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1、 毕业设计报告（论文）(2012届)题 目： 模块化柔性加工系统的设计与实现 所 属 系：自动化技术系 班 级：自动化0913 学 生 姓 名： 学 号： 同 组 成 员： 指 导 教 师： 摘要随着经济的发展和消费水平的提高，人们更注重产品的不断更新和多样化，中小批量、多品种生产已成为机械制造业的一个重要特征；科学技术的迅猛发展推动了自动化程度和制造水平的提高。现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感
2、检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。本设计主要利用MPS实训室提供的实训设备，设计并实现一个模块化生产的流水线，主要实现的流程：将仓库站中的成品按照需要放置在放到仓库站的原点位等待小车站的机械手将其抓取送到拆卸站进行拆卸并分拣，再将拆卸站拆卸完的半成品由小车站的机械手将其抓取送到仓库站，仓库站在将其送回原来的位置。除主流程外，要考虑手自动的切换以及各环节的急停逻辑。并利用组态软件进行整个系统的监控。关键字：自动化 plc 组态王目录摘要II目录III第一章 绪论11. 柔性加工系统12. PLC技术与发展的概述13. 设计要求2第二章
3、模块化柔性加工系统32.1 系统的基本组成32.2 系统的基本功能32.3 系统的电气控制42.3.1 可编程控制器42.3.2 控制系统52.4 三菱FX系列 PLC N:N通信62.4.1 三菱FX系列PLC N:N通信网络的特性62.4.2 安装和连接N:N 通信网络72.4.3 N:N 通信网络软件实现8第三章 立体仓库站123.1 立体仓库站的组成123.2 I/O清单133.3 plc程序的设计13第四章 自动输送站154.1 自动输送站的组成154.2 I/O清单164.3 plc程序的设计16第五章 拆卸分拣站185.1 拆卸分拣站的组成185.2 I/O清单195.2 plc
4、程序的设计19第六章 组态画面设计216.1 组态王的概述216.2 组态画面的设计216.2.1 工程设备配置216.2.2 创建监控画面226.2.3 数据库236.2.4 画面命令语言24第七章 总结26致谢27参考文献28第一章 绪论1. 柔性加工系统随着科学计算的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，是使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。在我系的MPS实训室中，有一套模
5、块化柔性加工系统，该系统是用来学习自动控制技术、人工智能、计算机网络控制等先进技术的开放式的实验系统。该系统集成了现场通讯技术（Profibus）以太网通讯技术。它使得学生方便地了解这套先进技术如同在工业上的应用，使得学生能近距离地学习这些技术。该系统具有多种驱动形式：有气压传动、传送带、步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、变频调速电机等工业常见的传动。系统为了方便学生进行电气控制的自由组合和创新性学习，每个单元均配置SMT智能教学实训台，这解决了生产线教学学生不能亲自设计控制系统的难题，是国内唯一也是最领先技术产品。2. PLC技术与发展的概述可编程控制器（Programmable Log
6、ic controller，简称PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技术与自动化技术而开发的新一代工业控制器。它具有可靠性高、适应工业现场的高温、冲击和振动等恶劣的特点，已成为解决自动化控制问题的最好有效工具，是当前先进工业自动化的三大支柱之一。PLC是工控系统最重要的核心组件，是整个系统的大脑。PLC的出现，是以往的继电器连接控制，成为过去时代。可编程控制器以体积小功能强大所著称，他不但可以很容易的完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、技术控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在、由于信息、网络时代
