外文翻譯--基于組態(tài)控制的機(jī)械手實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　中文3000字</b></p><p>　　ISSN 1002—4956</p><p>　　CN11—2034/T Experimental Technology and M anagement Vo1.26 No.2 Feb 2009 </p><p>　　Design of manipulato

2、r experimental system based on control of configuration en Sijing</p><p>　　Abstract: The configuration software is the area in recent years the rise of industrial automation software development of a new tec

3、hnology, with the development of simple, short development cycles, high universality, high reliability. The article will be applied to manipulator configuration software test system, not only can monitor the robot system

4、, and simulation can be carried out offline, analog control. In the experiment with the use of animation Cooperative Movement in kind, to give the m</p><p>　　Key words: Kingview, programmable logic controlle

5、r, control system</p><p>　　PLC (Programmable Controller, the English abbreviation for the PC, then known as the PLC) is a microprocessor based on a combination of computer technology, semiconductor integrati

6、on technology, automatic control technology, digital technology and communication network technology developed a common industrial automation devices. It for control of the process of user-oriented to meet the industrial

7、 environment, convenient operation, high reliability and modern three pillars of industrial control </p><p>　　1.1 Manipulator Control System </p><p>　　Robot simulation is a manual operation of t

8、he automatic machinery. It can be fixed procedures crawling, handling objects or tools to maintain the completion of certain operations. Application can replace the mechanical hand to engage in monotonous, repetitive or

9、heavy manual labor, production mechanization and automation in place of the harmful environment in the manual to improve the working conditions, to ensure personal safety. 50's, the mechanical hand and gradually exte

10、nded to the industria</p><p>　　The original bit Decline Clamping Raise Shifted to right</p><p>　　Left Raise Release Decline</p><p>　　Figure

11、1 Process flow chart of the work manipulator</p><p>　　Table 1 system input and output address allocation table</p><p>　　Figure 2 part ladder system</p><p>　　2.1 Kingview</p>

12、<p>　　In the PLC-controlled manipulator system, also known as PC software configuration management software, widely used in industrial fields, it provides a flexible configuration tools, man-machine interface, and c

13、an be fully realized in various fields of industrial management controls, data acquisition, continuous control and statistical process control. Kingview configuration software is one of the many outstanding representativ

14、es of China-made software.</p><p>　　2.1.1 Kingview software features</p><p>　　(1) a wealth of I / O </p><p>　　Will Kingview and drivers together, unified, containing a variety of I

15、/ O driver of the PLC with more communication, and reliable communications. (2) alarm and event system Kingview alarm system with convenient, flexible, reliable, easy to extend the features. Distributed Alarm Manag

16、ement Kingview provides a wide range of alarm management functions. Include: event-based alarm, alarm packet management, alarm priority, alarm filtering, a new concept of dead-zone and delay functions, as well</p>

17、<p>　　2.1.2 The establishment of the configuration works</p><p>　　1） The establishment of a new running configuration environment configuration works</p><p>　　In the "King" Proje

18、ct Manager (Proj-Manager) Select menu "File \ New Project" or click "New" button, the dialog box pop-up new construction. Path text box in the works enter a valid path to the project, or click the &qu

19、ot;Browse ..." button to choose the path in the pop-up dialog box, select a valid path. Name text box in the works enter the name of the project, the project name will be at the same time as the path name of the cur

20、rent project. Works described in the text box description of the projec</p><p>　　2) the definition of data variables</p><p>　　Database is "King" of the core of the software in the proj

21、ect manager, select "database \ data dictionary", double-click the "New Icon" pop-up "variable attribute" dialog box, create a data manipulator variables, these PLC internal variables and va

22、riable-one correspondence, PLC input and output is entirely an internal variable instead of Kingview. This, PI C lose the actual input Are reflected in the status monitor interface configuration using PLC-CPU communicat

23、ion function, the system can run</p><p>　　3) The system control interface design</p><p>　　Kingview platform in a "Robot Control System" window and set up the properties window. Through

