組態控制技術《組態控制技術》《組態控制技術》目錄項目一組態軟件應用技術先導知識學習項目二認識MCGS組態軟件項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控項目四基于MCGS的交通信號燈監控系統項目五機械手物料自動搬運控制系統設計項目六職業技能大賽自動化生產線的安裝與調試項目一組態軟件應用技術先導知識學習隨著工業自動化水平的迅速提高，計算機在工業領域的廣泛應用，人們對工業自動化的要求越來越高，種類繁多的控制設備和過程監控裝置在工業領域的應用，使得傳統的工業控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。通用工業自動化組態軟件應運而生，因為它能夠很好地解決傳統工業控制軟件存在的種種問題，滿足用戶的各種需求，從而達到自動化控制的效果。MCGS嵌入式軟件和TPC系列觸摸屏得到廣大主流工控硬件企業的認可，深受用戶好評。項目一組態軟件應用技術先導知識學習一項目背景（一）知識目標(1)理解并掌握組態與組態控制的概念；(2)了解組態軟件的發展趨勢及常用組態軟件特點；(3)了解MCGS的組成及特點；(4)熟悉TPC嵌入式觸摸屏技術。（二）能力目標對組態與組態控制有一定的認識，并對MCGS的組成及特點有一定的了解。熟悉嵌入式觸摸屏TPC的通信、測試的方法。（三）素養目標培養學生綜合職業能力，能夠對所從事的工作承擔責任，具備獨立工作的能力、自學能力、團隊合作、文獻檢索、口頭表達、5S管理素養等。項目一組態軟件應用技術先導知識學習二學習目標任務一學習組態及組態控制技術任務二認識常用組態軟件和MCGS觸摸屏項目一組態軟件應用技術先導知識學習三項目分析任務要求：尋找一項技術能夠實現生產的自動化，這個控制技術成熟，且能適應各種生產領域，滿足各種需求，還要求軟件開發周期短，成本低。在環境或生產條件變換時，可以較容易的對控制環節修改，性價比高。任務分析：通用工業自動化組態軟件是不錯的選擇，因為它能夠很好地解決傳統工業控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據自己的控制對象和控制目的的任意組態，完成最終的自動化控制工程。相對技術較成熟，已經在多個行業中得到廣泛運用。任務一學習組態及組態控制技術任務一學習組態及組態控制技術1-1組態軟件系統的應用組態英文是“Configuration”，是用“應用軟件”中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務的過程。組態軟件指一些數據采集與過程控制的專用軟件，是面向監控與數據采集(SupervisoryControlandDateAcquisitionSCADA)的自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，能以靈活多樣的組態方式(而不是編程方式)提供良好的用戶開發界面和簡捷的使用方法，其預設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現和完成監控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和I/O產品，與高可靠的工控計算機和網絡系統結合，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進行系統集成。組態軟件又稱組態監控軟件系統軟件。譯自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition(數據采集與監視控制)。它是指一些數據采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。組態軟件的應用領域很廣，可以應用于電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(RTUSystem,RemoteTerminalUnit)。任務一學習組態及組態控制技術四相關知識學習任務一學習組態及組態控制技術四相關知識學習組態軟件的功能特點l)功能多樣2)豐富的畫面顯示組態功能3)通信功能和良好的開放性4)多任務的軟件運行環境、數據庫管理及資源共享組態軟件的發展特點開放、信息化、大規模、多領域、嵌入式、新技術任務要求：完成一份調查報告。（要求體現MCGS組態軟件和觸摸屏核心競爭力）任務分析：(1)了解市場上常用組態軟件的特點(2)了解MCGS組態軟件和觸摸屏的優勢(3)了解MCGS組態軟件和觸摸屏的功能及特點(4)掌握MCGS組態軟件和觸摸屏相關通信技術任務二認識常用組態軟件和MCGS觸摸屏常用組態軟件InTouchFix組態王ForceControl(力控)CimplicityRsview

本書所用的MCGS是北京昆侖通態自動化軟件科技有限公司研發的一套基于Windows平臺的，用于快速構造和生成上位機監控系統的組態軟件系統任務二認識常用組態軟件和MCGS觸摸屏四相關知識學習MCGS組態軟件的功能及特點1全中文、可視化、面向窗口的組態開發界面，符合中國人的使用習慣和要求，真正的32位程序，可運行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000等多種操作系統。龐大的標準圖形庫、完備的繪圖工具以及豐富的多媒體支持，使您能夠快速地開發出集圖像、聲音、動畫等于一體的漂亮、生動的工程畫面。全新的ActiveX動畫構件，包括存盤數據處理、條件曲線、計劃曲線、相對曲線、通用棒圖等，使您能夠更方便、更靈活地處理、顯示生產數據。支持目前絕大多數硬件設備，同時可以方便地定制各種設備驅動；此外，獨特的組態環境調試功能與靈活的設備操作命令相結合，使硬件設備與軟件系統間的配合天衣無縫。簡單易學的類Basic腳本語言與豐富的MCGS策略構件，使您能夠輕而易舉地開發出復雜的流程控制系統。強大的數據處理功能，能夠對工業現場產生的數據以各種方式進行統計處理，使您能夠在第一時間獲得有關現場情況的第一手數據。任務二認識常用組態軟件和MCGS觸摸屏相關知識學習四MCGS組態軟件的功能及特點2方便的報警設置、豐富的報警類型、報警存貯與應答、實時打印報警報表以及靈活的報警處理函數，使您能夠方便、及時、準確地捕捉到任何報警信息。完善的安全機制，允許用戶自由設定菜單、按鈕及退出系統的操作權限。此外，MCGS7.7還提供了工程密碼、鎖定軟件狗、工程運行期限等功能，以保護組態開發者的成果。強大的網絡功能，支持TCP/IP、Modem、485/422/232，以及各種無線網絡和無線電臺等多種網絡體系結構。良好的可擴充性，可通過OPC、DDE、ODBC、ActiveX等機制，方便地擴展MCGS5.1組態軟件的功能，并與其他組態軟件、MIS系統或自行開發的軟件進行連接。提供了WWW瀏覽功能，能夠方便地實現生產現場控制與企業管理的集成。在整個企業范圍內，只使用IE瀏覽器就可以在任意一臺計算機上方便地瀏覽與生產現場一致的動畫畫面，實時和歷史的生產信息，包括歷史趨勢，生產報表等等，并提供完善的用戶權限控制任務二認識常用組態軟件和MCGS觸摸屏四相關知識學習MCGS組態軟件的工作方式與設備進行通訊產生動畫效果實施遠程多機監控對工程運行流程實施有效控制任務二認識常用組態軟件和MCGS觸摸屏四相關知識學習任務二認識常用組態軟件和MCGS觸摸屏TPC7062K外部接口四相關知識學習1.組態軟件的發展趨勢及常用組態軟件特點是什么？2.與其他組態軟件比較，MCGS組態軟件和觸摸屏的優勢在哪里？3.

