基于组态王的机械手系统设计
基于组态王的机械手监控系统设计

基于组态王的机械手监控系统设计[摘要]在本设计中,我将介绍两种方式来实现对机械手系统的控制,并且在本文中将具体介绍关于组态王所能实现的控制方式,以及即时信息的反馈功能。
[关键词]机械手组态王监控系统一、机械手控制要求分析下面通过具体的设计来实现本监控系统的功能,现在,分析机械手控制系统的控制要求。
机械手具有启动、停止、移动、抓、放等功能。
机械手操作人员可以通过启动、停止按钮来控制机械手的启动和停止。
移动和抓、放功能通过步进电机和直流电机来实现。
底盘的旋转则直接由直流电机通过电机的正、反转来实现对其的控制。
抓紧和放松电磁阀的控制当相应的电磁阀动作,则机械手会作出相应的机械动作。
对机械手的操作可以有两种方式:第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制机械手的动作;第二种是根据实际的生产工艺要求,编制出控制程序,按照事先预定的顺序控制机械手的动作。
二、机械手监控系统简介本文将实现对机械手控制系统进行信号采集、系统运行状况时实远程监控等多项功能,整个工程的组态工作包括定义环境的数据变量,动画制作,控制流程的脚本程序的编写,完成上位工控机与底层设备的通讯,信号的输出,安全机制等。
控制流程的编写是对系统运行流程实现有效控制的手段,运行策略本身是系统提供的一个框架,其里面放置有策略条件构件和策略构件组成的“策略行”,通过对运行策略的定义,使系统能够按照设定的顺序和条件操作实时数据库、控制用户窗口的打开、关闭并确定设备构件的工作状态等,从而实现对外部设备工作过程的精确控制,包括编写控制程序,选用各种功能构件,如数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多媒体输出等。
通过工程浏览器,可以很清楚地看到真个系统工程涉及制作的画面,它将画面制作系统设计的图形画面、命令语言、设备管理、变量管理、网络配置、配方管理、系统配置(包括开发系统配置、运行系统配置、报警配置、历史数据记录、网络配置、打印和用户配置等)工程资源进行了集中的管理,在一个窗口进行了树型结构的排列,左边部分是“工程目录显示区”,右边部分为“目录内容显示区”。
基于组态王的机械臂设计

《计算机控制系统》组态王课程设计报告设计题目:机械手控制系统设计专业班级学号学生姓名设计时间2011-2012学年下学期教师评分2012年5月18日机械手控制系统设计一、设计内容 (3)二、设计目的 (3)三、设计步骤 (3)1、启动组态王,新建工程 (3)2、新建设备,并将其命名为PLC (3)3、通讯设备参数设置 (4)4、定义变量 (4)(1)、定义启动(指示灯) (5)(2)、定义上(指示灯) (5)(3)、定义下(指示灯) (6)(4)、定义上行 (6)(5)、定义下行 (7)(6)、定义左(指示灯) (7)(7)、定义右(指示灯) (8)(8)、定义夹紧显示(指示灯) (8)(9)、定义垂直上 (9)(10)、定义垂直下 (9)(11)、定义物体上 (10)(12)、定义物体下 (10)(13)、定义水平左 (11)(14)、定义水平右 (11)(15)、定义水平左1 (12)(16)、定义水平右1 (12)(17)、定义时间 (13)(18)、定义夹紧物体 (13)(19)、定义旋转 (14)(20)、定义加紧旋转 (14)(21)、定义放(指示灯) (15)(22)、定义电机旋转(指示灯) (15)5、画面绘制 (16)6、动画连接及参数设定 (17)(1)、机械手 (17)(2)、物体 (18)(3)、传送带 (18)(4)、指示灯、开关 (19)四、应用程序命令语言 (20)五、机械手工作过程 (21)六、心得体会 (21)一、设计内容完成一个工业机械手监控系统设计,有具体流程图画面,各画面间能实现灵活切换。
具体的控制要求是:(1)按下启动按钮后,机械手得电进入工作状态。
(2)按下复位按钮后,启动指示灯熄灭,不管机械手在什么位置,都将回到原始位置。
(3)按下启动按钮后,启动灯亮,机械手进入工作状态,机械手臂伸出→下降→夹紧→上升→右移→下降→放开→上升→左移,进行一次循环运行,最后回到原始位置,等待下一次运行启动。
基于组态王的机械手系统设计

基于组态王的机械手系统设计机械手系统是工业生产中常见的一种自动化设备,用于搬运、装配、拆卸、焊接等工作。
组态王是一种功能强大的工业控制软件,它可以集成各种传感器和执行器,并通过编程实现自动化控制。
本文将基于组态王的机械手系统设计进行详细的介绍。
首先,机械手系统通常由机械结构、传感器和执行器、控制系统等三个主要部分组成。
机械结构是机械手的实体框架,通过连接各个关节和连接件实现运动。
传感器主要用于获取环境信息和目标位置信息,如视觉传感器、力传感器等。