24、 the mapping tool in the toolbox, set up systems to map out the various components, the system controls the production of call control buttons, the use of text labels corresponding components of the Notes. Finally, the o

25、verall animation effects to generate Fig.</p><p>　　4) Animation Connection</p><p>　　Up by the graphic object from the graphical interface system is stationary, and the need for these objects ani

26、mation graphics design, to describe the true state of the object changes in the outside world, to achieve the purpose of real-time monitoring of the process. Kingview graphic animation is the main user window in 1:3 real

27、-time graphical objects and data objects in the database to establish the relevance of connections, and set the corresponding attribute animation.</p><p>　　Table 2 the definition of data dictionary</p>

28、<p>　　Part of program design of the system are as follows：</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\ Down ==1)</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move=\\本站點(diǎn)\Move+20;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\Up==1)</p><p>　　\\本站

29、點(diǎn)\Move=\\本站點(diǎn)\Move-25;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\Lay==1)</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move2=\\本站點(diǎn)\Move2+20;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move3=\\本站點(diǎn)\Move3+20;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\Lay==1)</p><p>

30、　　\\本站點(diǎn)\Move2=\\本站點(diǎn)\Move2+24;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move3=\\本站點(diǎn)\Move3+18;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move4=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move5=0;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\Release==1)</p><p>　　\

31、\本站點(diǎn)\Move4=\\本站點(diǎn)\Move4+15;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move5=\\本站點(diǎn)\Move5+16;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move2=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\Move3=0;</p><p>　　3.1 Concluding remarks</p><p>　　Ma

32、nipulator control system in the experimental teaching institutions of all kinds have been widely used, it can be used as electrical and building automation such as PLC and related professional courses in experimental tea

33、ching platform. However, due to the actual hardware into a larger teaching, teaching space and more demanding, so to all of the experimental teaching institutions a great deal of distress. Industrial use of configuration

34、 software PLC and Host Computer is simple communication. K</p><p>　　基于組態(tài)控制的機(jī)械手實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要 ：組態(tài)軟件是近年來(lái)在工控自動(dòng)化領(lǐng)域興起的一種新型軟件開(kāi)發(fā)技術(shù),具有開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便、開(kāi)發(fā)周期短、通用性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。文章將組態(tài)軟件應(yīng)用于機(jī)械手實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，不僅能對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，而且能夠脫機(jī)

35、進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)、模擬控制。在實(shí)驗(yàn)中利用動(dòng)畫配合實(shí)物協(xié)同運(yùn)動(dòng)，給予最直觀的展示。既降低了學(xué)習(xí)難度，又提高了學(xué)習(xí)的效率與趣味性。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：組態(tài)王，可編程序控制器，監(jiān)控系統(tǒng) </p><p>　　可編程序控制器（Programmable Controller,英文縮寫為PC、后又稱為PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通訊網(wǎng)絡(luò)

36、技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它面向控制過(guò)程、面向用戶、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）之一。</p><p>　　可編程序控制器(PLC)是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。自問(wèn)世以來(lái)PLC得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化強(qiáng)有力的工具,得到了廣泛的普及和推廣應(yīng)用 。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是該課程的必要環(huán)節(jié),然而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格昂貴;不開(kāi)設(shè)此

37、實(shí)驗(yàn)就會(huì)影響學(xué)生吸收新技術(shù)和創(chuàng)新能力的發(fā)揮,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和工程綜合實(shí)踐能力。因此,我們把組態(tài)技術(shù)和可編程控制實(shí)驗(yàn)裝置相結(jié)合,探索一種新穎的實(shí)驗(yàn)方法.</p><p>　　1.1 機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　機(jī)械手是一種模擬人手操作的自動(dòng)機(jī)械。它可按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操持工具完成某些特定操作。應(yīng)用機(jī)械手可以代替人從事單調(diào)、重復(fù)或繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械