HMI的含義是什么？常見的觸摸屏有哪些？項目一組態軟件應用技術先導知識學習五練習與思考項目二認識MCGS組態軟件

組態軟件，是上位機軟件的一種，又稱為組態監控軟件。通過組態軟件，可以實現硬件與軟件的對接，實現數據采集與過程控制。它具有較好的開發環境和靈活的組態方式，通過計算機信息對自動化設備或過程進行監視、控制和管理，為用戶提供快速構建系統監控功能的、通用層次的軟件工具，其廣泛應用于電力系統、給水系統等。項目二認識MCGS組態軟件一項目背景（一）知識目標（1）理解MCGS組態軟件的概念；（2）掌握MCGS組態軟件的基本組成；（3）掌握MCGS組態軟件安裝及與計算機的通信；（4）掌握MCGS組態軟件各個窗口的功能作用。（二）能力目標

能安裝通用版MCGS組態軟件，了解基本組成，掌握其安裝方法，了解各個窗口的功能，熟悉工具箱的使用，會制作簡單的MCGS組態程序。（三）素養目標

培養學生信息收集能力和動手實踐能力，能夠對所使用的對象進行了解，具備獨立工作的能力、自學能力、團隊合作、文獻檢索、口頭表達、5S管理素養等。項目二認識MCGS組態軟件二學習目標

常見的國外組態軟件有InTouch、IFix、WinCC、世紀星、組態王和MCGS。MCGS嵌入版目前最高版本為7.7，兼容Win7-64位和Win10-64系統，在TPC7062TX中預裝了MCGS嵌入式組態軟件（運行版），具備強大的圖像顯示和數據處理功能。該軟件官方提供免費下載，可直接在“北京昆侖通態自動化軟件科技有限公司”（）網站首頁下載中心下載，下載后，雙擊壓縮包中的setup.exe，可直接安裝至電腦中。項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控三項目實施項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務一MCGS組成與安裝相關知識的學習（一）MCGS的組成1.MCGS嵌入版MCGS7.7嵌入版組態軟件是北京昆侖通態數十位軟件開發精英，歷時一年多，辛勤耕耘的結晶。MCGS7.7嵌入版組態軟件與其他相關的硬件設備結合，可以更快速、更方便的開發各種用于現場采集、數據處理和控制設備，并且兼容全系列昆侖硬件產品。2.MCGS通用版MCGS通用版6.2是北京昆侖通態數十位軟件開發精英，歷時整整一年時間，辛勤耕耘的結晶，MCGS通用版6.2無論在界面的友好性、內部功能的強大性、系統的可擴充性、用戶的使用性以及設計理念上都有一個質的飛躍，是國內組態軟件行業劃時代的產品，必將帶領國內的組態軟件上一個新的臺階。項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務一MCGS組成與安裝相關知識的學習（二）MCGS的下載123項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務一MCGS組成與安裝相關知識的學習（三）MCGS的安裝1.雙擊下載的軟件安裝壓縮包中的“setup.exe”，進入軟件安裝界面。2.軟件默認安裝路徑為D:\MCGSE，點擊下一步進入安裝。3.在安裝過程中，彈出的“嵌入版驅動安裝”中，默認選擇所有驅動4.安裝完成后，桌面顯示MCGS軟件組態環境和模擬運行環境兩個圖標，表示安裝成功5.如安裝不成功，則可卸載現有MCGS程序，并重新安裝。項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（一）MCGS工程的五大部分MCGS工程由主窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數據庫和運行策略五部分構成，其中：1.主控窗口。主控窗口是工程的主窗口。在主控窗口中可以放置一個設備窗口和多個多個用戶窗口，負責調度和管理這些窗口的打開或關閉。主要的組態操作包括定義工程的名稱、編制工程菜單、設計封面圖形、確定自動啟動的窗口、設定動畫刷新周期、制定數據庫存盤文件名稱及存盤時間等項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（一）MCGS工程的五大部分MCGS設備管理及設備驅動程序設置MCGS定義連接變量2.設備窗口。設備窗口是連接和驅動外部設備的工作環境。在本窗口內配置數據采集與控制設備、注冊設備驅動程序、定義連接與驅動設備用的數據變量項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（一）MCGS工程的五大部分3.用戶窗口。用戶窗口主要用于設置工程中人機交互的界面，如生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數據與曲線圖標等MCGS工具箱

MCGS窗口屬性設置項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（一）MCGS工程的五大部分4.實時數據庫。實時數據庫是工程各個部分的數據交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機整體。在本窗口內定義不同類型和名稱的變量，作為數據采集、處理、輸出控制、動畫連接及設備驅動的對象MCGS數據對象設置屬性項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（一）MCGS工程的五大部分5.運行策略。本窗口主要完成工程流程的控制。包括編寫控制程序，選用各種功能構建，如數據提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等MCGS策略組態設置項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（二）按鈕控制系統設計要求：按鈕指示燈控制系統由啟動按鈕、停止按鈕和指示燈組成，如圖所示，項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（二）按鈕控制系統設計1）新建工程（1）打開MCGS組態軟件。（2）新建工程。選擇“文件”→“新建工程”菜單項，新建MCGS工程。

（3）工程命名。將工程以“按鈕控制系統.MCG”文件名保存。項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（二）按鈕控制系統設計2）數據庫組態數據庫是MCGS系統的核心，也是應用系統的數據處理中心。系統各部分均以實時數據可為數據公用區，進行數據交換、數據處理和數據監控。根據控制需求，對按鈕指示燈控制系統數據庫規劃如下變量名類型注釋啟動按鈕開關型啟動停止按鈕開關型停止指示燈開關型指示燈項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（二）按鈕控制系統設計3）設備組態（1）在“設備窗口”中，雙擊工作區的“設備窗口”。

（2）在“設備工具箱中”，依次單擊“通用串口父設備”和“擴展OmronHostLink”，添加設備

（3）雙擊“設備1-擴展OmronHostLink”進行設備屬性設置，如圖所示。項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（二）按鈕控制系統設計4）用戶組態窗口（1）在“用戶窗口”窗口中，單擊“新建窗口”。在窗口屬性對話框中，可以對窗口的屬性進行設置。

（2）雙擊新建的窗口，打開組態監控界面。（3）單擊，打開“工具箱”，點擊“工具箱”中按鈕，在指示燈欄目中，找到“指示燈6”

