发布时间 : 星期六 文章基于MCGS的机械手控制系统更新完毕开始阅读
湖南工业大学专科毕业设计（论文）
须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难不利局面。它能够很好地解决传统工业控制存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。另外对生产现场可以实时监控，进行报表等操作，不但可以改善生产操作人员的工作环境，而且可以保证产品的工艺和质量的要求。
综上所述，机械手采用组态和PLC两种控制系统来实现其功能。这样既能适应种类繁多的控制设备和过程监控装置又能提高系统运行的可靠性。
1.3几种常用组态软件介绍
目前主流的组态软件有InTouch HMI、MCGS、GE Fanuc、WinCC、EcHmi、力控和组态王等。各自特点如下：
1、InTouch HMI 为用户提供了今天的HMI 和监控应用所需的能力和通用性。 Wonderware 在研究与开发中进行了大量投入，保证为用户提供新型的、强大的、创新的产品。 其结果是：各种公司可以把他们的精力集中于业务的运转方面，而工程师可以利用最新的软件技术。
2、InTouch 软件适合于部署在独立机械中、在分布式的服务器/ 客户机体系结构中、在利用FactorySuite 工业应用服务器的应用中，也可以作为使用终端业务的瘦客户机应用。 InTouch 还是实现了微软公司的\支持WindowsXP\认证的第一个HMI 产品，可以从工作站、个人数字助理(PDA)和浏览器观看显示内容。
3、组态王软件经过七年开发，五年的各种突发环境的真实考验，九千例工程（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）的现场运行（包括\中华世纪坛\国家标志性工程），现已成为国内组态软件的客户首选，并且作为首家国内组态软件应用于国防，航空航天等重大领。
4、GE Fanuc的iFIX软件来全面监控和分布管理全厂范围的生产数据。在包括冶金、电力、石油化工、制药、生物技术、包装、食品机械手、石油天然气等各种工业应用当中，iFIX 独树一帜地集强大功能、安全性、通用性和易用性于一身，使之成为任何生产环境下全面的HMI/SCADA解决方案。 利用iFIX各种领先的专利技术，可以帮助企业制定出更快、更有效的商业及生产决策，以使企业具有更强的竞争力。FIX和IFIX是GE Fanuc先后推出的两个组态软件，技术纯熟，应用广泛。
5、WinCC运行于个人计算机环境，可以与多种自动化设备及控制软件集成，具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项，使用方式灵活，功能齐全。用户在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理，可形成所需的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表
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等。它为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境，不仅缩短了软件设计周期，而且提高了工作效率。WinCC，这一运行于Microsoft Windows 2000和XP下的Windows控制中心，已发展成为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。如果你想使设备和机器最优化运行，如果你想最大程度地提高工厂的可用性和生产效率，WinCC当是上乘之选。
6、EcHmi(Easy Control Human-Machine Interaction )是一个通用的工控软件人机介面组态软件。作者十多年从事工控行业软件的开发。EcHmi从HMI入手，从2001年的1.0版开始，到目前的9.5版，历经6年时间，通过不断的应用、改进，逐渐完善为一个全功能的工控组态软件，和国内外的同类软件相比有着独有的特点，比如动态模板，子图同步更新。EcHmi包含：EcMake开发环境、EcView运行系统、实时库、历史库、WEB系统5部分 。
7、力控监控组态软件是北京三维力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，是三维力控全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台 。力控6.0在秉承力控5.0成熟技术的基础上，对历史数据库、人机界面、I/O驱动调度等主要核心部分进行了大幅提升与改进，重新设计了其中的核心构件，力控6.0面向. NET开发技术，开发过程采用了先进软件工程方法：“测试驱动开发”，产品品质将得到充分保证。
8、MCGS(Monitor and Control Generated System)是由北京昆仑通态自动化软件公司开发的一套基于Windows平台，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。MCGS5.5通用版是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时整整一年时间，辛勤耕耘的结晶，MCGS5.5通用版无论在界面的友好性、内部功能的强大性、系统的可扩充性、用户的使用性以及设计理念上都有一个质的飞跃，是国内组态软件行业划时代的产品，必将带领国内的组态软件上一个新的台阶。MCGS能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
本设计采用是MCGS来设计机械手控制系统。
1.4 研究方案
运用现代数字电子控制技术和组态控制技术，利用PLC和组态及其计算机进行辅助设计，实现设计出稳定实用、节能性高、操作简单方便的机械手生产控制系统，进而满足机械手工业化生产的需求。
在本设计中将按照：规划设计,PLC硬件设计、PLC程序设计、组态软件设
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计与仿真，设计验证的方法进行。
首先按照要求制定设计规划。在完成设计规划后，根据控制对象的实际情况和控制要求选择适合型号的PLC作为控制器，依照所选用型号的PLC设计相应的硬件。
最后在主机上进行运行验证，直到控制系统能够正常运行，完成使用文档，最终交付客户使用。
1.5应用前景
本设计所涉及的基于PLC和MCGS设计机械手控制系统，达到了智能化的设计要求，不但结构简单操作简便，而且提高了控制系统的可靠性和使用寿命。适应了当前组态软件生产过程工业自动化的需求。这些领域大量地使用实时数据处理软件，而且需要人机界面，但是由于现有组态软件为这些应用领域考虑得太少，不能充分满足系统的要求，因而目前这些领域仍然是专用软件占统治地位。随着计算机技术的飞速发展，组态软件应该更多地总结这些领域的需求，设计出符合应用要求的开发工具，更好地满足这些行业对软件的需求，进一步减少这些行业在自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。不但可以改善生产操作人员的工作环境，而且可以保证产品的工艺和质量的要求，并且还可以为机械手应用和生产企业产品更新换代，减少设备投入，降低生产成本提供了有利的手段，具有良好的应用前景。
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第2章 设计方案与要求
2.1设计方案
1、PLC的设计方案
本设计采用全新的逻辑模块控制法，即使用PLC作为系统的控制器。所以在本设计中将以PLC为基础制定设计方案。首先根据控制对象的实际情况和控制要求选择适合型号的PLC作为控制器。确定好要选用型号的PLC后，就要设计相应的硬件电路。硬件电路的设计包括主电路的设计和控制电路的设计。
其中，在设计控制电路时，要根据所选PLC的型号确定接线方式，同时还要根据具体的控制要求对PLC的输入和输出端口进行功能分配。完成硬件设计后，将开始软件设计。采用PLC的配套编程软件在PC机上开发控制系统程序，并进行仿真调试。最后把程序下载到PLC主机上进行验证。整个设计流程如图2.1所示。
图2.1 控制器设计的总体方案
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