7、的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。3. 设计要求利用MPS实训室提供的实训设备，设计并实现一个模块化生产的流水线，主要实现的流程：将仓库站中的成品按照需要放置在放到仓库站的原点位等待小车站的机械手将其抓取送到拆卸站进行拆卸并分拣，再进拆卸站拆卸完的半成品由小车站的机械手将其抓取送到仓库站，仓库站在将其送回原来的位置。除主流程外，要考虑手自动的切换以及各环节的急停逻辑。利用组态王画面对整个系统进行控制，组态画面上分别有上电、复位、启动、停止等按钮，用指示灯显示正在运行的站点，并在画面显示出废品和成品的个数（黑色为废品，绿色为成品）。按下上电按钮各
8、站点上电；按下复位按钮各站点进行复位；按下启动按钮仓库站将指定的成品放置在放到仓库站的原点位等待小车站的机械手将其抓取送到拆卸站进行拆卸并分拣，再进拆卸站拆卸完的半成品由小车站的机械手将其抓取送到仓库站，仓库站在将其送回原来的位置；按下停止各站点停止工作。第二章 模块化柔性加工系统2.1 系统的基本组成模块化柔性加工系统由MPS实训室提供的仓库站、小车站和拆卸站三个站组成的，其中，每一工作站都可自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个工作站的执行机构基本上以气动执行机构为主，但小车站的整体运动则采取步进电机驱动，拆卸站的传送带驱动则采用了电动机的传动装置。在整个加工系统中还应用
9、多种类型传感器，分别用于分辨颜色的、物体通过的情况等，传感器技术是机电一体化技术中的关键技术之一，是现代工业实现高度自动化的前提之一。在控制方面，柔性加工系统采用了基于RS485串行通信的PLC网络控制方案，即每一工作站由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。用户可根据需要选择不同厂家的PLC及其所支持的RS485通信模式，组建成一个小型的PLC网络。小型PLC网络以其结构简单，价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用，在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC网络技术，将为进一步学习现场总线技术、
10、工业以太网技术等打下了良好的基础。2.2 系统的基本功能1、仓库站的基本功能：仓库站是整个系统的起始单元，在整个系统中，起着向拆卸站提供成品的作用。具体的功能是：将仓库站中的成品按照需要放置在放到仓库站的原点位等待小车站的机械手将其抓取送到拆卸站进行拆卸，等待拆卸站拆卸完的半成品并将其送回原位。2、小车站的基本功能：该站通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到仓库站抓取工件，把抓取的工件输送带拆卸站进行拆卸；再将拆卸完的半成品输送到仓库站，实现传送工件的功能。直线运动传动机构的驱动器可采用伺服电机或步进电机，本站采用的是伺服电机。3、拆卸站的基本功能：该站是将小车站送来的成品进行拆卸并对小工件
11、进行颜色分辨，成品由机械手抓去放入边上的盒子，废品由传送带送到顶端盒子。实现了拆卸、分辨的作用。2.3 系统的电气控制2.3.1 可编程控制器可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其相关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。FX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。由于FX2N系列具备如下的特点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功
