mcgs機械手控制實例

1、組態(tài)控制技術組態(tài)控制技術Chap 9Chap 9：機械手控制系統機械手控制系統 工程分析工程分析1 建立工程建立工程2 制作工程畫面制作工程畫面3定義數據對象定義數據對象4 動畫連接動畫連接5 機械手最終效果圖機械手最終效果圖9.1 工程分析工程分析n在開始組態(tài)工程之前，先對該工程進行剖析，以在開始組態(tài)工程之前，先對該工程進行剖析，以便從整體上把握工程的結構、流程、需實現的功便從整體上把握工程的結構、流程、需實現的功能及如何實現這些功能。能及如何實現這些功能。n工程框架：工程框架：n1、 1個用戶窗口：機械手控制系統個用戶窗口：機械手控制系統n2、 定時器構件的使用定時器構件的使用n3、 3個

2、策略：啟動策略、退出策略、循環(huán)策略個策略：啟動策略、退出策略、循環(huán)策略9.1 工程分析工程分析n數據對象：數據對象：9.1 工程分析工程分析圖形制作：圖形制作：機械手控制系統窗口機械手控制系統窗口1 1、機械手及其臺架及工件、機械手及其臺架及工件2 2、啟動和復位按鈕、啟動和復位按鈕3 3、上移、下移、左移、右移、啟動、復位指示燈、上移、下移、左移、右移、啟動、復位指示燈 9.1 工程分析工程分析流程控制：流程控制：按啟動按鈕后，機械手下移按啟動按鈕后，機械手下移5S5S夾緊夾緊2S2S上上升升5S5S右移右移10S10S下移下移5S5S放松放松2S2S上移上移5S5S左移左移10S10S（S

3、 S為秒），最后回到原始位置，為秒），最后回到原始位置，自動循環(huán)。自動循環(huán)。松開啟動按鈕，機械手停在當前位置。松開啟動按鈕，機械手停在當前位置。按下復位按鈕后，機械手在完成本次操作后，回按下復位按鈕后，機械手在完成本次操作后，回到原始位置，然后停止。到原始位置，然后停止。松開復位按鈕，退出復位狀態(tài)。松開復位按鈕，退出復位狀態(tài)。 9.2 建立工程建立工程1 1 鼠標單擊文件菜單中鼠標單擊文件菜單中“新建工程新建工程”選項，如選項，如果果MCGSMCGS安裝在安裝在D D盤根目錄下，則會在盤根目錄下，則會在D D：MCGSWORKMCGSWORK下自動生成新建工程，默認的工程名下自動生成新建工程，

4、默認的工程名為：為：“新建工程新建工程X.MCG”(XX.MCG”(X表示新建工程的順序號，表示新建工程的順序號，如：如：0 0、1 1、2 2等等) )2 2 選擇文件菜單中的選擇文件菜單中的“工程另存為工程另存為”菜單項，菜單項，彈出文件保存窗口。彈出文件保存窗口。3 3 在文件名一欄內輸入在文件名一欄內輸入“機械手控制系統機械手控制系統”，點擊點擊“保存保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。按鈕，工程創(chuàng)建完畢。 n9.3.1 建立畫面建立畫面n1 在在“用戶窗口用戶窗口”中單擊中單擊“新建窗口新建窗口”按鈕，建立按鈕，建立“窗窗口口0”。n2 選中選中“窗口窗口0”，單擊，單擊“窗口屬性窗口屬性”，

5、進入，進入“用戶窗口用戶窗口屬性設置屬性設置”。n3 將窗口名稱改為：將窗口名稱改為：機械手控制機械手控制；窗口標題改為：；窗口標題改為：機械機械手控制手控制；窗口位置選中；窗口位置選中“最大化顯示最大化顯示”，其它不變，單擊，其它不變，單擊“確認確認”。n4 在在“用戶窗口用戶窗口”中，選中中，選中“機械手控制機械手控制”，點擊右鍵，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口設置為啟動窗口”選項，將該窗口選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。設置為運行時自動加載的窗口。 9.3 制作工程畫面制作工程畫面9.3.2 編輯畫面編輯畫面 選中選中“機械手控制機械手控制”窗口圖