項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（二）按鈕控制系統設計5）連接調試（1）連接PLC與MCGS，設置參數，使其通信正常。（2）將MCGS組態程序下載到MCGS中，并點擊“啟動運行”。（3）完成PLC及NCGS外部接線的連接。（4）運行PLC程序，分別按下SB1、SB2和啟動按鈕、停止按鈕，觀察PLC數據和MCGS組態中指示燈狀態的變化。項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（三）MCGS組態軟件的功能和特點1.概念簡單，易于理解和使用。2.功能齊全，便于方案設計。3.實時性與并行處理。4.建立數據庫，便于用戶分步組態，保證系統可靠運行。5.“面向窗口”的設計方法，增加了可視性和可操作性。6.利用豐富的“動畫組態”功能，快速構造各種復雜生動的動態畫面。7.引入“運行策略”的概念。項目二認識MCGS組態軟件四相關知識學習——任務二MCGS五大窗口介紹相關知識的學習（四）MCGS組建工程的一般過程1.工程項目系統分析。分析工程項目的系統構成、技術要求和工藝流程等，分析工程匯總的數據采集通道與軟件中實時數據庫變量的對應關系。2.工程立項搭建框架。在MCGS組態環境中建立由五部分組成的工程結構框架。3.設計菜單基本體系。首先搭建菜單的框架，在對各級菜單命令進行功能組態，可根據實際需要對菜單內容進行增減。4.制作動畫顯示畫面。通過組態軟件中提供的基本圖形元素及動畫構建庫，在用戶窗口中進行“畫畫”，并根據實際需要進行動畫屬性和變量的鏈接。5.編寫控制流程程序。由運行策略窗口內，從策略構建箱中選擇所需功能策略構建，構成各種功能模塊，由這些模塊實現各種人機交互操作。6.編寫調試程序。利用調試程序產生的模擬數據，檢查動畫顯示和控制流程是否正確。7.連接設備。連接設備，確定數據變量的數據處理方式，完成設備屬性設置。8.綜合測試。測試工程各部分工作情況，完成工程的組態工作。1.MCGS組成有哪些？如何選擇合適的MCGS？。2.在連接時，PLC與MCGS無法通信該如何操作？項目二認識MCGS組態軟件五思考與練習項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控

隨著工業自動化水平的迅速提高，計算機在工業領域的廣泛應用，人們對工業自動化的要求越來越高，穩定、可靠、自動化程度高，具有過程監控的供水系統越來越受到用戶的關注。具體自動控制水位高度和報警功能是衡量自動供水可靠穩定的重要指標，為了有效提高儲液罐水位監控系統的穩定性，克服以往系統中自動化程度低，故障率高的缺點，基于PLC和MCGS組態軟件，設計了儲液罐水位監控系統的自動控制系統，從而解決了儲液罐運行過程中狀態監控的問題。項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控一項目背景（一）知識目標1.掌握MCGS通用版的操作，完成儲液罐水位監控系統工程分析及變量定義；2.掌握系統界面設計，完成數據對象定義及動畫連接；3.掌握設備與變量連接方法，完成簡單腳本程序編寫及報警顯示；（二）能力目標能應用通用版MCGS組態軟件完成儲液罐水位監控系統的畫面繪制、參數設定、變量鏈接，能與PLC連接，進行項目仿真運行。（三）素養目標培養學生綜合職業能力，能夠對所從事的工作承擔責任，具備獨立工作的能力、自學能力、團隊合作、文獻檢索、口頭表達、5S管理素養等。項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控二學習目標進水閥控制儲液罐的水位，出水閥控制主液罐的水位，排氣閥用于保持儲液罐內的壓強與外界壓強一致，儲液罐與主液罐設置的最大水位值為100。系統啟動，當儲液罐水位<100時，進水閥打開，儲液罐液位增加，直到水位達到100；當主液罐水位<100并且儲液罐有水時，出水閥打開，主液罐水位增加，直到水位達到100，同時儲液罐液位減少。當用戶打開水龍頭時，主液罐液位減少；當進水閥打開時，排氣閥也打開以保證罐體內外壓強一致。項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控三項目分析任務要求圖3-1儲液罐水位監控系統示意圖

儲液罐水位監控系統設有儲液箱和主液箱，設定有排氣閥、進水閥、出水閥、和水龍頭。其中，水龍頭為人為控制，其余為PLC控制。項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控三項目分析任務分析圖3-3儲液罐水位監控系統硬件結構示意圖

項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控三項目分析任務分析表3-1儲液罐水位監控系統輸入/輸出地址分配輸入點地址功能輸出點地址功能00000啟動按鈕01000出水閥00001停止按鈕01001進水閥00002水龍頭01002排氣閥

項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控三項目分析任務分析圖3-4儲液罐水位監控系統PLC外部接線圖設計項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控三項目分析任務分析圖3-5儲液罐水位監控系統流程圖項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（一）組態定義數據對象對象名稱類型注釋啟動開關型啟動按鈕停止開關型停止按鈕Q1開關型出水閥Q2開關型進水閥Q3開關型排氣閥Q4開關型水龍頭a數值型存放主水箱當前值b數值型存放儲水箱當前值表3-2數據對象分配表項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（二）制作工程畫面1.新建工程。（1）打開軟件后，新建工程，在TPC窗口中，類型選擇TPC7062K，點擊確定。（2）在用戶窗口中，新建窗口，并右鍵屬性，將窗口更名為“儲液罐水位監控系統”，如圖3-6所示圖3-6新建窗口項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（二）制作工程畫面2.編輯畫面

（1）選中“儲液罐水位監控系統”窗口，單擊“動畫組態”，進入動畫組態窗口，開始編輯畫面；

（2）單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱；

（3）選擇“工具箱”內的“標簽”按鈕，鼠標的光標呈“十字”形，在窗口中拉出四個矩形并雙擊矩形框打開屬性欄填充顏色；

（4）單擊繪圖工具箱中的“插入元件”圖標，彈出“對象元件管理”對話框，從對象元件管理對話框中選擇“儲藏罐”和“閥”，放到合適位置。如圖3-7所示；圖3-7插入元件項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（二）制作工程畫面

（5）點擊工具箱中的“流動塊”繪制流動塊，并調整好相應的位置。雙擊繪制的“流動塊”，可以在“基本屬性”中修改其顯示屬性，如圖3-8所示

（6）點擊工具箱中的“百分比填充”，繪制主水箱和儲水箱的百分比，雙擊設置其屬性，如圖3-9所示；圖3-8繪制流動塊圖3-9繪制流動塊并設置屬性項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（二）制作工程畫面（7）在工具箱中點擊“標準按鈕”繪制開始按鈕和停止按鈕；（8）在工具箱中點擊“標簽”按鈕繪制標簽顯示，分別顯示日期、時間、運行時間、星期；