12、能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。如图2.1所示：图2.1三菱 FX2N系列PLC外观图2.3.2 控制系统柔性加工系统的每一工作站都可自成一个独立的系统，同时也可以通过网络互连构成一个分布式的控制系统。1、当工作站自成一个独立的系统时，其设备运行的主令信号以及运行过程中的状态显示信号，来源于该工作单元按钮指示灯模块。模块盒上器件包括：指示灯（24VDC）：黄色（HL1）、绿色（HL2）、红色（HL3）各一只。主令器件：绿色常开按钮SB1两只红色常开按钮SB2一只选择开关SA（一对转换触点）急停按钮QS（一个常闭
13、触点）2、当各工作站通过网络互连构成一个分布式的控制系统时，对于采用三菱FX系列PLC的设备，柔性加工系统是采用了基于RS485串行通信的N：N通信方式。各工作站PLC配置如下：仓库站：FX2N-48MT主单元，共24点输入，24点晶体管输出。小车站：FX2N-48MT主单元，共24点输入，24点晶体管输出。拆卸站：FX2N-48MR主单元，共24点输入，24点继电器输出。3、组态画面系统运行的主令信号（复位、启动、停止等）通过触组态画面给出。同时，组态画面上也显示系统运行的各种状态信息。组态画面是在操作人员和机器设备之间做双向沟通的桥梁。使用组态画面能够明确指示并告知操作员机器设备目前的状况
14、，使操作变的简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使是新手也可以很轻松的操作整个机器设备。使用组态画面还可以减少PLC 控制器所需的I/O 点数，降低生产的成本，同时由于面板控制的小型化及高性能，相对的提高了整套设备的附加价值。柔性加工系统主要采用了组态王做组态画面，对整个系统进行监控。2.4 三菱FX系列 PLC N:N通信2.4.1 三菱FX系列PLC N:N通信网络的特性FX系列PLC支持以下5种类型的通讯： N：N网络：用FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N 等PLC进行的数据传输可建立在N：N的基础上，使用这种网络，能链接小规模系统中的数据。它适合于数量不超过8个的PLC（FX2
15、N、FX2NC、FX1N、FX0N）之间的互连。 并行链接：这种网络采用100个辅助继电器和10个数据寄存器在1：1的基础上来完成数据传输。 计算机链接（用专用协议进行数据传输）：用RS485（422）单元进行的数据传输在1：n（16）的基础上完成。 无协议通讯（用RS指令进行数据传输）：用各种RS232单元，包括个人计算机、条形码阅读器和打印机，来进行数据通讯，可通过无协议通讯完成，这种通讯使用RS指令或者一个FX2N-232IF特殊功能模块。 可选编程端口：对于FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S系列的PLC，当该端口连接在FX1N-232BD、FX0N-232ADP、FX1N-232
16、BD、FX2N-422BD上时，可以和外围设备（编程工具、数据访问单元、电气操作终端等）互连。模块化柔性加工系统采用三菱FX系列N:N网络通信实现各工作站的数据通讯。N：N网络建立在RS485传输标准上，网络中必须有一台PLC为主站，其他PLC为从站，网络中站点的总数不超过8个。系统中使用的RS485通信接口板为FX2N-485-BD和FX1N-485-BD，最大延伸距离50m，网络的站点数为5个。N:N网络的通信协议是固定的：通信方式采用半双工通讯，波特率（BPS）固定为38400 BPS；数据长度、奇偶校验、停止位、标题字符、终结字符以及和校验等也均是固定的。N:N网络是采用广播方式进行通
17、信的：网络中每一站点都指定一个用特殊辅助继电器和特殊数据寄存器组成的链接存储区，各个站点链接存储区地址编号都是相同的。各站点向自己站点链接存储区中规定的数据发送区写入数据。网络上任何1 台PLC 中的发送区的状态会反映到网络中的其他PLC，因此，数据可供通过PLC链接连接起来的所有PLC 共享，且所有单元的数据都能同时完成更新。2.4.2 安装和连接N:N 通信网络网络安装前，应断开电源。各站PLC应插上485-BD通信板。它的LED 显示/端子排列如图2.2所示。图2.2 485-BD板显示/端子排列柔性加工系统的 N：N链接网络，各站点间用屏蔽双绞线相连，如图2.2所示，接线时须注意终端站