6、標，單擊窗口圖標，單擊“動畫動畫組態(tài)組態(tài)”，進入動畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。，進入動畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。 （1）利用）利用 圖標制作工程標題：圖標制作工程標題：機械手控制系機械手控制系統，統，屬性依然設置為：屬性依然設置為：無填充、無邊線、宋體無填充、無邊線、宋體藍色藍色26號字。號字。 （2）畫地平線：利用畫圖工具）畫地平線：利用畫圖工具 拖拽出一條一拖拽出一條一定長度的直線，調整線的長度、位置、粗細。定長度的直線，調整線的長度、位置、粗細。顏色為黑色。顏色為黑色。 9.3 制作工程畫面制作工程畫面9.3.2 編輯畫面編輯畫面（3）畫矩形：單擊繪圖工具箱中的）畫矩形：單擊繪圖工具箱中的

7、“矩形矩形”工具工具按鈕，挪動鼠標光標，此時呈按鈕，挪動鼠標光標，此時呈“十字十字”形。在形。在窗口適當位置按住鼠標左鍵并拖曳出一個一定窗口適當位置按住鼠標左鍵并拖曳出一個一定大小的矩形。大小的矩形。 將其屬性設置為：將其屬性設置為：填充色藍色、填充色藍色、無邊線。無邊線。 單擊窗口其他任何一個空白地方，結束第單擊窗口其他任何一個空白地方，結束第1個矩形的編輯。個矩形的編輯。依次畫出機械手畫面依次畫出機械手畫面9個矩形部個矩形部分（分（7個藍色，個藍色，2個紅色）個紅色）。單擊。單擊“保存保存”按鈕按鈕。 9.3 制作工程畫面制作工程畫面9.3.3 構件的選取構件的選取 （1）機械手的繪制：單

8、擊插入元件按鈕，在）機械手的繪制：單擊插入元件按鈕，在“對對象元件列表象元件列表”中的中的“其他其他”，展開該列表項，展開該列表項，單擊單擊“機械手機械手”，單擊，單擊“確定確定”按鈕。按鈕。 在機械手被選中的情況下，單擊在機械手被選中的情況下，單擊“排列排列”菜單，選擇菜單，選擇“旋轉旋轉”“右旋右旋90度度”，使機械，使機械手旋轉手旋轉90度。調整位置和大小。度。調整位置和大小。在機械手上面在機械手上面輸入文字標簽輸入文字標簽“機械手機械手”。單擊。單擊“保存保存”按鈕按鈕。 9.3 制作工程畫面制作工程畫面9.3.3 構件的選取構件的選取 （2） 畫機械手左側和下方的滑桿：利用畫機械手左

9、側和下方的滑桿：利用“插入插入元件元件”工具，選擇工具，選擇“管道管道”元件庫中的元件庫中的“管道管道95”和和“管道管道96”，分別畫出兩個滑桿，將大小，分別畫出兩個滑桿，將大小和位置調整好。和位置調整好。9.3 制作工程畫面制作工程畫面9.3.3 構件的選取構件的選取 （3）畫指示燈：需要啟動、復位、上、下、左、）畫指示燈：需要啟動、復位、上、下、左、右、夾緊、放松右、夾緊、放松8個指示燈顯示機械手的工作狀個指示燈顯示機械手的工作狀態(tài)。選用態(tài)。選用MCGS元件庫中提供的元件庫中提供的指示燈指示燈2。 （4）畫按鈕：單擊畫圖工具箱的）畫按鈕：單擊畫圖工具箱的“標準按鈕標準按鈕” 工具，在畫圖

