开始、复位、运行、上电和系统退出按钮以 外，主要绘制机械手处于不同位置时状态的画面， 为进行动画连接时提供需要显示的画面，组态参考 画面如图 1 所示。本画面的动画连接全部采用隐含 连接动画连接方式，即当画面中各图素隐含连接表 达式为真时将其显示出来，如果表达式不成立时则 隐含。隐含连接及标注如图 2 所示。
（上接第 3 页） 单的正交分析即直观分析，只能大 概判断出一个较佳的数值。
参考文献： [1] 姚惠源主编．谷物加工工艺学[M]．北京：中 国财政经济出版社.1998（25） [2] Owen R Fennema 著，王璋，许时婴，江波等 译 ． 食品化学 [M]. 北 京：中国轻工 业 出 版 社 ， 2003．302~346 [3] 王文高.早籼稻及碎米转化为低过敏性蛋白 和缓释淀粉的研究—低过敏性大米蛋白质的研究 [D]．无锡：江南大学，2002 [4] 刘景顺，黄纪念，谭本刚．大豆分离蛋白的改 性研究（一）[J].郑州粮食学院学报，1997（18）：1~9
（1. Guangxi University Nanning，Guangxi 530004 2. Guangxi Vocational and Technical College Nanning，Guangxi 530226 3. Guangxi Technological College of Machinery and Electricity Nanning，Guangxi 530007）
功能则由相应的气缸控制。对应的气缸有 4 个，分
PLC 通过编程口与上位计算机串口（COM）连接，进
别具有抓紧、放开，上移、下移，收入、伸出，左右摆
行串行通讯。串行通讯方式使用“组态王计算机”的
动功能。
串口，选择工程浏览器左侧大纲项“设备 \COM1”，
具体控制要求是：
在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运
图 1 机械手控制参考画面
标注 1 图素隐含连接：m0||m1||m2||m3||m4||m5|| m6||m7||m8||m9||m10||m11||m19||x16==0
标注 2 图素隐含连接：m0||m1||m2||m3||m4||m5|| m11||m19||x16==0
标注 3 图素隐含连接：m6||m7||m8||m9||m10 标注 4 图素隐含连接：m6||m7||m10 标注 5 图素隐含连接：m10 标注 6 图素隐含连接：m8||m9 标注 7 图素隐含连接：m6||m7||m8||m9 标注 8 图素隐含连接：m11 标注 9 图素隐含连接：m12&&x1==0||m18 标注 10 图素隐含连接：m12&&x1==0 标注 11 图素隐含连接：x1&&m12||m13||m14|| m15||m16||m17 标注 12 图素隐含连接：x1&&m12||m17 标注 13 图素隐含连接：m13||m14||m15||m16 标注 14 图素隐含连接：m13||m16 标注 15 图素隐含连接：m13 标注 16 图素隐含连接：x1&&m12 标注 17 图素隐含连接：m14||m15 标注 18 图素隐含连接：m14 标注 19 图素隐含连接：m15||m16 3.5 系统运行 按要求正确将计算机、PLC 和机械手连接好， 进行系统调试。启动组态王运行系统 TOUCHVIEW，运行机械手控制系统。将 PLC 开关 指向“RUN”状态，其 PLC 部分参考程序如图 3 所 示。按照机械手控制系统要求，观察组态画面动画
（1）按下上电按钮后，机械手得电进入工作状态。 行“设备配置向导”，选择设备驱动→PLC→三菱→
（2）按下复位按钮后，复位指示灯闪烁，不管机
FX2→编程口，按照提示设置即可。
械手在什么位置，都将回到原始位置。
3.2 通讯设备参数设置
（3）按下启动按钮后，启动灯闪烁，当按下运行
在组态王工程浏览器的工程目录显示区，点击
图 2 组态画面标注示意图 -6-
图 3 PLC 参考程序（部分）
第3期
基于组态王 Kingview6.53 在仿真机械手控制系统中的实现 覃贵礼 何小阳 高 瞻
与机械手的运行是否一致，否则，检查组态画面动 画隐含连接正确与否，直至组态动画正常运行为 止。
4 结束语
本机械手自动控制系统在设计研制中，物理对 象层控制采用了技术先进、可靠性非常高的可编程 控制器，这使得机械设备更灵活有效，动作准确，易 于维护，劳动生产率大大提高；上位机监控层软件 采用运行可靠的北京亚控科技发展有限公司的组 态王 Kingview6.53 组态软件开发，操作界面好、自
1 机械手的控制系统工作原理
下面介绍组态王 Kingview6.53与三菱 FX2NPLC
一个简单的机械手应具有启动、停止、复位、移
之间通讯设置、组态画面设置等步骤的实现。
动和抓放功能。机械手的启动和停止功能应该由操
3.1 设备连接
作人员通过启动和停止按钮进行控制，移动和抓放
利 用 PLC 与 计 算 机 连 接 专 用 通 信 电 缆 ，将
【Key Words】Kingview manipulator PLC