18、要接上110欧姆的终端电阻（485BD板附件）。 图2.3 335A PLC链接网络连接 进行网络连接时应注意：1、图2.3中，R为终端电阻。在端子RDA和RDB之间连接终端电阻（110欧姆）2、将端子SG连接到可编程控制器主体的每个端子，而主体用100欧姆或更小的电阻接地。3、屏蔽双绞线的线径应在英制AWG2616范围，否则由于端子可能接触不良，不能确保正常的通信。连线时宜用压接工具把电缆插入端子，如果连接不稳定，则通讯会出现错误。如果网络上各站点PLC已完成网络参数的设置，则在完成网络连接后，再接通各PLC工作电源，可以看到，各站通信板上的SD LED和RD LED指示灯两者都出现点亮/熄
19、灭交替的闪烁状态，说明N：N网络已经组建成功。如果RD LED指示灯处于点亮/熄灭的闪烁状态，而SD LED没有（根本不亮），这时须检查站点编号的设置、传输速率（波特率）和从站的总数目。2.4.3 N:N 通信网络软件实现1、网络组建的基本概念和过程FX系列 PLC N:N通信网络的组建主要是对各站点PLC用编程方式设置网络参数实现的。FX系列 PLC规定了与N：N网络相关的标志位（特殊辅助继电器）和存储网络参数和网络状态的特殊数据寄存器。当PLC为FX1N或FX2N（C）时，N：N网络的相关标志（特殊辅助继电器）如表2.1所示，相关特殊数据寄存器如表2.2所示。表2.1 特殊辅助继电器特性辅
20、助继电器名称描述响应类型RM8038N：N网络参数设置用来设置N：N网络参数M，LRM8183主站点的通信错误当主站点产生通信错误时ONLRM8184M8190从站点的通信错误当从站点产生通信错误时ONM，LRM8191数据通信当与其他站点通信时ONM，L注：R：只读；W：只写；M：主站点；L：从站点在CPU错误，程序错误或停止状态下，对每一站点处产生的通信错误数目不能计数。M8184M8190是从站点的通信错误标志，第1从站用M8184，第7从站用M8190。表2.2 特殊数据寄存器特性数据寄存器名称描述响应类型RD8173站点号存储它自己的站点号M，LRD8174从站点总数存储从站点的总数
21、M，LRD8175刷新范围存储刷新范围M，LWD8176站点号设置设置它自己的站点号M，LWD8177从站点总数设置设置从站点总数MWD8178刷新范围设置设置刷新范围模式号MW/RD8179重试次数设置设置重试次数MW/RD8180通信超时设置设置通信超时M在表2.1中，特殊辅助继电器M8038（N：N网络参数设置继电器，只读）用来设置N：N网络参数。对于主站点，用编程方法设置网络参数，就是在程序开始的第0步（LD M8038），向特殊数据寄存器D8176D8180写入相应的参数，仅此而已。对于从站点，则更为简单，只须在第0步（LD M8038）向D8176写入站点号即可。例如，图2.4给出
22、了设置小车站（主站）网络参数的程序。图2.4 主站点网络参数设置程序上述程序说明如下： 编程时注意，必须确保把以上程序作为N：N网络参数设定程序从第0步开始写入，在不属于上述程序的任何指令或设备执行时结束。这程序段不需要执行，只须把其编入此位置时，它自动变为有效。 特殊数据寄存器D8178用作设置刷新范围，刷新范围指的是各站点的链接存储区。对于从站点，此设定不需要。根据网络中信息交换的数据量不同，可选择如表2.3（模式0），表2.4（模式1）和表2.5（模式2）三种刷新模式。在每种模式下使用的元件被N：N网络所有站点所占用。表2.3 模式0站号与字元件对应表 表2.4 模式1 站号与位、字元件
23、对应表 站点号元 件站点号元 件位软元件(M)字软元件(D)位软元件(M)字软元件(D)0点4点32点4点第0号D0D3第0号M1000M1031D0D3第1号D10D13第1号M1064M1095D10D13第2号D20D23第2号M1128M1159D20D23第3号D30D33第3号M1192M1223D30D33第4号D40D43第4号M1256M1287D40D43第5号D50D53第5号M1320M1351D50D53第6号D60D63第6号M1384M1415D60D63第7号D70D73第7号M1448M1479D70D73表2.5 模式2 站号与位、字元件对应表站点号元 件位