10、中畫出一定大小的按鈕。調整其工具，在畫圖中畫出一定大小的按鈕。調整其大小和位置。大小和位置。 9.3 制作工程畫面制作工程畫面n前面我們已經講過，實時數據庫是前面我們已經講過，實時數據庫是MCGS工程工程的數據交換和數據處理中心。的數據交換和數據處理中心。 n定義數據對象的內容主要包括：定義數據對象的內容主要包括：n1)指定數據變量的名稱、類型、初始值和數值指定數據變量的名稱、類型、初始值和數值范圍范圍n2)確定與數據變量存盤相關的參數，如存盤的確定與數據變量存盤相關的參數，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。周期、存盤的時間范圍和保存期限等。 9.4 定義數據對象定義數據對象9.4 定

11、義數據對象定義數據對象n以數據對象以數據對象“垂直移動量垂直移動量”為例，介紹一下定義為例，介紹一下定義數據對象的步驟：數據對象的步驟：n1 單擊工作臺中的單擊工作臺中的“實時數據庫實時數據庫”窗口標簽窗口標簽 。n2 單擊單擊“新增對象新增對象” 按鈕，在窗口的數據對象按鈕，在窗口的數據對象列表中，增加新的數據對象列表中，增加新的數據對象。n3 雙擊選中對象，打開雙擊選中對象，打開“數據對象屬性設置數據對象屬性設置” 。n4 將對象名稱改為：將對象名稱改為：垂直移動量垂直移動量；對象類型選；對象類型選擇：擇：數值型數值型；在對象內容注釋輸入框內輸入：；在對象內容注釋輸入框內輸入：“控制構件上

12、下運動的參量控制構件上下運動的參量”，單擊，單擊“確認確認”。 9.4 定義數據對象定義數據對象n本樣例中需要制作動畫效果的部分包括：本樣例中需要制作動畫效果的部分包括：n1按鈕的開停及指示燈的變化。按鈕的開停及指示燈的變化。n2機械手的動畫效果。機械手的動畫效果。 9.5 動畫連接動畫連接n9.5.1按鈕的開停及指示燈的變化按鈕的開停及指示燈的變化n1 按鈕的動畫連接：雙擊按鈕的動畫連接：雙擊“啟動啟動”按鈕，彈出按鈕，彈出“屬性設置屬性設置”窗口，單擊窗口，單擊“操作屬性操作屬性”選項卡選項卡，顯示該頁。選中，顯示該頁。選中“數據對象值操作數據對象值操作”。單擊單擊第第1個下拉列表的個下拉

13、列表的“”按鈕按鈕，彈出按鈕動作下，彈出按鈕動作下拉菜單，單擊拉菜單，單擊“取反取反”。單擊第單擊第2個下拉列表的個下拉列表的“？”按鈕按鈕，彈出當前用戶定義的所有數據對，彈出當前用戶定義的所有數據對象列表，雙擊象列表，雙擊“啟動啟動”。用同樣的方法建立復。用同樣的方法建立復位按鈕與對應變量之間的動畫連接。單擊位按鈕與對應變量之間的動畫連接。單擊“保保存存”按鈕。按鈕。 9.5 動畫連接動畫連接n9.5.1按鈕的開停及指示燈的變化按鈕的開停及指示燈的變化n2 指示燈的動畫連接：雙擊啟動指示燈，彈出指示燈的動畫連接：雙擊啟動指示燈，彈出“單元屬性設置單元屬性設置”窗口。單擊窗口。單擊“動畫連接動

14、畫連接”選項卡，選項卡，進入該頁，如圖所示。單擊進入該頁，如圖所示。單擊“三維圓球三維圓球”，出現，出現“？”和和“”按鈕。按鈕。單擊單擊“”按鈕按鈕，彈出，彈出“動畫組態(tài)動畫組態(tài)屬性設置屬性設置”窗口。單擊窗口。單擊“屬性設置屬性設置”選項卡，進入選項卡，進入該頁。單擊該頁。單擊“可見度可見度”選項卡，進入該頁。在選項卡，進入該頁。在“表表達式達式”一欄，單擊一欄，單擊“？”按鈕，彈出當前用戶定義按鈕，彈出當前用戶定義的所以數據對象列表，的所以數據對象列表，雙擊雙擊“啟動啟動”（也可在這一（也可在這一欄直接輸入文字：啟動）。在欄直接輸入文字：啟動）。在“當表達式非零時當表達式非零時”一欄，選