（9）在工具箱中點擊“報警瀏覽”，繪制報警瀏覽，效果如圖3-10所示圖3-10繪制報警瀏覽項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（二）制作工程畫面3．動畫連接（1）日期、時間、運行時間設置。雙擊“日期”的標簽框，在顯示輸出的表達式中輸入“$Date+‘’+$time”，并選擇“字符串輸出”；雙擊“運行時間”標簽，在顯示輸出的表達式中輸入“$RunTime”，并選擇“數值量輸出”；雙擊“星期”標簽，在顯示輸出的表達式中輸入“$Week”，并選擇“數值量輸出”。

（2）啟動、停止設定。雙擊“啟動按鈕”和“停止按鈕”，在操作屬性中，勾選“數據對象值操作”，選擇“按1松0”，單擊“？”并選擇“啟動”（停止按鈕則選擇停止），如圖3-11，最后單擊“確認”按鈕。圖3-11啟動、停止按鈕的設置項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（二）制作工程畫面（3）閥的設置

雙擊“水龍頭”圖標，點擊數據對象填充顏色的“？”，選擇Q4，按鈕輸入的“？”選擇Q4，效果如圖3-12所示，其余三個閥根據數據對象表分配，分別設置為Q1、Q2、Q3（4）百分比設置

雙擊儲液罐的“百分比”，在操作屬性表達式的“？”中，選擇a，雙擊儲液罐的百分比，在操作屬性表達式的“？”中選擇b。效果如圖3-13所示。圖3-12水龍頭參數設置圖3-13百分比參數設置項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四相關知識學習相關知識的學習（二）制作工程畫面（5）報警的設置

在實時數據庫中雙擊“a”和“b”，在其報警屬性中，勾選“允許報警處理”，選擇“下限報警”，報警注釋分別為“主水箱水位低”和“儲水箱水位低”，報警值為“10”，如圖3-14所示。（6）滾動條設置

雙擊滾共條，在流動屬性里，選擇對應的動畫數據，如圖3-15所示。圖3-14設置報警參數圖3-15滾動條參數設置1.編寫腳本程序。2.MCGS組態軟件和歐姆龍CPM2AHPLC的通訊調試項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控四項目實施圖3-16PLC設備添加及屬性設置1.PLC與觸摸屏之間的通信參數是如何設置的？2.在MCGS中有幾種報警方式？項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控五練習與思考組態控制技術《組態控制技術》項目四基于MCGS的交通燈監控系統4.1控制要求與方案設計本系統要求實現以下控制要求：當啟動按鈕按下時，先南北紅燈、東西綠燈亮，此時東西方向的車輛運行，延時13秒東西綠燈變為閃爍狀態，閃爍5秒后跳到黃燈亮，此時東西方向的車輛停止運行，東西黃燈亮2秒后，變為東西紅燈、南北綠燈亮，則南北方向車輛運行，延時13秒南北綠燈變為閃爍，閃爍5秒后跳到南北黃燈亮，則南北方向的車輛停止運行，南北黃燈亮2秒后，再回到南北紅燈、東西綠燈亮的狀態，循環下去。無論運行到哪個狀態當停止按鈕按下時，所有的燈都處于不亮狀態。4.2交通燈系統硬件電路設計在十字路口的東西方向和南北方向各設有紅、黃、綠三個信號燈，各信號燈按照預先設定的時序輪流點亮或熄滅，其運行狀態時序圖如圖4-1所示。

圖4-1交通燈時序圖項目四基于MCGS的交通燈監控系統4.2.1總體結構交通燈系統硬件結構如圖4-2所示。PLCMCGS監控輸入交通信號燈RS-232/485圖4-2交通燈系統硬件結構框圖項目四基于MCGS的交通燈監控系統4.2.3PLCI/O分配表的設計輸入點地址功能輸出點地址功能00000啟動按鈕01000東西紅燈H100001停止按鈕01001東西綠燈H201002東西黃燈H301003南北紅燈H401004南北綠燈H501005南北黃燈H6表4-1交通燈輸入/輸出地址分配項目四基于MCGS的交通燈監控系統圖4-3交通燈系統外部接線圖4.2.4PLC外部接線圖的設計4.3交通燈系統組態軟件設計4.3.2定義數據對象

對象名稱類型注釋啟動開關型啟動按鈕停止開關型啟動按鈕Q1開關型南北紅燈Q2開關型東西綠燈Q3開關型東西黃燈Q4開關型東西紅燈Q5開關型南北綠燈Q6開關型南北黃燈a數值型存放定時器當前值東西貨車數值型東西方向貨車位置南北貨車數值型南北方向貨車位置表4-2數據對象分配表4.3.3制作工程畫面2.編輯畫面（1）選中“交通燈”窗口圖標，單擊“動畫組態”，進入動畫組態窗口，開始編輯畫面。（2）單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱。（3）選擇“工具箱”內的“標簽”按鈕，鼠標的光標呈“十字”形，在窗口中拉出四個矩形并雙擊矩形框打開屬性欄填充顏色如圖4-4所示。

圖4-4道路界面項目四基于MCGS的交通燈監控系統（4）單擊繪圖工具箱中的“插入元件”圖標，彈出對象元件管理對話框，從對象元件管理對話框中選擇貨車和樹，放到合適位置，效果如圖4-5所示。

