机械手监控系统设计

2017-04-18杨彦伟贾丽仕

报刊荟萃·上半月 2017年2期

杨彦伟+贾丽仕

摘要：使用MCGS组态软件完成机械手监控系统人机界面的设计。机械手能模仿人手和手臂的夹取和松开动作，是工业上最早出现的工业机器人。通过组态软件可以对机械手进行监视、控制和管理，将信息以图形化显示出来。

关键词：机械手监控；组态控制；人机界面

1机械手监控系统的控制要求

在机械手监控系统设计中，机械手运动的过程：按下启动停止按钮，机械手向下移动，夹紧工件，上移，右移，下移，松开工件（把工件放到目的地），上移，左移，回到原点位置。若转换开关处于循环位置就执行循环程序，若处于单周期位置就只执行一个周期就停止在初始位置。在运动过程中，若再按下启动停止按钮，机械手立刻停止在当前位置。

组态控制技术广义上是包括硬件组态和软件组态的，狭义上指软件组态，通俗地认为通过各家软件开发公司开发的工程组态软件，把工作过程形象绘制出来，与设备进行通信连接，实现动态过程。下面介绍下由昆仑通态公司研发的MCGS软件平台设计的机械手监控系统。

2建立工程

打开MCGS组态软件，新建工程并另存为“机械手监控系统开环控制”。在项目下建立一个用户窗口，窗口命名为“机械手主画面”。双击该窗口打开，在空白处绘制如图1所示的图元或图符。

4定时器的设置

打开工作台上的运行策略中的策略属性，循环时间修改为200毫秒。选择循环策略，新建一个定时器。定时器的基本属性设置：设定值：44；当前时间：定时时间；计时条件：定时器启动；复位条件：定时器复位；计时状态：时间到。

5动画连接

对左横杆、下竖杆、机械手、上工件、下工件分别设置动画连接。其中左横杆要设置大小变化，表达式：水平移动量；最小变化百分比：100（原长度的百分比值），表达式的值0；最大变化百分比是伸长到最大的长度和原长度的百分比值，表达式的值是50（代表執行次数，执行次数等于水平移动的时间和循环执行一次的时间的比值，在该系统中水平移动花费10秒，执行一次的时间是200毫秒，执行次数就应该是10秒除以0.2秒等于50次。）变化的方向是向右，变化方式是缩放。

机械手的动画属性是水平移动，表达式是水平移动量，最小移动偏移量0，表达式的值是0，最大移动偏移量是右移的最大距离，表达式的值是50.

下竖杆的动画属性有水平移动和大小变化。水平移动和机械手设置相同。大小变化的表达式是垂直移动量，最小变化百分比是100，表达式的值0，最大变化百分比是伸长最长的长度与原杆长度的百分比，表达式的值是25（执行次数等于下移时间5秒除以200毫秒的循环执行时间，等于25.），变化方向朝下，变化方式缩放。

上工件的动画属性有水平移动、垂直移动、可见度。水平移动与机械手设置一样，垂直移动的表达式是垂直移动量，最小移动偏移量是0，表达式的值0，最大移动偏移量是下移最大长度和原长度的百分比值。表达式的值是25.可见度的表达式是夹紧信号，当表达式非零时对应图符可见。

下工件的动画属性是可见度。表达式是夹紧信号，当表达式非零时对应图符不可见。

6输入脚本程序

7结语

通过学习机械手监控系统组态，加深理解MCGS软件各动画构件的动画连接。能对按钮进行取反操作，对文字进行显示输出，对工件进行可见度动画连接，会进入运行环境进行调试，测试动画连接是否成功。能理解定时器中各变量的含义，读懂机械手脚本程序，会使用分段试用方法进行程序编辑与调试。

参考文献：

[1]齐继阳，吴倩，何文灿.基于PLC和触摸屏的气动机械手控制系统的设计[J].液压与气动，2013年4月。

[2]郭艳萍，张超英.基于PLC的工业机械手控制系统[J].仪表技术与传感器，2007年9月。

[3]王建军.搬运机械手仿真设计与制作[J].机械设计与制造，2012年9月。

[4]张伏，王唯，邱兆美，王俊，李树强，毛鹏军.基于MCGS组态软件的机械手控制系统设计[J].机床与液压，2015年21期。