15、擇一欄，選擇“對應圖符可見對應圖符可見”。9.5 動畫連接動畫連接n9.5.2 構件移動動畫連接構件移動動畫連接 n1垂直移動動畫連接垂直移動動畫連接。單擊。單擊“查看查看”菜單，選菜單，選擇擇“狀態(tài)條狀態(tài)條”，在屏幕下方出現狀態(tài)條，在屏幕下方出現狀態(tài)條，狀態(tài)狀態(tài)條左側文字代表當前操作狀態(tài)，右側顯示被選條左側文字代表當前操作狀態(tài)，右側顯示被選中對象的位置坐標和大小中對象的位置坐標和大小。在上工件底邊與下。在上工件底邊與下工件底邊之間畫出一條直線，根據狀態(tài)條大小工件底邊之間畫出一條直線，根據狀態(tài)條大小指示可知直線總長度，假設為指示可知直線總長度，假設為72個像素。個像素。在機在機械手監(jiān)控畫面中選

16、中并雙擊上工件械手監(jiān)控畫面中選中并雙擊上工件，彈出，彈出“屬屬性設置性設置”窗口。在窗口。在“位置動畫連接位置動畫連接”一欄中選一欄中選中中“垂直移動垂直移動”。 9.5 動畫連接動畫連接n9.5.2 構件移動動畫連接構件移動動畫連接 n單擊單擊“垂直移動垂直移動”選項卡，進入該頁，在選項卡，進入該頁，在“表表達式達式”一欄填入：一欄填入：垂直移動量垂直移動量。在。在垂直移動連垂直移動連接接欄填入各項參數：欄填入各項參數：當垂直移動量當垂直移動量=0時，向下時，向下移動距離移動距離=0；當垂直移動量；當垂直移動量=25時，向下移動時，向下移動距離距離=72。單擊。單擊“確認確認”按鈕，存盤。按

17、鈕，存盤。（垂直（垂直移動量的最大值移動量的最大值=循環(huán)次數循環(huán)次數*變化率變化率=25*1=25；循環(huán)次數；循環(huán)次數=下移時間（上升時間下移時間（上升時間）/循環(huán)策略執(zhí)行間隔循環(huán)策略執(zhí)行間隔=5s/200ms=25次。變次。變化率為每執(zhí)行一次腳本程序垂直移動量的變化化率為每執(zhí)行一次腳本程序垂直移動量的變化，本例中為，本例中為1。）。） 9.5 動畫連接動畫連接n9.5.2 構件移動動畫連接構件移動動畫連接 n2 垂直縮放動畫連接。選中下滑桿，測量其長垂直縮放動畫連接。選中下滑桿，測量其長度。在下滑桿頂邊與下工件頂邊之間畫直線，度。在下滑桿頂邊與下工件頂邊之間畫直線，觀察長度。觀察長度。垂直縮

18、放比例垂直縮放比例=直線長度直線長度/下滑杠長下滑杠長度，本例假設為度，本例假設為200。選中并雙擊下滑桿選中并雙擊下滑桿，彈，彈出屬性設置窗口，單擊出屬性設置窗口，單擊“大小變化大小變化”選項卡，選項卡，進入該頁。進入該頁。變化方向選擇向下變化方向選擇向下。變化方式為縮變化方式為縮放放。輸入參數的意義：。輸入參數的意義：當垂直移動量當垂直移動量=0時，長時，長度度=初值的初值的100%；當垂直移動量；當垂直移動量=25時，長時，長度度=200%。 9.5 動畫連接動畫連接下桿垂直縮放的設置下桿垂直縮放的設置n9.5.2 構件移動動畫連接構件移動動畫連接 n3水平移動動畫連接。在工件初始位置和

