基于mcgs的機械手控制系統的畢業論文(已修改)

　

【正文】 （2012屆）專科畢業設計（論文）資料題 目 名 稱： 基于MCGS和PLC的機械 手控制系統的設計 摘 要當今社會，科學技術飛速發展，人類活動給世界帶來了巨大的改變。在科技進步的同時，以各種控制器控制的不同類型的機械手以其突出的性能越來越多的被人們所應用。機械手在不同的作業場合，尤其是在特殊的環境背景下，為人類活動的順利快速進行帶來了極大的方便和益處，尤為明顯的是在工業及軍事領域內。工業中大量的生產活動，存在著很多不便于人類操縱的環節，特別是在工作環境較危險的情況下，如果使用具有遠程控制功能的機械手，則可以增加系統的安全性，大大的節約損耗，提高效率?？梢?，在自動化、工業化進程中，在特殊背景環境中使用機械手已成為一種必然的趨勢。在本設計中介紹了國內外機械手研究現狀及PLC的研究發展趨勢，描述了機械手控制系統的工作原理和動作實現過程。研究了基于PLC的機械手模型控制系統的設計，還研究了MCGS在機械手控制系統中的應用。利用組態軟件MCGS設計了機械手模型控制系統監控界面，提供了較為直觀、清晰、準確的機械手運行狀態，進而為維修和故障診斷提供了多方面的可能性，充分提高了系統的工作效率。關鍵詞：機械手，PLC，MCGSAbstractIn today39。s society, science and technology rapid development, human activities create world a huge change. In the meanwhile, technological progress in various controllers different types of manipulator with its outstanding performance more and more used by people. The homework in different occasions manipulator, especially in the special environment context for the human activity quickly smoothly caused great convenience and benefit, particularly obvious in the industrial and military field. Industrial large Numbers of production activity, there are many not it is easy for humans to manipulate the link, especially in a business environment is dangerous situation, if use has remote control functions may be increased manipulator, the security of the system, big save loss, improve efficiency. Visible, in automation, the process of industrialization, in special background environment using manipulator has bee an inevitable trend. .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 breakdown’s diagnosis were provided, the work’s efficiency of system was fully elevated.Key words: manipulator，PLC，MCGS目錄 第1章 緒論 1 機械手的近況與特點 1 機械手設備的現狀 1 幾種常用組態軟件介紹 2 研究方案 3 應用前景 4第2章 設計方案與要求 5 設計方案 5 設計要求 6第3章 PLC設計 8 8 8 控制電路設計 8 I/O分配表 8 控制電路設計 9 PLC的軟件設計 9 軟件設計特點 9 10（見附錄4） 11第4章 MCGS組態設計 12 12 新建工程保存 13 設計畫面流程 13 13 15 對象元件庫管理 16 整體畫面 17 建立畫面 18 建立畫面的方法 18 定義組態變量 19 變量類型 19 開關型變量的建立 20 數值型變量的建立 20 動畫設計 21 22 腳本程序設計 22 調試 25 MCGS手動控制設計 25 MCGS工程的建立和變量的定義 25 變量定義的步驟 27 動畫的制作及鏈接 27 調試 30第5章 驗證 32 32 手動畫面的進入 32 下移效果 32 夾緊效果 33 上移效果 33 右移效果 34 下移效果 34 放松效果 34 機械手自動畫面的驗證 35 機械手自動監控畫面 35 機械手自動控制移動畫面 35 PLC的驗證 35 定時器 35 指示燈顯示 36 36結 論 37參考文獻 38致 謝 39附錄1 機械手手動控制系統腳本程序 40附錄2 機械手自動控制系統腳本程序 43附錄3 PLC S7200機械手控制語句表 46附錄4 梯形圖 48第1章 緒論 機械手的近況與特點機械手是一種模擬人操作的自動機械。它可按人手從事固定程序抓取、搬運物件或者操持工具完成某些特定操作。應用機械手可以代替人從事單調、重復或者繁重的體力勞動，實現生產的機械化和自動化，代替人在有害壞境下的手工操作，改善勞動條件，保證人身安全。機械手控制具有重復高精度、模塊化、機電一體化等特點，隨著現代工業技術的發展，工業自動化技術越來越高，人工工作環境和工作內容也要求理想化簡單化，對于一些往返的工作有機械手遠程控制或自動完成顯得非常重要，市場需求日趨旺盛，其技術的升級和換代成為變革發展的關鍵之一。 機械手設備的現狀機械手設備和工藝具有方便化、工程化、功能化、專用化的特點。主要由機械系統和電氣系統組成，其中電氣控制系統是實現生產工藝的重要保證，現階段機械手設備電氣控制系統不外乎有繼電器控制系統、單片機控制系統、PLC控制系統、組態控制系統組成。性能各有差異。繼電器用于機械手生產的特點繼電器用于機械手生產系統當中，控制技術較成熟，不能實現算術運算，控制系統控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機觸點的串聯或并聯等組合成控 制邏輯，其連線多且復雜、體積大、功耗大，系統構成后，想再改變或增加功能、較為困難，不利于產品的更新換代。由于繼電器控控制系統使用了大量的機械觸點，連線多，觸點開閉時存在機械磨損、電弧燒傷等現象，觸點壽命短，所以可靠性和可維護性較差。單片機用于機械手生產的特點比較繼電器控制邏輯可以很復雜，方便地實現算術運算，其體積小，功耗低，利于產品的更新換代，但工業環境下抗干擾能力差。PLC用于機械手生產的特點相對于繼電器控制系統，輸入輸出接入點少，可靠性高，完全可實現單片機控制系統的數學運算，可靠性高于單片機控制系統。組態用于機械手的特點相對于純PLC控制系統，能適應種類繁多的控制設備和過程監控裝置，避免了當工業被控對象一旦有變動，就必須修改其控制系統的源程序，導致其開發周期長不利影響；也避免了倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須同其他人員或新手進行源程序的修改，因而更是相當困難不利局面。它能夠很好地解決傳統工業控制存在的種種問題，使用戶能根據自己的控制對象和控制目的的任意組態，完成最終的自動化控制工程。另外對生產現場可以實時監控，進行報表等操作，不但可以改善生產操作人員的工作環境，而且可以保證產品的工藝和質量的要求。綜上所述，機械手采用組態和PLC兩種控制系統來實現其功能。這樣既能適應種類繁多的控制設備和過程監控裝置又能提高系統運行的可靠性。目前主流的組態軟件有InTouch HMI、MCGS、GE Fanuc、WinCC、EcHmi、力控和組態王等。各自特點如下：InTouch HMI 為用戶提供了今天的HMI 和監控應用所需的能力和通用性。 Wonderware