执行器用于控制机械手的运动,如电机、气动驱动等。
控制系统则负责整个机械手系统的控制和调度。
在设计机械手系统时,首先需要对目标任务进行分析和确定。
比如,机械手需要完成什么样的动作,需要搬运多重的物体,需要多大范围的工作空间等。
这些信息将决定机械手的结构、传感器和执行器的选择。
接下来,需要进行机械结构的设计。
机械结构需要具备足够的稳定性和刚度,同时要考虑到机械手需要达到的工作空间和负荷要求。
常见的机械结构有串联臂和并联臂两种。
串联臂机械手由一系列的关节和连接件组成,关节通过电机或气缸实现驱动。
并联臂机械手则是由多个杆件和平台组成,杆件通过驱动器与平台连接。
根据实际需求进行选择。
然后,根据机械手的结构确定传感器和执行器的类型和位置。
传感器主要用于获取机械手当前的位置和状态,以及周围环境的信息。
视觉传感器可以用于目标物体的检测和识别,力传感器可以用于控制机械手的力量和力矩。
执行器则用于控制机械手的运动。
根据实际需求选择合适的传感器和执行器,并合理布置其位置。
最后,设计机械手的控制系统。
组态王是一款功能强大的工业控制软件,可以实现机械手系统的自动化控制。
在设计控制系统时,首先需要编写控制程序。
编程需要考虑机械手的动作规划、路径规划、运动学和动力学模型等。
利用组态王的开发环境进行编程,可以方便地实现机械手的自动化控制。
同时,控制系统需要与传感器和执行器进行通信,以实时获取机械手的位置和状态,并控制执行器的动作。
基于组态王的机械手监控系统设计

操 作人 员可 以通 过 启动 停 止 按钮来 控 制机 械 手 的 启动和 停止 抓 放功能 通过步进 电机 和直流 电机 来实现
机 通 过电机 的正 反 转来实现 对其 的控制
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基于组态的机械手设计

第一章组态王1.1 组态王的特点组态王开发监控系统软件,是新型的工业自动控制系统,它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。
它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
其中监控层对下连接控制层,对上连接管理层,它不但实现对现场的实时监测与控制,且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。
组态王和驱动程序整合在一起,通用性强,含有多种I/O驱动程序,能与较多的PLC通信,并且通信可靠。
报警和事件系统。
组态王报警系统具有方便、灵活、可靠、易于扩展的特点。
组态王分布式报警管理提供多种报警管理功能。
包括:基于事件的报警、报警分组管理、报警优先级、报警过滤、新增死区和延时概念等功能,以及通过网络的远程报警管理。
组态王还可以记录应用程序事件和操作员操作信息。
报警和事件具有多种输出方式:文件、数据库、打印机和报警窗,并且可以利用控件等工具轻松浏览和打印报警数据库的内容。
安全系统。
组态王采用分级和分区保护的双重保护策略,对新增用户组和安全区管理、999个不同级别的权限和64个安全区形成双重保护,另外组态王能记录程序运行中操作员的所有操作。
1.2 组态软件的结构划分从总体上讲,组态软件是由两大部分构成的,系统开发环境:是自动化工程设计工程师为实施其控制方案,在组态软件的支持下进行应用程序的系统生成工作所必须依赖的工作环境。
通过建立一系列用户数据文件,生成最终的图形目标应用系统,供系统运行环境运行时使用。
系统开发环境由若干个组态程序组成,如图形界面组态程序、实时数据库组态程序等。
系统运行环境:在系统运行环境下,目标应用程序被装入计算机内存并投入实时运行。
系统运行环境由若干个运行程序组成,如图形界面运行程序、实时数据库运行程序等。
组态软件支持在线组态技术,即在不退出系统运行环境的情况下可以直接进入组态环境并修改组态,使修改后的组态直接生效。
毕业设计(论文)-基于PLC与组态王Kingview6.50实现对机械手的控制设计

提供全套,各专业毕业设计泸州职业技术学院毕业设计基于PLC与组态王Kingview6.50实现对机械手的控制设计学生姓名所在系机械工程系班级2012级2班专业机电一体化指导教师2014年9月15日摘要在工业生产等相关领域内,会有一些高温、腐蚀及有毒气体出现在工作环境中,危害了操作人员的健康,增加了工人的劳动强度。
而机械手可以解决这些问题。
机械手可在空间抓、放、搬运物体,动作灵活多样,从而替代人工操作,适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产。
本毕业设计任务主要通过PLC完成对一个5自由度的机械手模型控制,使其完成一系列的生产动作过程,并使用组态王软件对机械手进行监控,将机械手的动作过程进行了动画显示。