0 引言
采用 PLC 控制的机械手系统由机械手、支撑 架、执行器、位置传感器、气缸等组成。上位机采用 全中文的工控组态软件组态王 Kingview6.53 进行 设计，能够在 Windows 平台上运行。工控组态软件
收稿日期：2009－04－12 作者简介：覃贵礼（1976－ ），男，广西鹿寨人，在读研 究生。主要从事电子设计、自动化及电气自动化技术教学与 研究。
[5] 周世英，钟丽． 粮食学与粮食化学 M1-北 京：中国商业 出版社，1987
[6] 周瑞宝，周兵．蛋白质的生物与化学改性[J]. 中国油脂 2000，25（6）：181~185
[7] 李丹，崔凯．食品蛋白质的改性技术[J].食品 与发酵工业，1999，25（6）：58~62
[8] 莫文敏，曾庆孝.蛋白质改性研究进展[J].食 品科学，2000，21（6）：6~10
按钮时，机械手臂伸出→下移→抓紧→上升→手臂 “ 设 备 ” 大 纲 项 下 PLC 与 上 位 计 算 机 所 连 串 口
收入→左摆→伸出→下移→放开→上移→手臂收 （COM），进行参数设置。PLC 的通信参数与组态王
入→右摆，进行一次循环运行，最后回到原始位置， 设置应一致，同时组态王系统的 COM1 口设置要
【关键词】组态王 机械手 PLC
中图分类号：TP29
文献标识码：A
文章编号：1674-3083（2009）03-0004-04
Kingview6.53-based Implement in the Analogue Manipulator Control System
Qin Guili He Xiaoyang Gao Zhan
[9] Nakai S J．Structure—function relationships of food proteins witll an emphasis on the importance of protein hydrophobicity [J]． J A and Food Chem， 1983，3h 678~683
数据库是组态王软件的核心部分。工业现场的
时，为了确保今后系统的扩展，本系统选用了性价
生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，操作者在
比较高的三菱 FX2N－48MR 小型 PLC。该机的基本
计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有
单元是一个具有 48 个 I/O 点的独立式主机工作系
这一切都是以实时数据库为中介环节，所以说数据
动化程度高、监控可靠。本机械手控制系统的研制， 对改进 PLC 课程教学和改造传统机械手系统都具 有较大的借鉴意义。
参考文献： [1] 张万忠.可编程控制器应用技术[M].化学出 版社，2002 [2] 覃贵礼.组态软件控制技术[M].北京理工大 学出版社，2007 [3] 廖常初.FX 系列 PLC 编程及应用[M].机械 工业出版社，2005
等待下一次运行启动。
与 PLC 一致。PLC 采用默认的通信参数如下：波特
2 设备 I/O 分配
率为 9600bps，数据位长度为 7 位，停止位长度为 1 位，奇偶校验位为偶校验。
该机械手的控制为纯开关控制，且所需 I/O 点
3.3 构造数据库
数不多，一共使用了 11 个输入量和 9 个输出量。同
第3期
基于组态王 Kingview6.53 在仿真机械手控制系统中的实现 覃贵礼 何小阳 高 瞻
方式、数据链接功能，通过对现场数据的采集处理， 统，包括 24 个输入点和 24 个输出点。其 I/O 分配
以动画显示向用户提供检验 PLC 控制系统的动态
如表 1 所示。
运行情况。
3 系统组态设计功能实现
[10] 郑铁松 龚院生.粮食与食品生化实验指导 [M]．郑州 ：河南医科大学出版社，1996．31~33
Y11
运行按钮，高电平有效
X12
上电按钮，高电平有效
X13
据词典”，在工程浏览器右 侧用鼠标左键双击“新建” 图 标 ，弹 出“ 变 量 属 性 ”对 话框，创建机械手控制系 统各个变量数据。这些变 量与 PLC 内部变量一一对 应，PLC 的 输 入 输 出 完 全 由组态王内部变量代替。 这样 ，PLC 的 实 际 输 入 输
表 1 参考 I/O 分配
库是联系上位机和下位机
输入
输出
的桥梁。选择工程浏览器
对象
FX2NPLC 接线端子
对象
FX2NPLC 接线端子 左侧大纲项“数据库 \ 数
左摆到位，高电平有效
X0
左摆动气缸，高电平有效
Y0
右摆到位，高电平有效
X1
右摆动气缸，高电平有效
Y1
收入到位，高电平有效
X2
收入气缸，高电平有效
-4-