24、软元件(M)字软元件(D)64点4点第0号M1000M1063D0D3第1号M1064M1127D10D13第2号M1128M1191D20D23第3号M1192M1255D30D33第4号M1256M1319D40D43第5号M1320M1383D50D53第6号M1384M1447D60D63第7号M1448M1511D70D73在图2.4的程序例子里，刷新范围设定为模式1。这时每一站点占用328个位软元件，48个字软元件作为链接存储区。在运行中，对于第0号站（主站），希望发送到网络的开关量数据应写入位软元件M1000M1063中，而希望发送到网络的数字量数据应写入字软元件D0D3中，,对
25、其他各站点如此类推。 特殊数据寄存器D8179设定重试次数，设定范围为010（默认=3），对于从站点，此设定不需要。如果一个主站点试图以此重试次数（或更高）与从站通信，此站点将发生通信错误。 特殊数据寄存器D8180设定通信超时值，设定范围为5255（默认=5），此值乘以10ms 就是通信超时的持续驻留时间。 对于从站点，网络参数设置只需设定站点号即可，例如仓库站（1号站）的设置，如图2.5所示。图2.5 从站点网络参数设置程序例如果按上述对主站和各从站编程，完成网络连接后，再接通各PLC工作电源，即使在STOP状态下，通信也将在进行。第三章 立体仓库站3.1 立体仓库站的组成立体仓库站的主要
26、结构组成为：传动机构、工件、立体支架、阀组，端子排组件，PLC，急停按钮和启动/停止按钮，走线槽、底板等。其中，机械部分结构组成如图3.1所示。图3.1 立体仓库站外观图3.2 I/O清单表3.1 I/O清单分配表PLC输入传感器、行程开关PLC输出电磁换向阀、步进电机X0OB10Y0X方向脉冲X1OB9Y1Y方向脉冲X2OB8Y2X方向（Y2=0向右；Y2=1向左）X3OB7Y3Y方向（Y3=0向上；Y3=1向下）X4OB6Y41Y1（放大工件缸伸出）X5OB5Y51Y2（放大工件缸缩回）X6OB4Y7行程开关急停（B1-B4）X7OB3Y20开始灯X10OB2Y21复位灯X11OB1Y23
27、停止灯X12行程开关B1(左)Y26软上电X13行程开关B2(右)Y27软急停X14行程开关B3(下)X15行程开关B4(上)X161B1(放大工件缸缩回位)X171B2(放大工件缸伸出位)X20开始按钮X21复位按钮X22单/联按钮X23停止按钮X26上电3.3 plc程序的设计 1、程序结构：程序由两部分组成，一部分是系统网络通信程序，另一部分是仓库控制。2.通信网络程序的设置，设置仓库站为1号从站，如图3.2所示。图3.2 设置仓库站为从站13.仓库站的运行主要使用步进电机控制的，步进电动机是将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的一种特殊执行电动机。每输入一个电脉冲信号，电机就转动一
28、个角度，它的运动形式是步进式的，所以称为步进电动机。程序编写如图3.3所示。 图3.3 步进电机的控制程序4.仓库控制程序的步进顺序流程则如下图3.4所示。图中，初始步S0到S23步为复位操作，从步S24到步S31为仓库从固定工位取一工件送到原点，从步S32到步S39为把拆卸完的工件送回原位并进行回原。图3.4 仓库站控制流程图第四章 自动输送站4.1 自动输送站的组成输送站由抓取机械手装置、直线运动传动组件、拖链装置、PLC模块和接线端口以及按钮/指示灯模块等部件组成。图4.1是安装在工作台面上的输送单元装置侧部分。图4.1 自动输送站外观图4.2 I/O清单表4.1 I/O清单PLC输入传
29、感器PLC输出电磁换向阀与继电器X0B1（小车臂原点位）Y0臂脉冲X1B2（小车停1）Y1车脉冲X2B3（小车停2）Y2臂方向X3B4（小车停3）Y3车方向X6急停状态开关Y4臂伺服ONX101B1夹爪开限位Y101Y1（夹爪开）X111B2夹爪闭限位Y111Y2（夹爪闭）X122B1臂出限位Y122Y1（臂回）X132B2臂回限位Y132Y2（臂出）X14光电传感器3B1（小车臂升）Y143Y1（臂降）X15光电传感器3B2（小车臂降）Y20开始灯X20开始按钮Y21复位灯X21复位按钮Y23停止灯X22特殊按钮Y26软上电X23单/联按钮Y027软急停X24手/自按钮X25停止按钮X26上