圖4-5貨車和樹的畫面（5）從對象元件管理對話框中分別選擇交通燈和管道，放到合適位置，最終生成的畫面如圖4-6所示。圖4-6交通燈組態效果圖4.3.4動畫連接1.交通燈設置東西方向的交通運行情況相同，因此交通燈的動畫連接相同，同樣南北方向的交通燈動畫連接也是一樣。（1）在用戶窗口中，雙擊東邊方向的交通燈，彈出屬性設置窗口，單擊“數據對象”標簽。單擊右側“？”按鈕，選中“東西貨車”數據對象，雙擊鼠標確認，數據對象連接為“東西貨車”。（2）單擊“動畫連接”標簽，選中第三行的三維圓球，在右端出現。（3）單擊進入動畫組態屬性設置窗口，選中“可見度”和“閃爍效果”，由于0-13s東西綠燈亮，13-18s東西綠燈閃爍，其設置如圖4-7和4-8所示。圖4-7東西綠燈閃爍效果設置圖4-8東西綠燈可見度設置（4）單擊“確認”按鈕，完成東西綠燈設置。（5）單擊“動畫連接”標簽，選中第二行的三維圓球，在右端出現。單擊進入動畫組態屬性設置窗口，選中“可見度”，東西黃燈是在綠燈閃爍結束后開始亮的，亮3s即a在19-21s的范圍內黃燈是亮的，其設置如圖4-9所示。圖4-9東西黃燈可見度設置（6）單擊“確認”按鈕，完成東西黃燈設置。（7）單擊“動畫連接”標簽，選中第一行的三維圓球，在右端出現。單擊進入動畫組態屬性設置窗口，選中“可見度”，東西紅燈是在黃燈滅后開始亮的，亮18s即a在23-41s的范圍內紅燈是亮的。其設置如圖4-10所示。南北方向的交通燈動畫連接與之類似。圖4-10東西紅燈可見度設置2.車輛的設置本系統中中當東西方向綠燈亮時其對應方向的汽車開動，紅燈亮時則停止運動；同樣南北方向綠燈亮時，對應方向的汽車開動，紅燈亮時停止運動。（1）雙擊西邊方向上的貨車，彈出屬性設置窗口，單擊“數據對象”標簽。（2）選中“數據對象”標簽中的“水平移動”，右端出現瀏覽按鈕,單擊瀏覽按鈕，雙擊數據對象列表中的“東西貨車”。（3）單擊“動畫連接”標簽頁，進入該頁，在“圖元名”列，選中“組合圖符”，右端出現“？”和“>”按鈕。（4）單擊“>”按鈕，彈出“動畫組態屬性設置”窗口。（5）在“位置動畫連接”處選中“水平移動”。（6）在“水平移動”頁，進行參數設置，如圖4-11所示。圖4-11西邊方向貨車動畫連接項目四基于MCGS的交通燈監控系統（7）對北邊方向上的貨車進行“垂直移動”設置，具體參數設置如圖4-12所示。（8）東邊和南邊方向的貨車的動畫連接可類似設置。（9）單擊工具欄“存盤”按鈕。圖4-12北邊方向貨車動畫連接項目四基于MCGS的交通燈監控系統4.3.5模擬仿真運行與調試圖4-13交通燈系統流程圖1.定時器控制（1）定時器的控制如下：!TimerSetLimit(1,44,0)!TimerSetOutput(1,a)if啟動=0or停止=1thenQ1=0Q2=0Q3=0Q4=0Q5=0Q6=0!TimerReset(1,0)!TimerStop(1)endif項目四基于MCGS的交通燈監控系統（2）定時器特性觀察為了更方便地觀察定時器的時間，在原畫面上增加兩個“時間”顯示。①單擊“工具箱”內的“標簽”按鈕，鼠標的光標呈“十字”形，在畫面空白位置上拖拽鼠標，根據需要拉出一個一定大小的方框。②在方框內輸入“時間”文字，雙擊方框，彈出“動畫組態屬性設置”窗口。③在“輸入輸出連接”一欄中選擇：顯示輸出。④單擊“顯示輸出”選項卡,進入該頁。⑤按照圖4-14進行顯示輸出設置。在定時器運行時，可以顯示計時時間。項目四基于MCGS的交通燈監控系統圖4-14定時器顯示輸出設置2.編寫腳本程序（1）將腳本程序添加到策略行。雙擊“腳本程序”策略行末端的方塊，出現腳本程序編輯窗口，在圖中窗口輸入以下參考腳本程序。①定時器控制程序。!TimerSetLimit(1,44,0)!TimerSetOutput(1,a)if啟動=0or停止=1thenQ1=0Q2=0Q3=0Q4=0Q5=0Q6=0!TimerReset(1,0)!TimerStop(1)endif②東西綠燈亮，南北紅燈亮。if啟動=1and停止=0then!TimerRun(1)endififa>0and啟動=1thenQ1=1Q2=1Q6=0東西貨車=東西貨車+6東西貨車1=東西貨車1+6endif③東西黃燈亮，南北紅燈亮。ifa>=19and啟動=1thenQ2=0Q3=1endif④東西紅燈亮，南北綠燈亮。ifa>=22and啟動=1thenQ1=0Q5=1Q4=1Q3=0東西貨車=0東西貨車1=0南北貨車運動=南北貨車運動+5南北貨車運動1=南北貨車運動1+5endif⑤東西紅燈亮，南北黃燈亮。ifa>=41and啟動=1thenQ5=0Q6=1endif⑥重新開始下一循環ifa>=43and啟動=1then南北貨車運動=0南北貨車運動1=0endif4.4MCGS組態軟件和歐姆龍CPM2AHPLC的通訊調試4.4.2PLC設備通道連接PLC設備添加及屬性設置可參考第三章。（1）單擊“通道連接”選項卡，進入“通道連接設置”頁，按照表4-1的I/O分配進行設置。（2）選中通道1,雙擊”對應數據對象”欄,在其中輸入在實時數據庫中建立的與之對應的數據名“啟動”,單擊“確認”按鈕就完成了MCGS中的數據對象與PLC內部寄存器間的連接,具體的數據讀寫將由主控窗口根據具體的操作情況自動完成。（3）其他通道設置類似，如圖4-16所示。項目四基于MCGS的交通燈監控系統圖4-16通道連接4.4.3設備調試（1）將歐姆龍CPM2APLC上的開關撥至“RUN”，按下“啟動”按鈕后，觀察PLC輸出是否正確，如果運行不正確，進入CX-Programmer環境，使PLC運行后調試，直至運行正確，退出該環境。（2）檢查MCGS運行策略中的腳本程序是否正確，確定后進入MCGS運行環境。（3）觀察MCGS監控畫面中東西南北方向交通燈動作是否正確。如果不正確，查找原因并修正。（4）退出MCGS運行環境，完成調試工作。小結十字路口的紅綠燈指揮著行人和車輛的安全運行，實現紅綠燈的自動指揮能使交通管理工作得到改善，也是城市交通管理工作自動化的重要標志之一。目前，我國大部分城市對交通信號的實時控制仍采取單片機控制系統或數字邏輯電路等多種控制方式。這些控制各有側重，但它們普遍存在著抗干擾能力差，用戶修改方案困難等缺點。本系統共有兩部分，一是基于PLC的下位機交通燈控制系統，二是以MCGS組態軟件為開發平臺設計了交通燈系統的監控窗口，并建立下位機和上位機之間的數據傳輸，使組態界面上的圖形對象與現場交通信號和實時數據記錄的操作與監控。仿真表明，該系統具有運行可靠，便于修改和實時監控等優點。隨著我國人民生活水平的不斷提高，城市化的推進與私家車數量的猛增，道路交通擁擠的問題日益突出，可以預見繼續完善交通燈監控系統將具有廣大的前景。練習與思考1、掌握定時器函數的控制方法。2、學會交通燈的動畫設置。組態控制技術《組態控制技術》《組態控制技術》目錄項目一組態軟件應用技術先導知識學習項目二認識MCGS組態軟件項目三應用MCGS實現儲液罐的水位自動監控項目四基于MCGS的交通信號燈監控系統項目五機械手物料自動搬運控制系統設計項目六職業技能大賽自動化生產線的安裝與調試項目五機械手物料自動搬運控制系統設計近年來，隨著相關技術的不斷進步，工藝水平的不斷提高，自動化設備得到廣泛的使用，滿足了控制對象不斷變化的企業現場需要。隨著我國經濟的快速發展，對企業的生產效率要求也越來越高，在制造加工企業中，物料的搬運與管理是企業生產中的關鍵一環，采用機械手進行物料搬運可以大大提高企業的搬運效率，幫助相關企業在日常的生產管理中提高自動化程度。一項目背景項目五機械手物料自動搬運控制系統設計（一）知識目標1.掌握機械手物料搬運系統界面設計，完成數據對象定義；2.掌握構件大小變化、垂直移動、水平移動的動畫連接；項目五機械手物料自動搬運控制系統設計二學習目標（二）能力目標能應用通用版MCGS組態軟件，完成機械手物料搬運系統的界面組態、定義數據對象、進行動畫連接，編寫腳本程序并進行仿真運行。項目五機械手物料自動搬運控制系統設計二學習目標（一）控制要求本系統要求實現以下控制要求：機械手物料搬運控制系統在PLC程序的控制下模仿人手自動抓取物料、搬運物料以及釋放物料，具體任務要求如下：1.初始位置：PLC上電后，自動恢復到原位（初始狀態），具體為機械手手爪放松、手臂上升、左側極限位置停止；2.啟動：機械手復位后，基數次按下啟動按鈕，設備啟動；3.工作：設備啟動后，機械手開始下移，5秒后夾緊工件，夾緊2秒后攜工件上升，上升到位5秒后右移，右移到位10秒后下移，下移至指定位置5秒后放下工件，工件被放下2秒后上移，上移到位5秒后開始左移，左移到位10秒后機械手重新開始下移，進行物料搬運的循環工作，此過程反復循環執行。4.停止：偶數次按下啟動按鈕，機械手機械手停在當前位置；按下復位按鈕后，機械手完成本次操作后，回到初始位置停止。項目五機械手物料自動搬運控制系統設計三項目分析項目五機械手物料自動搬運控制系統設計三項目分析機械手物料搬運控制系統示意圖，如圖5-1所示。項目五機械手物料自動搬運控制系統設計三項目分析機械手搬運控制系統流程圖（一）組態定義數據對象項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習對象名稱類型注釋垂直移動量數值型控制構件上下運動的參量工件垂直移動量數值型控制工件上下運動的參量水平移動量數值型控制構件水平運動的參量工件水平移動量數值型控制工件水平運動的參量計時時間數值型計時器的當前值啟動開關型啟動按鈕復位開關型復位按鈕定時器啟動開關型定時器啟動時間到開關型計時器設定時間到定時器復位開關型定時器復位放松開關型放松閥夾緊開關型夾緊閥工件夾緊標志開關型標示工件所處的是夾緊還是放松狀態上移開關型上移閥下移開關型下移閥左移開關型左移閥右移開關型右移閥（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習1.建立畫面在用戶窗口中，選中“機械手控制”窗口圖標，單擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口”選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口，如圖5-5所示。選中“機械手控制”窗口圖標，單擊“動畫組態”，進入動畫組態窗口，開始編輯畫面。（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習2）編輯畫面（1）制作工程標題。單擊“工具箱”內的“標簽”按鈕，鼠標的光標變為“十”字形，在窗口上方位置按住鼠標左鍵拖曳鼠標，拉出一個有一定大小的矩形框。建立矩形框后，光標在其內閃爍，輸入“機械手物料搬運控制”文字后，在任意位置單擊鼠標或直接按回車鍵。其屬性設置為：無填充、無邊線、宋體、粗體、藍色24號字，最后單擊“確認”按鈕。制作完成后的工程標題如圖5-6所示。（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習（2）畫地平線：單擊“工具箱”內的“直線”按鈕，鼠標的光標呈“十”字形，在窗口下方位置按住鼠標左鍵拖曳鼠標，拉出一條一定長度的直線。雙擊該直線，彈出該直線的“動畫組態屬性設置”窗口，調整線的顏色、線型，如圖5-7所示。單擊“保存”按鈕。2）編輯畫面（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習（3）畫矩形：單擊“工具箱”內的“矩形”按鈕，鼠標的光標呈“十”字形，在窗口適當位置按住鼠標左鍵拖曳鼠標，拉出一個一定大小的矩形。建立矩形后，雙擊鼠標左鍵，或者單擊鼠標右鍵并選擇下拉菜單中的“屬性”選項，進行矩形的屬性設置，如圖5-8所示。2）編輯畫面（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習設置矩形框沒有邊線、填充顏色為藍色，如圖5-9所示。單擊“保存”按鈕。（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習