组态王 Kingview6.53 具有适应性强、开放性好、易 于扩展、经济、开发周期短等优点，特别是在自动控 制系统中可以发挥上传下达、组态开发的重要作 用。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用 组态王对监控系统进行设计，一可为开发者提供可 视化监控画面，有利于开发者实时现场监控；二能 充分利用 WinBiblioteka Baiduows 的图形编辑功能，方便地构成 监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具 有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利地生成各种 报表；三还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态
第 2 卷第 3 期 2009 年 6 月
广西职业技术学院学报 Journal of Guangxi Vocational And Technical College
Vol.2No．3 Jun．2009
基于组态王 Kingview6.53 在 仿真机械手控制系统中的实现
覃贵礼 1，2 何小阳 1 高 瞻 1，3
Y2
伸出到位，高电平有效
X3
伸出气缸，高电平有效
Y3
放开到位，高电平有效
X4
抓紧气缸，高电平有效
Y4
上移到位，高电平有效
X5
放松气缸，高电平有效
Y5
下移到位，高电平有效
X6
上、下移气缸，置 1（下），置 0（上）
Y6
开始按钮，高电平有效
X10
开始灯，高电平有效
Y10
复位按钮，高电平有效
X11
复位灯，高电平有效
（1.广西大学电气工程学院，广西 南宁 530004；2.广西职业技术学院，广西 南宁 530226 3.广西机电职业技术学院，广西 南宁 530007）
【摘 要】本文介绍了基于组态王 Kingview6.53 实现对机械手控制系统的动画设计，采用 PLC 与组态
王相结合，可以扩展 PLC 控制系统的应用，具有良好的推广价值。
-5-
广西职业技术学院学报
2009 年 6 月
出状态都反映在组态监控界面上，借助 PLC 的 CPU 通信功能，系统的运行就可以实现真正的仿 真。 3.4 设计图形界面并建立动画连接
在组态王“画面”上创建机械手控制示意图，画 面中除了开始、复位、运行、上电和系统退出按钮以 外，主要绘制机械手处于不同位置时状态的画面， 为进行动画连接时提供需要显示的画面，组态参考 画面如图 1 所示。本画面的动画连接全部采用隐含 连接动画连接方式，即当画面中各图素隐含连接表 达式为真时将其显示出来，如果表达式不成立时则 隐含。隐含连接及标注如图 2 所示。
（上接第 3 页） 单的正交分析即直观分析，只能大 概判断出一个较佳的数值。
参考文献： [1] 姚惠源主编．谷物加工工艺学[M]．北京：中 国财政经济出版社.1998（25） [2] Owen R Fennema 著，王璋，许时婴，江波等 译 ． 食品化学 [M]. 北 京：中国轻工 业 出 版 社 ， 2003．302~346 [3] 王文高.早籼稻及碎米转化为低过敏性蛋白 和缓释淀粉的研究—低过敏性大米蛋白质的研究 [D]．无锡：江南大学，2002 [4] 刘景顺，黄纪念，谭本刚．大豆分离蛋白的改 性研究（一）[J].郑州粮食学院学报，1997（18）：1~9
（1. Guangxi University Nanning，Guangxi 530004 2. Guangxi Vocational and Technical College Nanning，Guangxi 530226 3. Guangxi Technological College of Machinery and Electricity Nanning，Guangxi 530007）
功能则由相应的气缸控制。对应的气缸有 4 个，分
PLC 通过编程口与上位计算机串口（COM）连接，进
别具有抓紧、放开，上移、下移，收入、伸出，左右摆
行串行通讯。串行通讯方式使用“组态王计算机”的
动功能。
串口，选择工程浏览器左侧大纲项“设备 \COM1”，
具体控制要求是：
在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运
图 1 机械手控制参考画面
标注 1 图素隐含连接：m0||m1||m2||m3||m4||m5|| m6||m7||m8||m9||m10||m11||m19||x16==0
标注 2 图素隐含连接：m0||m1||m2||m3||m4||m5|| m11||m19||x16==0
标注 3 图素隐含连接：m6||m7||m8||m9||m10 标注 4 图素隐含连接：m6||m7||m10 标注 5 图素隐含连接：m10 标注 6 图素隐含连接：m8||m9 标注 7 图素隐含连接：m6||m7||m8||m9 标注 8 图素隐含连接：m11 标注 9 图素隐含连接：m12&&x1==0||m18 标注 10 图素隐含连接：m12&&x1==0 标注 11 图素隐含连接：x1&&m12||m13||m14|| m15||m16||m17 标注 12 图素隐含连接：x1&&m12||m17 标注 13 图素隐含连接：m13||m14||m15||m16 标注 14 图素隐含连接：m13||m16 标注 15 图素隐含连接：m13 标注 16 图素隐含连接：x1&&m12 标注 17 图素隐含连接：m14||m15 标注 18 图素隐含连接：m14 标注 19 图素隐含连接：m15||m16 3.5 系统运行 按要求正确将计算机、PLC 和机械手连接好， 进行系统调试。启动组态王运行系统 TOUCHVIEW，运行机械手控制系统。将 PLC 开关 指向“RUN”状态，其 PLC 部分参考程序如图 3 所 示。按照机械手控制系统要求，观察组态画面动画