30、电4.3 plc程序的设计1.小车站的网络通信参数设置，进行小车站的站点号、从站个数、刷新设置、重试次数、通信超时等参数的设置，参数设置程序如图4.2。图4.2 小车站网络通信参数设置2.小车站的控制主要由伺服电机控制的，伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。3.小车站的步进控制流程如图4.3所示。图4.3 小车站流程图第五章 拆卸分拣站5.1 拆卸分拣站的组成拆卸分拣站是完成输送站送来的已加工、装配的大工件进行拆卸，拆卸后的小工件进行分拣。将不同
31、颜色的小工件放入不同的两个盒中。把输送站送来大工件进行拆卸后的小工件放到传送带上由光电传感器进行颜色区分，黑色由传送带直接送至顶端盒内，绿色由机械手夹起放入旁边盒。拆卸分拣站主要结构组成为：传送、拆卸和分拣机构，传动带驱动机构，电磁阀组，接线端口，PLC模块，按钮/指示灯模块及底板等。其中，机械部分的装配总成如图5.1所示。图5.1 拆卸分检站外观图5.2 I/O清单表5.1 I/O清单PLC输入传感器PLC输出电磁换向阀与继电器X01B1(放大工件缸缩回位)Y01Y2（放大工件缸伸出）X11B1(放大工件缸伸出位)Y11Y1（放大工件缸缩回）X22B1（拆卸缸上升位）Y22Y1（拆卸缸向下伸
32、出）X32B2（拆卸缸下降位）Y43Y1（挡缸伸出）X43B1（挡缸缩回位）Y53Y2（挡缸缩回）X53B2（挡缸伸出位）Y104Y1（伸出缸伸出）X6光电传感器B1（分辨颜色）Y114Y2（伸出缸缩回0X104B1（伸出缸缩回位）Y125Y1(下降缸向下伸出)X114B2（伸出缸伸出位）Y146Y1（夹爪缸爪开）X125B1（下降缸上升位）Y156Y2（夹爪缸爪关）X135B2（下降缸下降位）Y16继电器K1（电机）X146B1（夹爪缸张开位）Y20开始灯X16光电传感器B2（检测工件通过）Y21复位灯X20开始按钮Y23停止灯X21复位按钮Y26软上电X22单/联按钮Y27软急停X23停止
33、按钮X26上电5.2 plc程序的设计1.通信网络参数设置程序如图5.2所示，设置拆卸站为从站2。图5.2 拆卸站网络通信参数设置2.拆卸站还要进行拆卸对废品进行计数，废品个数计数程序如图5.3所示。 图5.3 废品计数程序2.拆卸站的步进流程如图5.3所示。图5.3 拆卸站流程图第六章 组态画面设计6.1 组态王的概述“组态王”是北京亚控科技推出的一款工业组态软件，从诞生至今已有十几年的时间。这款软件广泛应用于钢铁、化工、电力、国属粮库、邮电通讯、环保、水处理、冶金等各行业。是目前市场上最为常见的一款工业组态软件。组态王软件由工程管理器Projmanager、工程浏览器TouchExplor
34、er、画面开发软件TouchMak（内嵌于工程浏览器）和运行系统TouchVew四部分组成。工程管理器用于新工程的创建和已有工程管理，在工程浏览器中你可以查看、配置工程的各个组成部分，画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统和工程运行系统来完成的。6.2 组态画面的设计6.2.1 工程设备配置组态王工程浏览器如图6.1所示。图6.1 组态王工程浏览器的界面6.2.2 创建监控画面建立画面：在工程浏览器左侧的“工程目录显示区”中选择“画面”选项，左右侧视图中双击“新建”图标，弹出新建画面对话框。新建画面属性设置如图6.2所示：图6.2 新建画面属性在对话框中单击“确定”生成一幅画面名为“风机
35、监控画面”，如图6.3所示。图6.3 系统监控画面6.2.3 数据库数据库是“组态王”最核心的部分。数据库中变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用 的数据变量的详细信息。在工程浏览器的左侧选择“数据词典”，在右侧双击“新建”图标，弹出“变量属性”对话框，如图6.4所示。图6.4 定义变量在对话框中添加变量如下：变量名：m0变量类型：I/O离散初始值：关连接设备：plc寄存器：M0数据类型：Bit读写属性：读写用类似的方法建立其他属性的变量。需要的变量如图6.5所示：图6.5 组态王所需要设定的变量6.2.4 画面命令语言命令语言有六种形式，其区别在于命令语言执行的时机或