19、移動水平移動動畫連接。在工件初始位置和移動目的地之間畫一條直線，目的地之間畫一條直線，記下狀態(tài)條大小指示記下狀態(tài)條大小指示，此參數即為總水平移動距離，假設移動距離，此參數即為總水平移動距離，假設移動距離為為180。腳本程序執(zhí)行次數腳本程序執(zhí)行次數=左移時間（右移時左移時間（右移時間）間）/循環(huán)策略執(zhí)行間隔循環(huán)策略執(zhí)行間隔=10s/200ms=50次次。水平移動量的最大值水平移動量的最大值=循環(huán)次數循環(huán)次數*變化率變化率=50*1=50，當水平移動量，當水平移動量=50時，水平移動時，水平移動距離為距離為180。9.5 動畫連接動畫連接n9.5.2 構件移動動畫連接構件移動動畫連接 n按圖對右滑

20、桿、機械手、上工件分別進行水平按圖對右滑桿、機械手、上工件分別進行水平移動動畫連接。參數設置的意思是：當水平移移動動畫連接。參數設置的意思是：當水平移動量動量=0時，向右移動距離為時，向右移動距離為0；當水平移動量；當水平移動量=50時，向右移動距離為時，向右移動距離為180。 9.5 動畫連接動畫連接左桿水平移動的設置左桿水平移動的設置 n9.5.2 構件移動動畫連接構件移動動畫連接 n4 水平縮放動畫連接。估計或畫線計算左滑桿水平縮放動畫連接。估計或畫線計算左滑桿水平縮放比例，假設為水平縮放比例，假設為300。n設定參數。填入各個參數，并注意變化方向和設定參數。填入各個參數，并注意變化方向

21、和變化方式選擇。當水平移動參數變化方式選擇。當水平移動參數=0時，長度為時，長度為初值的初值的100%；當水平移動參數；當水平移動參數=50時，長度時，長度為為300%。單擊。單擊“確認確認”按鈕，存盤。按鈕，存盤。 9.5 動畫連接動畫連接左桿縮放設置左桿縮放設置n9.5.2 構件移動動畫連接構件移動動畫連接 n5 工件移動動畫的實現。選中下工件，在工件移動動畫的實現。選中下工件，在“屬屬性設置性設置”頁中選擇進入頁中選擇進入“可見度可見度”頁，在頁，在表達表達式式一欄填入：一欄填入：工件夾緊標志工件夾緊標志；當；當表達式非零時表達式非零時，選擇：，選擇：對應圖符不可見對應圖符不可見。意思是

22、：當工件夾。意思是：當工件夾緊標志緊標志=1時，下工件不可見；工件夾緊標志時，下工件不可見；工件夾緊標志=0時，下工件可見。時，下工件可見。選中并雙擊上工件，將其選中并雙擊上工件，將其可見度屬性設置為與下工件相反可見度屬性設置為與下工件相反，即當工件夾，即當工件夾緊標志非零時，對應圖符可見。存盤調試。緊標志非零時，對應圖符可見。存盤調試。9.5 動畫連接動畫連接n9.5.3 控制程序的編寫控制程序的編寫 n1 定時器的使用。單擊定時器的使用。單擊“運行策略運行策略”選項卡，選項卡，進入進入“運行策略運行策略”頁。選中頁。選中“循環(huán)策略循環(huán)策略”，單，單擊右側擊右側“策略屬性策略屬性”按鈕，彈出

23、按鈕，彈出“策略屬性設策略屬性設置置”窗口。在窗口。在“定時循序執(zhí)行，循環(huán)時間定時循序執(zhí)行，循環(huán)時間ms”一欄，填入一欄，填入200。單擊。單擊“確認確認”按鈕。按鈕。 9.5 動畫連接動畫連接n9.5.3 控制程序的編寫控制程序的編寫 n選中選中“循環(huán)策略循環(huán)策略”，單擊右側，單擊右側“策略組態(tài)策略組態(tài)”按按鈕，彈出鈕，彈出“策略組態(tài)：循環(huán)策略策略組態(tài)：循環(huán)策略”窗口。單擊窗口。單擊“工具箱工具箱”按鈕，彈出按鈕，彈出“策略工具箱策略工具箱” 。在工。在工具欄找到具欄找到“新增策略行新增策略行”按鈕，單擊，在循環(huán)按鈕，單擊，在循環(huán)策略窗口出現了一個新策略，如圖所示。在策略窗口出現了一個新策略