设计所使用的机械手系统(TVT-99D)是由三菱FX2N-48MT PLC主机、机械手(滚珠丝杆、滑轨)、Syntron 42BYG250C步进电机及其驱动器、传感器、光电编码器、气动元件等组成,可实现机械手的上下移动、左右移动、底盘旋转及手爪旋转、抓放等动作。
主要采用了步进顺序控制及步进控制技术。
涵盖了可编程控制技术,位置控制技术、检测技术等,是机电一体化的典型代表。
设计报告首先介绍了机械手控制方式的选择和所选择方式的简介;其次介绍了应用PLC设计机械手的步骤;还介绍了PLC机械手的程序调试;最后介绍了应用组态王对机械手监控的过程,包括画面绘制、数据变量的设置等。
【关键词】: 机械手 PLC 滚珠丝杠步进控制AbstractIn industrial production and other domains, something like high temperature, corrosion and poisonous gas appear at workplace, which would increased worker's labor intensity and even endangers their health. With manipulator used, those difficult problems can be easily solved. Hand operation can be replaced by manipulator operation, because it can grab, put, move objects flexibly and changefully. So it can be applied to transform the production of variety of medium and small-volume automated production.The task of the graduation design is to control a mechanical hand model with 5 degrees of freedom by PLC, and use it to complete a series of actions.The KINGVING is used to monitor the mechanical hand, and change its movement into animations. The system(model:TVT-99D) I used is composed by MITSUBISHIS FX2N-MT PLC, mechanical hand(ball screw, slide rail), Syntron 42BYG250C step motor and its driver module, sensor, photoelectric encoder ,pneumatic component and so on. It controls manipulator move vertically or horizontally, chassis or paw rotate, pack-and-place. The design mainly uses stepping sequence control and stepping control technology. The process covers programmable control technology, position control technology, detection technology, which is a typical representative of mechatronics.The design report firstly describes how to choose the way to control the mechanical hand and introductions of the ways. Then introduces the design steps. It also introduces program test of the manipulator.At last, the paper introduces the steps of processing and monitoring manipulator by KingView.【Key words】: mechanical hand PLC ball screw step contr目录一、绪论 (4)(一)课题研究目的及意义 (4)(二)国内外机械手研究概况 (4)1.国内方面 (4)2.