單擊窗口其它任何空白區域，結束第一個矩形的編輯。依次畫出機械手搬運控制畫面的其它矩形部分，分別是7個藍色矩形和1個紅色矩形。單擊第一個矩形，鍵盤按下“ctrl+c”鍵進行復制，鼠標移至空白區域，鍵盤按下“ctrl+v”鍵進行粘貼，一個藍色矩形出現在畫面中，將新的矩形拖曳到合適位置，進行矩形框的屬性設置，單擊“保存”按鈕。繪制完的矩形畫面，見圖5-10所示。（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習3）構件的選取（1）機械手的繪制單擊“工具箱”內的“擦入元件”按鈕，在“對象元件列表”中的“其他”，展開該列表項，單擊“機械手”，單擊“確定”按鈕。對象元件庫管理窗口，如圖5-11所示。在機械手被選擇的情況下，單擊鼠標右鍵，在下拉菜單中選擇“排列”菜單，選擇“旋轉”/“右旋90度”。調整機械手的位置和大小，在機械手上面輸入文字標簽“機械手”，單擊“保存”按鈕。（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習（2）畫機械手左側和下方的滑桿（二）制作工程畫面項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習（3）畫指示燈和按鈕項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習（三）定義數據對象定義數據對象的內容主要包括：（1）制定數據變量的名稱、類型、初始值和數值范圍；（2）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。（四）動畫連接項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習1.按鈕的開停及指示燈的變化雙擊“啟動”按鈕，彈出“標準按鈕構件屬性設置”窗口，單擊“操作屬性”選項卡，選中“數值對象值操作”。（四）動畫連接項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習2.構件移動動畫連接（1）垂直移動動畫連接（四）動畫連接項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習2.構件移動動畫連接（2）垂直縮放動畫連接（四）動畫連接項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習2.構件移動動畫連接（3）水平移動動畫連接（四）動畫連接項目五機械手物料自動搬運控制系統設計四相關知識學習2.構件移動動畫連接（4）水平縮放動畫連接