38、化和自動(dòng)化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動(dòng)條件，保證人身安全。50年代以后，機(jī)械手逐步推廣到工業(yè)生產(chǎn)部門，用于在高溫、污染嚴(yán)重的地方取放工件和裝卸材料，也作為機(jī)床的輔助裝置在自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線和加工中心中應(yīng)用，完成上下料或從刀庫(kù)中取放刀具并按固定程序更換刀具等操作。</p><p>　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的普及和發(fā)展，工業(yè)上機(jī)械手的應(yīng)用業(yè)越來(lái)越廣泛，對(duì)機(jī)械手的控制要求和精度也越來(lái)越高。機(jī)械手控制系統(tǒng)在各類院

39、校的PLC實(shí)踐教學(xué)中得到了廣泛的利用，其基本控制要求：按下開(kāi)始按鈕裝置開(kāi)始工作，機(jī)械手首先做下降運(yùn)動(dòng)，待下降到位后，機(jī)械手張開(kāi)手指抓取物品(抓緊物 品時(shí)間由定時(shí)器確定)；然后機(jī)械手上升到最上端 (由上限位開(kāi)關(guān)確定)，再向右運(yùn)動(dòng)；到達(dá)右端后，機(jī)械手開(kāi)始下降，下降到位后機(jī)械手松開(kāi)，放下物品；再將機(jī)械手上升，如此循環(huán)提取物品。機(jī)械手工作過(guò)程流程如圖 1所示，系統(tǒng) I／O分配如表1所示，部分控制程序見(jiàn)圖2。</p><p&g

40、t;　　原始位 下降 夾緊 上升 右移</p><p>　　左移 上升 放松 下降</p><p>　　圖1 機(jī)械手工作過(guò)程流程圖</p><p>　　表 1 系統(tǒng)輸入、輸 出地址分配表</p><p>　　圖2 系統(tǒng)部分梯形圖</p><p>&l

41、t;b>　　2.1 組態(tài)王</b></p><p>　　在PLC控制的機(jī)械手系統(tǒng)中的應(yīng)用組態(tài)軟件又稱上位機(jī)管理軟件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,它提供了靈活的組態(tài)工具，人機(jī)交互界面好，能充分實(shí)現(xiàn)工業(yè)各領(lǐng)域的管理控制 、數(shù)據(jù)采集、連續(xù)控制及統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制。組態(tài)王是眾多組態(tài)軟件中國(guó)產(chǎn)軟件的優(yōu)秀代表。 </p><p>　　2.1.1 組態(tài)王軟件的特點(diǎn) </p><p

42、><b>　　(1)豐富的I／O</b></p><p>　　將組態(tài)王和驅(qū)動(dòng)程序整合在一起,通用性強(qiáng),含有多種I／O驅(qū)動(dòng)程序,能與較多的PLC通信 ，并且通信可靠 。 </p><p>　　(2)報(bào)警和事件系統(tǒng)</p><p>　　組態(tài)王報(bào)警系統(tǒng)具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。組態(tài)王分布式報(bào)警管理提供多種報(bào)警管理功能。包括：基于事件

43、的報(bào)警、報(bào)警分組管理、報(bào)警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過(guò)濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報(bào)警管理。組態(tài)王還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。報(bào)警和事件具有多種輸出方式:文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、打印機(jī)和報(bào)警窗，并且可以利用控件等工具輕松瀏覽和打印報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。 </p><p><b>　　(3)安全系統(tǒng)</b></p><p>　　組態(tài)王采用分級(jí)和分區(qū)保護(hù)的雙重保護(hù)策略

44、，對(duì)新增用戶組和安全區(qū)管理，999個(gè)不同級(jí)別的權(quán)限和64個(gè)安全區(qū)形成雙重保護(hù)，另外組態(tài)王能記錄程序運(yùn)行中操作員的所有操作。</p><p>　　2.1.2 組態(tài)工程的建立 </p><p>　　1） 建立新的組態(tài)工程運(yùn)行組態(tài)環(huán)境</p><p>　　在“組態(tài)王”工程管理器(Proj—Manager)選擇選單“文件＼新建工程”或單擊“新建”按鈕，彈出新建工程對(duì)話框。在