国外方面 (4)二、机械手控制方式选择 (6)(一)机械手常用控制方法 (6)1.控制方式的分类 (6)2.机械手控制方式的选定 (7)(二)PLC简介 (7)1.PLC组成 (9)2.PLC的特点 (9)3. PLC的主要功能 (9)4. PLC的经济性分析 (10)5.PLC的应用领域及发展状况 (10)(三)组态王简介 (12)1.仿真的基本方法 (12)2.组态王软件特点 (13)1.机械手本体 (17)2.步进电机及其驱动器 (18)3.直流电机驱动器单元 (22)4.接近开关和限位开关 (23)5.旋转码盘 (24)三、应用PLC设计机械手的步骤 (26)(一)工艺控制和设计要求 (26)1.具体流程及步骤 (26)2.设计要求 (27)(二)PLC程序设计 (28)1. I/O点数的确定及PLC类型的选择 (28)2. PLC的I/O分配 (28)3.编程方式及指令的选择 (28)4.PLC程序的设计 (30)四、PLC机械手的程序调试 (36)(一)PLC控制的安装与布线 (37)1.输入接线 (37)2.电源接线 (37)3.接地 (38)五、应用组态王对机械手监控过程 (40)(一)画面绘制 (40)(二)数据变量的设置 (41)(三)组态王与PLC的通讯设置 (41)(四)实际监控 (41)六、小结 (43)(一)设计和调试过程遇到的问题及解决方法 (43)1.外部接线问题 (43)2.PLC选型的问题 (43)3.接近开关使用 (43)4.合并程序 (43)5.特殊辅助继电器M8029的使用 (44)6.步进电机控制问题 (44)(二)心得体会 (44)七、致谢 (45)参考文献 (46)一、绪论(一)课题研究目的及意义机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。
组态王---机械手课程设计

前言机械臂自动机构的积极作用正日益为人们所认识,它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。
因为它能大大地改善工人的劳动条件,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐,因此,受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用,尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合,应用得更为广泛。
在我国,近代几年来也有较快的发展,并取得一定的成果,受到各工业部门的重视。
在生产过程中,经常要对流水线上的产品进行分拣,本课程设计我们利用可编程技术,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。
目录0.前言 (1)1.设计内容 (3)3.设计目的 (3)3.设计步骤 (3)3.1.启动组态王,新建工程 (3)3.2.新建设备,并将其命名为PLC (3)3.3.通讯设置参数设置 (3)4.定义变量 (4)4.1.定义启动(指示灯) (5)4.2.定义上(指示灯) (6)4.3.定义下(指示灯) (6)4.4.定义上行 (7)4.5.定义下行 (7)4.6.定义左(指示灯) (8)4.7.定义右(指示灯) (8)4.8.定义夹紧显示(指示灯) (9)4.9.定义垂直上 (9)4.10.定义垂直下 (10)4.11.定义物体上 (10)4.12.定义物体下 (11)4.13.定义水平左 (11)4.14.定义水平右 (12)4.15.定义水平左1 (12)4.16.定义水平右1 (13)4.17.定义时间 (13)4.18.定义夹紧物体 (14)4.19.定义旋转 (14)4.20.定义放(指示灯)..................................................................................... .. (15)4.21.定义电机旋转(指示灯) (15)5.画面绘制 (16)6.动画连接及参数设定 (16)7.应用程序命令语言 (20)8.机械手工作过程 (21)9.系统的运行于调试 (21)10.心得体会 (24)11.参考文献 (25)1.设计内容完成一个工业机械手监控系统,有具体流程图画面,各画面能实现灵活转换。
基于组态王的机械手系统设计

基于组态王的机械手系统设计组态王课程设计报告——机械手控制系统设计一.设计任务说明:1.机械手实验:熟完成一个工业机械手监控系统设计,(对象自己定)要求有流程图画面,报表画面。
各画面间能实现灵活切换,所以画面都能实现动画效果或数据或曲线显示,其中报表画面要求对机械手状态实现实时记录,并在能完成打印功能。