1.構件的水平移動和大小變化的區別是什么？2.機械手移動過程中，左滑桿不動作，常見問題有哪些？項目五機械手物料自動搬運控制系統設計五練習與思考組態控制技術《組態控制技術》組態軟件應用項目化教程

項目六

職業技能大賽自動化生產線安裝與調試

目錄6.1競賽設備及任務描述

6.1.1設備組成及工作情況描述

6.1.2需要完成的工作任務6.2組態用戶界面的實現

6.2.1工程分析和創建

6.2.2安全機制

6.2.3歡迎界面組態

6.2.4安裝測試界面組態

6.2.5運行界面組態6.3評分方式本項目要點：

YL-335B自動化生產線安裝與調試

MCGS組態軟件的使用

全國職業院校技能大賽自動化生產線安裝與調試項目，以2022年全國職業院校技能大賽高職組“自動化生產線裝配與調試”競賽項目樣題為例項目六

職業技能大賽自動化生產線安裝與調試

6.1競賽設備及任務描述6.1.1設備組成及工作情況描述

亞龍YL-335B型自動化生產線實訓考核裝備由安裝在鋁合金導軌式實訓臺上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成，設備可通過外部按鈕及觸摸屏進行操作。其俯視圖如圖6-1所示：在亞龍YL-335B設備上應用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運動位置、物體通過的狀態、物體的顏色及材質等。圖6-1YL-335B俯視圖6.1.1設備組成及工作情況描述

在控制方面，亞龍YL-335B采用了基于RS485串行通信的PLC網絡控制方案，即每一工作單元由一臺PLC承擔其控制任務，各PLC之間通過RS485串行通訊實現互連的分布式控制方式。亞龍YL－335B型自動生產線實訓考核裝備主要組成及功能如下：(1)供料單元

供料單元是亞龍YL-335B中的起始單元，在整個系統中，起著向系統中的其他單元提供原料的作用。供料單元主要包括豎式料筒，頂料氣缸，推料氣缸，物料檢測傳感器部件，安裝支架平臺，材料檢測裝置部件等。(2)加工單元

加工單元是亞龍YL-335B中對工件處理單元之一，在整個系統中，起著對輸送站送來的工件進行模擬沖孔處理或工件沖壓等作用。加工單元主要包括滑動料臺，模擬沖頭，夾緊機械手，物料臺伸出/縮回氣缸，相應的傳感器，電磁閥組件等。(3)裝配單元

裝配單元是亞龍YL-335B中對工件處理的另一單元，在整個系統中，起著對輸送站送來的工件進行裝配及小工件供料的作用。裝配單元主要包括供料機構，旋轉送料單元，機械手裝配單元，放料臺等。6.1.1設備組成及工作情況描述(4)分揀單元

完成將上一單元送來的已加工、裝配的工件進行分揀，使不同顏色和材質的工件從不同的料槽分流、分別進行組合的功能。分揀單元主要包括傳送帶機構，三相電機動力單元，分揀氣動組件，傳感器檢測單元，反饋和定位機構等。(5)輸送單元

該單元通過到指定單元的物料臺精確定位，并在該物料臺上抓取工件，把抓取到的工件輸送到指定地點然后放下的功能。輸送單元主要包括抓取機械手裝置、直線運動傳動組件（包括驅動伺服電機、驅動器、同步輪、同步帶等）、拖鏈裝置、PLC模塊和接線端口以及按鈕/指示燈模塊等部件。6.1.1設備組成及工作情況描述

6.1.2需要完成的工作任務

1.自動生產線設備部件安裝

完成YL-335B自動生產線的供料、裝配、加工、分揀單元和輸送單元的部分裝配工作，并把這些工作單元安裝在YL-335B的工作桌面上。（1）各工作單元裝置側部分的裝配要求

輸送單元裝置側部分的機械部件安裝、氣路連接工作已完成，并已定位在工作臺面上。抓取機械手各氣缸初始位置要求如下，如不符合請適當調整。

①提升氣缸處于下降位置，手臂伸縮氣缸處于縮回位置。

②擺動氣缸處于右限位位置，氣動手指處于松開狀態。

完成供料、裝配、加工和分揀各單元裝置側部件的安裝和調整以及工作單元在工作臺面上定位。(2)YL-335B自動生產線各工作單元裝置部分要求安裝誤差不大于1毫米。2.氣路連接及調整

按照圖6-2～圖6-5所示的供料、裝配、加工和分揀單元的氣動系統圖，完成各工作單元的氣路連接，并調整氣路，確保各氣缸運行順暢和平穩。3.電路設計和電路連接(1)輸送單元的電氣接線已經完成，請根據實際接線確定PLC的I/O分配，作為程序編制的依據。并根據工作任務的要求，設置松下A5伺服驅動器的參數。(2)根據工作任務的要求，完成供料和加工單元裝置側和PLC側的電氣接線，各工作單元裝置側的信號分配和PLC的I/O分配請自行確定。(3)完成裝配單元裝置側和PLC側的電氣接線，要求該單元裝置側各傳感器及電磁閥到接線端口上的信號端子的分配如表6-1所示，PLC的I/O分配請自行確定。

6.1.2需要完成的工作任務

表6-1裝配單元裝置側的接線端口信號端子的分配6.1.2需要完成的工作任務輸入端口中間層輸出端口中間層端子號設備符號信號線端子號設備符號信號線2BG1零件不足檢測21Y擋料電磁閥3BG2零件有無檢測32Y頂料電磁閥4BG3左料盤零件檢測43Y回轉電磁閥5BG4右料盤零件檢測54Y手爪夾緊電磁閥6BG5裝配臺工件檢測65Y手爪下降電磁閥71B1頂料到位檢測76Y手臂伸出電磁閥81B2頂料復位檢測8AL1紅色警示燈92B1擋料狀態檢測9AL2橙色警示燈102B2落料狀態檢測10AL3綠色警示燈115B1擺動氣缸左限檢測11