36、条件不同:(1)应用程序命令语言可以在程序启动时、关闭时或在程序运行期间周期执行。如果希望周期执行，还需要指定时间间隔。(2)热键命令语言被连接到设计者指定的热键上，软件运行期间，操作者随时按下热键都可以启动这段命令语言程序。(3)事件命令语言规定在事件发生、存在、消失时分别执行的程序。离散变量名或表达式都可以作为事件。(4)数据改变命令语言只连接到变量或变量的域。在变量或变量的域值变化到超出数据字典中所定义的变化灵敏度时，它们就被触发执行一次。(5)自定义函数命令语言提供用户自定义函数功能。用户可以根据组态王的基本语法及提供的函数自己定义各种功能更强的函数，通过这些函数能够实现工程特殊的需求
37、。(6)画面命令语言可以在画面显示时、隐含时或在画面存在期间定时执行画面命令语言在定义画面的各种图素的动画连接时，可以进行命令语言的连接。在画面的任意位置单机鼠标右键，在弹出的下拉菜单中选择“画面属性”命令，在画面属性对话框中选择“命令语言”选项，弹出命令语言对话框，如图6.6所示：图6.6 画面命令语言单机菜单中的“全部存”命令，再单机“切换到VIEW命令”进入系统运行从而达到监控现场的目地。第七章 总结本次设计主要以组态王为监控软件，采用基于RS485串行通信的PLC网络控制，组建一个小型的PLC网络，实现整个加工系统的监控。通过对组态画面的操作来完成从仓库站取成品到拆卸站进行拆卸，拆完后
38、半成品运回仓库站。通过本次设计我对柔性加工系统有了更深的认识，掌握了柔性加工系统的工作流程，掌握了三菱FX系列PLC的N:N网络通信并能编写网络通信程序，了解了步进电机和伺服电机的应用，对三菱PLC的应用有了更深的体会。致谢感谢我的指导老师 。祝老师渊博的知识体系、严谨的治学方法 、超前的学术意识、精益求精的工作态度，都在我的脑海里打下深深地烙印。是我三年学习生活的最大收获，使我受益非浅。本论文的完成也是在祝老师亲自指导下完成的，从论文的方向，到论文的架构，再到论文的具体细节，都得到了祝老师孜孜不倦的教导。感谢我的同组成员 同学，在做毕业设计的八周时间里对我的帮助和支持，在她的帮助下克服一个一
39、个的困难和疑惑顺利的完成了设计。几个月里的设计时间虽然短暂，我却从中学到了很多的东西。我由衷地感谢关怀、教诲、帮助、支持和鼓励我完成学业的老师、朋友和亲人。感谢他们为我所做的一切!参考文献1 张万忠. 可编程控制器应用技术（M）. 北京：化学工业出版社，2005.2 孙振强. 可编程控制器原理及应用教程（M）. 北京：清华大学出版社，2005.3 王庭有. 可编程控制器原理及应用（M）. 北京：国防工业出版社，2005.4 王兆义. 小型可编程控制器实用技术（M）. 北京：机械工业出版社，1997.5 洪志育. 例说PLC. 北京：人民邮电出版社，2006.6 周明. 现场总线控制系统（M）.
40、 北京：中国电力出版社，2002.7 邱公伟. 可编程控制器网络通信及应用（M）. 北京：清华大学出版社，2001.8 李建兴. 可编程控制器应用技术（M）. 北京：机械工业出版社，2004.9 廖常初. 可编程序控制器应用技术（M）. 重庆：重庆大学出版社，2007.10 史国生. 电气控制与可编程控制器术（M）. 北京：化学工业出版社，2005.11 北京亚控科技发展有限公司. 组态王KingView实用手册. 2004.12 三菱电机公司. FX系列通信手册. 2001.15 陈伯时. 电力拖动控制系统运动控制系统（M）. 北京：机械工业出版社，2004.16 岳庆来. 变频器、可编程序控制器及触摸屏综合应用技术（M）. 北京：机械工业出版社，2007.17 高勤. 可编程控制器原理及应用（M）.北京：电子工业出版社，2006.18 张还. 三菱FX系列PLC设计与开发原理、应用与实训（M）.北京：机械工业出版社，2009.19 张玉华. 可编程控制器原理及应用（M）.北京：北京大学出版社，2009.