（1）按下上电按钮后，机械手得电进入工作状态。 行“设备配置向导”，选择设备驱动→PLC→三菱→
（2）按下复位按钮后，复位指示灯闪烁，不管机
FX2→编程口，按照提示设置即可。
械手在什么位置，都将回到原始位置。
3.2 通讯设备参数设置
（3）按下启动按钮后，启动灯闪烁，当按下运行
在组态王工程浏览器的工程目录显示区，点击
图 2 组态画面标注示意图 -6-
图 3 PLC 参考程序（部分）
第3期
基于组态王 Kingview6.53 在仿真机械手控制系统中的实现 覃贵礼 何小阳 高 瞻
与机械手的运行是否一致，否则，检查组态画面动 画隐含连接正确与否，直至组态动画正常运行为 止。
4 结束语
本机械手自动控制系统在设计研制中，物理对 象层控制采用了技术先进、可靠性非常高的可编程 控制器，这使得机械设备更灵活有效，动作准确，易 于维护，劳动生产率大大提高；上位机监控层软件 采用运行可靠的北京亚控科技发展有限公司的组 态王 Kingview6.53 组态软件开发，操作界面好、自
1 机械手的控制系统工作原理
下面介绍组态王 Kingview6.53与三菱 FX2NPLC
一个简单的机械手应具有启动、停止、复位、移
之间通讯设置、组态画面设置等步骤的实现。
动和抓放功能。机械手的启动和停止功能应该由操
3.1 设备连接
作人员通过启动和停止按钮进行控制，移动和抓放
利 用 PLC 与 计 算 机 连 接 专 用 通 信 电 缆 ，将
【Key Words】Kingview manipulator PLC
0 引言
采用 PLC 控制的机械手系统由机械手、支撑 架、执行器、位置传感器、气缸等组成。上位机采用 全中文的工控组态软件组态王 Kingview6.53 进行 设计，能够在 Windows 平台上运行。工控组态软件
收稿日期：2009－04－12 作者简介：覃贵礼（1976－ ），男，广西鹿寨人，在读研 究生。主要从事电子设计、自动化及电气自动化技术教学与 研究。
[5] 周世英，钟丽． 粮食学与粮食化学 M1-北 京：中国商业 出版社，1987
[6] 周瑞宝，周兵．蛋白质的生物与化学改性[J]. 中国油脂 2000，25（6）：181~185
[7] 李丹，崔凯．食品蛋白质的改性技术[J].食品 与发酵工业，1999，25（6）：58~62
[8] 莫文敏，曾庆孝.蛋白质改性研究进展[J].食 品科学，2000，21（6）：6~10
按钮时，机械手臂伸出→下移→抓紧→上升→手臂 “ 设 备 ” 大 纲 项 下 PLC 与 上 位 计 算 机 所 连 串 口
收入→左摆→伸出→下移→放开→上移→手臂收 （COM），进行参数设置。PLC 的通信参数与组态王
入→右摆，进行一次循环运行，最后回到原始位置， 设置应一致，同时组态王系统的 COM1 口设置要
【关键词】组态王 机械手 PLC
中图分类号：TP29
文献标识码：A
文章编号：1674-3083（2009）03-0004-04
Kingview6.53-based Implement in the Analogue Manipulator Control System
Qin Guili He Xiaoyang Gao Zhan
[9] Nakai S J．Structure—function relationships of food proteins witll an emphasis on the importance of protein hydrophobicity [J]． J A and Food Chem， 1983，3h 678~683
数据库是组态王软件的核心部分。工业现场的
时，为了确保今后系统的扩展，本系统选用了性价
生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，操作者在
比较高的三菱 FX2N－48MR 小型 PLC。该机的基本
计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有
单元是一个具有 48 个 I/O 点的独立式主机工作系
这一切都是以实时数据库为中介环节，所以说数据
动化程度高、监控可靠。本机械手控制系统的研制， 对改进 PLC 课程教学和改造传统机械手系统都具 有较大的借鉴意义。
参考文献： [1] 张万忠.可编程控制器应用技术[M].化学出 版社，2002 [2] 覃贵礼.组态软件控制技术[M].北京理工大 学出版社，2007 [3] 廖常初.FX 系列 PLC 编程及应用[M].机械 工业出版社，2005