二.实验目的1.熟悉组态王软件,达到熟练使用组态软件的常用工具;2.学会完成组态工程的设计步骤;3.锻炼学生的动手能力和分析问题解决问题的能力。
三.实验步骤A .启动浏览器,新建工程。
B.设备定义:把地理上分散的物理硬件在软件上变成集中的逻辑硬件。
C.变量定义:完成所以能想到的变量定义,对于没有想到的后面设计过程遇到在定义也可。
注意:对I/O 或监控数据定义其报警条件和历史数据记录方式。
1定义x、x1、y、y1、启动、时间、旋转、停止D .画面绘制:完成各种需要画面的绘制。
E .动画连接及程序编写。
注意:对于没有实际对象的模拟监控变量一定要人为编程改变其数据变化,以此来仿真动画效果。
一、动画连接1 机械手2 物品3 传送带二、程序编写本站点启动 ==1)本站点时间本站点时间 +1; 点本站点 \x1+10;}本站点时间 >60)本站点时间 <=10)本站点本站点\y+10;}本站点时间本站点时间 <=20) 本站点本站点本站点本站点 \y1-10;}本站点时间本站点时间 <=30) 本站点本站点本站点本站点\x1+10;}本站点时间本站点时间 <=40) 本站点本站点本站点本站点\y1+10;}本站点时间本站点时间 <=50) 本站点本站点 \y-10;}本站点时间本站点时间 <=60)本站点本站点本站点旋转本站点旋转本站本站点时间本站点本站点本站点本站点本站点旋转=0;}}F.配置系统G .运行与调试。
对于不理想的在返回去重新设计。
四.实验结论或总结这次实验是我们小组每一个成员真正亲自参加的一次组态王应用练习实验,它帮助我们更加深刻的了解和掌握了一些关于组态王的应用知识和方法在这个学习调试运行的过程中我们也遇到很多问题经过老师和同学的帮助最终解决了这些问题,成功地调试出结果,完成了实验,达到了预期的效果和目标。
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组态王课程设计报告
——机械手控制系统设计
一.设计任务说明:
1.机械手实验:熟完成一个工业机械手监控系统设计,(对象自己定)要求有流程图画面,报表画面。
各画面间能实现灵活切换,所以画面都能实现动画效果或数据或曲线显示,其中报表画面要求对机械手状态实现实时记录,并在能完成打印功能。
二.实验目的
1.熟悉组态王软件,达到熟练使用组态软件的常用工具;
2.学会完成组态工程的设计步骤;
3.锻炼学生的动手能力和分析问题解决问题的能力。
三.实验步骤
A.启动浏览器,新建工程。
B.设备定义:把地理上分散的物理硬件在软件上变成集中的逻辑硬件。
C.变量定义:完成所以能想到的变量定义,对于没有想到的后面设计过程遇到在定义也可。
注意:对I/O或监控数据定义其报警条件和历史数据记录方式。
1.定义x、x1、y、y1、启动、时间、旋转、停止
D.画面绘制:完成各种需要画面的绘制。
E.动画连接及程序编写。
注意:对于没有实际对象的模拟监控变量一定要人为编程改变其数据变化,以此来仿真动画效果。
一、动画连接
1机械手
2物品
3传送带
二、程序编写
if(\\本站点\启动==1)
{\\本站点\时间=\\本站点\时间+1;
if(\\本站点\时间<=10)
{\\本站点\y=\\本站点\y+10;}
if(\\本站点\时间>10 &&\\本站点\时间<=20)
{\\本站点\y=\\本站点\y-10;\\本站点\y1=\\本站点\y1-10;}
if(\\本站点\时间>20 &&\\本站点\时间<=30)
{\\本站点\x=\\本站点\x+10;\\本站点\x1=\\本站点\x1+10;}
if(\\本站点\时间>30 &&\\本站点\时间<=40)
{\\本站点\y=\\本站点\y+10;\\本站点\y1=\\本站点\y1+10;}
if(\\本站点\时间>40 &&\\本站点\时间<=50)
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if(\\本站点\时间>50 &&\\本站点\时间<=60)
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if(\\本站点\时间>60)
{\\本站点\时间=0;\\本站点\x=0;\\本站点\y=0;\\本站点\x1=0;\\本站点\y1=100;\\本站点\旋转=0;}
}
F.配置系统
G.运行与调试。
对于不理想的在返回去重新设计。
四.实验结论或总结
这次实验是我们小组每一个成员真正亲自参加的一次组态王应用练习实验,它帮助我们更加深刻的了解和掌握了一些关于组态王的应用知识和方法。
在这个学习调试运行的过程中我们也遇到很多问题经过老师和同学的帮助最终解决了这些问题,成功地调试出结果,完成了实验,达到了预期的效果和目标。
但这使我们更加深刻地体会到对于这门课程还有多东西没有完全掌握也认识到这门课程的重要
性,,使我们受益匪浅。