24、，如圖所示。在“策略工具箱策略工具箱”選中選中“定時器定時器”，光標變?yōu)樾∈?，光標變?yōu)樾∈中螤?，單擊新增策略行末端的方塊，定時器被形狀，單擊新增策略行末端的方塊，定時器被加到該策略加到該策略 。 9.5 動畫連接動畫連接n9.5.3 控制程序的編寫控制程序的編寫 n定時器的功能分為，定時器的功能分為，啟停功能啟停功能：在需要的時候：在需要的時候被啟動，在需要的時候被停止。被啟動，在需要的時候被停止。計時功能計時功能：啟：啟動后進行計時。計時時間設定功能，即可以根動后進行計時。計時時間設定功能，即可以根據需要設定時計時。據需要設定時計時。狀態(tài)報告功能狀態(tài)報告功能：即是否到：即是否到設定時間。設定

25、時間。復位功能復位功能：即在需要的時候重新開：即在需要的時候重新開始記時。雙擊新增策略行末端的定時器方塊，始記時。雙擊新增策略行末端的定時器方塊，出現定時器屬性設置。出現定時器屬性設置。 9.5 動畫連接動畫連接n9.5.3 控制程序的編寫控制程序的編寫 n在在“設定值設定值”欄填入：欄填入：12，代表設定時間為，代表設定時間為12s。在在“當前值當前值”欄，填入：欄，填入：計時時間計時時間。在。在“計時條件計時條件”一欄，直接或操作一欄，直接或操作“？”按鈕填入：按鈕填入：時間到時間到。則。則計時時間超過設定時間時，計時時間超過設定時間時，“時間到時間到”變量將為變量將為1，定時器開始計時；

26、為定時器開始計時；為0時，停止計時時，停止計時。在。在“復位條件復位條件”一欄，填入：一欄，填入：定時器復位定時器復位。在。在“計時狀態(tài)計時狀態(tài)”一欄一欄，直接或操作，直接或操作“？”按鈕填入：按鈕填入：時間到時間到。則計時時。則計時時間超過設定時間時，間超過設定時間時，“時間到時間到”變量將為變量將為1，否則為，否則為0。在。在“內容注釋內容注釋”一欄，填入：一欄，填入：定時器定時器。單擊。單擊“確確認認”按鈕。按鈕。 9.5 動畫連接動畫連接 計時器值的設定計時器值的設定 9.5.4 利用定時器和腳本程序實現機械手的定時控制利用定時器和腳本程序實現機械手的定時控制 n從組態(tài)環(huán)境進入循環(huán)策略

27、組態(tài)窗口從組態(tài)環(huán)境進入循環(huán)策略組態(tài)窗口,如圖所示。如圖所示。 9.5 動畫連接動畫連接9.5.4 利用定時器和腳本程序實現機械手的定時控制利用定時器和腳本程序實現機械手的定時控制 n單擊工具欄單擊工具欄“新增策略行新增策略行”按鈕，在定時器下按鈕，在定時器下增加一行新策略。選中策略工具箱的增加一行新策略。選中策略工具箱的“腳本程腳本程序序”，光標變?yōu)槭中?。單擊新增策略行末端的，光標變?yōu)槭中巍螕粜略霾呗孕心┒说男》綁K，腳本程序被加到該策略。雙擊小方塊，腳本程序被加到該策略。雙擊“腳本腳本程序程序”策略行末端的方塊。出現腳本程序編輯策略行末端的方塊。出現腳本程序編輯窗口。輸入如下的程序清單。窗口。輸入如下的程序清單。 9.5 動畫連接動畫連接9.5 動畫連接動畫連接程序清單如下：程序清單如下：IF 下移下移=0 THEN垂直移動量垂直移動量=垂直移動量垂直移動量+1ENDIFIF 上移上移=0 THEN垂直