45、工程路徑文本框中輸入一個(gè)有效的工程路徑，或單擊“瀏覽…”按鈕后在彈出的路徑選擇對(duì)話框中選擇一個(gè)有效的路徑。在工程名稱文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時(shí)將被作為當(dāng)前工程的路徑名稱。在工程描述文本框中輸入對(duì)該工程的描述文字。工程名稱長(zhǎng)度應(yīng)小于32個(gè)字節(jié)，工程描述長(zhǎng)度應(yīng)小于40個(gè)字節(jié)。單擊“完成”完成工程的新建 。 </p><p>　　2）數(shù)據(jù)變量的定義 </p><p>　　數(shù)據(jù)庫(kù)是”組

46、態(tài)王”軟件的核心部分，在工程管理器中，選擇“數(shù)據(jù)庫(kù)＼數(shù)據(jù)詞典”，雙擊“新建圖標(biāo)”，彈出”變量屬性”對(duì)話框，創(chuàng)建機(jī)械手各個(gè)變量數(shù)據(jù)，這些變量與PLC內(nèi)部變量一一對(duì)應(yīng)，PLC的輸入輸出完全由組態(tài)王內(nèi)部變量代替。這樣，PI C的實(shí)際輸入輸 </p><p>　　出狀態(tài)都反映在組態(tài)監(jiān)控界面上，借助PLC的CPU通信功能，系統(tǒng)的運(yùn)行就可以實(shí)現(xiàn)真正的仿真 。 </p><p>　　數(shù)據(jù)變量是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)

47、據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程也即定義數(shù)據(jù)變量的過(guò)程。定義數(shù)據(jù)變量的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍，確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù) ，如存盤的周期、存盤的時(shí)間范圍和保存期限等。數(shù)據(jù)對(duì)象有 I／O開(kāi)關(guān)型、I／O數(shù)值型、I／O字符型 、內(nèi)存開(kāi)關(guān)型等8種類型。不同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象 ，屬性不同，用途也不同。 </p><p>　　3） 系統(tǒng)控制界面設(shè)計(jì) </p><p>

48、　　在組態(tài)王平臺(tái)上建立“機(jī)械手控制系統(tǒng)”窗口并設(shè)置好窗口屬性。通過(guò)繪圖工具箱中的工具，繪制出組建系統(tǒng)所需的各個(gè)元件，調(diào)用系統(tǒng)控件制作控制按鈕，利用文字標(biāo)簽對(duì)相應(yīng)元件進(jìn)行注釋。最后生成的整體動(dòng)畫效果圖。 </p><p><b>　　4） 動(dòng)畫連接 </b></p><p>　　由圖形對(duì)象搭制而成的圖形界面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象

49、的狀態(tài)變化，達(dá)到過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。組態(tài)王實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗1：3中的圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性。</p><p><b>　　表2 數(shù)據(jù)詞典定義</b></p><p>　　本系統(tǒng)部分程序設(shè)計(jì)如下：</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\向下==1)</p><p

50、>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)+20;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\向上==1)</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)-25;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\放==1)</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)2=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)2+20;</p><p>　　\\本站點(diǎn)

51、\移動(dòng)3=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)3+20;</p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\放==1)</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)2=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)2+24;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)3=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)3+18;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)4=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)5=0;<

52、;/p><p>　　if(\\本站點(diǎn)\放松==1)</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)4=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)4+15;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)5=\\本站點(diǎn)\移動(dòng)5+16;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)2=0;</p><p>　　\\本站點(diǎn)\移動(dòng)3=0;</p><p>&l

53、t;b>　　3.1 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　機(jī)械手控制系統(tǒng)在各類院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到廣泛的利用，它可以作為電氣及樓宇自動(dòng)化等專業(yè)的PLC和相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。但是由于實(shí)際硬件的教學(xué)投入較大，對(duì)教學(xué)空 間也比較苛刻，從而給各個(gè)院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)很大的困擾。利用工控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)通信的方法簡(jiǎn)單易行。本系統(tǒng)利用組態(tài)王，配合簡(jiǎn)單的PLC主機(jī)，在PC機(jī)界面上實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)