125B2擺動氣缸右限檢測12

136B2手爪夾緊檢測13

144B2手爪下降到位檢測14

154B1手爪上升到位檢測

163B1手臂縮回到位檢測

173B2手臂伸出到位檢測

(4)在A3圖紙上設計分揀單元的電氣控制電路，并根據所設計的電路圖連接電路。電路圖應包括PLC的I/O端子分配和變頻器主電路及控制電路。

電路連接完成后應根據運行要求設定變頻器有關參數（其中要求斜坡下降時間或減速時間參數不小于0.8S），變頻器有關參數應以表格形式記錄在所提供的電路圖上。所設計的圖紙的圖形符號和文字符號應符合國標GB/T6988.1-2008或機標JB/2740-2008、JB/2736-2008的規定。6.1.2需要完成的工作任務(5)說明

①所有連接到接線端口的導線應套上標號管，標號的編制自行確定。

②PLC側所有端子接線必須采用壓接方式。4.各站PLC網絡連接

本系統的PLC網絡指定輸送站作為系統主站。請根據您所選用的PLC類型，選擇合適的網絡通信方式并完成網絡連接。6.1.2需要完成的工作任務5.連接觸摸屏并組態用戶界面

觸摸屏應連接到系統中主站PLC的相應接口。在TPC7062KS人機界面上組態畫面，要求用戶窗口包括歡迎界面、安裝測試界面和系統運行界面三個窗口。(1)為生產安全起見，系統應設置操作員組和負責人組兩個用戶組別。具有操作員組以上權限（操作員組或負責人組）的用戶才能啟動系統。6.1.2需要完成的工作任務(2)歡迎界面是啟動界面，如圖6-6所示，其中的位圖文件存放在個人計算機的“桌面\技術文檔\”文件夾中。歡迎界面在觸摸屏上電并進行權限檢查后運行，界面屏幕上方的標題文字向左循環移動，循環周期約14秒。具有負責人權限的用戶可觸摸“測試模式”按鈕進入測試界面，但只有操作員權限不能進入；如果裝配、加工、分揀等單元的安裝數據已經測試完成，則界面上的“測試完成”指示燈被點亮，這時具有操作員以上權限的用戶均可進入運行界面。6.1.2需要完成的工作任務(3)安裝測試界面用以測試生產線設備在安裝完成后各工作單元的精確位置，應按照下列功能要求自行設計。（注：安裝時已要求供料單元出料臺縱向中心線與原點傳感器中心線重合，不再進行測試）

本界面上應設置復位按鈕以及初始狀態指示燈。當PLC上電后，需要進行初始狀態檢查和復位工作時，觸摸復位按鈕，PLC執行復位程序，使抓取機械手各氣缸處于初始位置，然后使裝置返回到直線運動機構的原點位置，此位置位于原點開關的中心線處。復位完成后，初始狀態指示燈被點亮。6.1.2需要完成的工作任務

僅當復位完成，裝置返回初始狀態后才能進行裝配、加工、分揀等工作單元安裝位置的精確測試。本界面上應設置適當的選擇和操作開關，選擇開關用于選定相應工作單元，點亮輸送單元的按鈕/指示燈模塊上相應指示燈，以提示操作人員對該單元進行測試；操作開關用于單步控制抓取機械手動作以便抓取和放下工件，進行精確尋找定位點。如果復位過程尚未完成，初始狀態指示燈尚在熄滅狀態而觸摸選擇開關，則動作不予響應并且彈出相應的提示框。6.1.2需要完成的工作任務

界面中應設置供料、裝配、加工、分揀等工作單元安裝位置的顯示構件，顯示以脈沖數表示的絕對坐標數據；此外尚應設置顯示抓取機械手當前位置和當前速度的顯示構件供調試用。（當前速度的顯示單位為每秒毫米，用正負號指示運動的方向）

接收到PLC發送的測試完成信號后，界面上的測試完成指示燈被點亮，同時彈出提示框，提示“各單元安裝位置數據測試完畢！”。觸摸提示框內“確定”按鈕，提示框消失。這時可觸摸“返回”按鈕返回到歡迎窗口界面。6.1.2需要完成的工作任務

如果系統本次運行并非設備安裝后的首次運行，則PLC的掉電保持存儲器中已保存了裝配、加工、分揀等單元的安裝數據和“測試完成”信號的置位狀態。人機界面應讀取上述安裝數據并顯示在觸摸屏上。如果需要重新進行安裝測試，須使用界面中的清零按鈕清除安裝數據和“測試完成”信號，才可以再次進行安裝數據的測試存儲。6.1.2需要完成的工作任務(4)運行界面窗口組態應按下列功能自行設計：①在人機界面上可設定計劃生產套件總數，并生產過程中顯示尚須完成的套件總數。②在人機界面上設定分揀單元變頻器的運行頻率（25Hz～35Hz）。實時顯示變頻器啟動后的輸出頻率（精確到0.1Hz）。③提供全線運行模式下系統啟動信號。④提供能切換到歡迎界面的按鈕。只有系統停止中，切換按鈕才有效。6.1.2需要完成的工作任務⑤指示網絡中各從站的通信狀況（正常、故障）。⑥指示各工作單元的運行、故障狀態。其中故障狀態包括：供料單元的供料不足狀態和缺料狀態。裝配單元的供料不足狀態和缺料狀態。輸送單元抓取機械手裝置越程故障（左或右極限開關動作），以及工作單元運行中的緊急停止狀態。發生上述故障時，有關的報警指示燈以閃爍方式報警。6.1.2需要完成的工作任務6.系統的工作模式

系統工作模式分為單站測試模式和全線運行模式(1)單站測試模式

單站測試模式包括在輸送站進行安裝數據測試；在供料、裝配、加工和分揀站利用本站主令器件實現各站的功能測試。進行單站測試時，各站的方式轉換開關SA應設置到單站位置。6.1.2需要完成的工作任務輸送站單站測試要求:

輸送站單站測試必須在人機界面處于安裝測試界面下進行。安裝數據測試包括檢查設備上電后輸送站各氣動裝置是否處于初始位置和進行抓取機械手裝置的復位操作，測試裝配、加工、分揀等工作單元的安裝數據。

①初始位置檢查和復位操作的主令信號來自HMI界面，其功能是執行使抓取機械手的擺動氣缸和氣動手指置于初始位置的操作，然后使裝置返回到機構參考點位置。觸摸安裝測試界面上的復位按鈕后，開始復位操作，返回原點的速度可自行設定。復位過程中，輸送單元按鈕/指示燈模塊中指示燈HL1以每秒1次的頻率閃爍，復位完成后HL1保持常亮，直到進入安裝數據測試操作或進入運行模式。6.1.2需要完成的工作任務

②安裝數據測試操作用于設備安裝完成后的首次運行，精確測定各工作單元絕對坐標數據（用脈沖數表示），測試結果存于PLC的掉電保持單元內，并顯示在人機界面上。

進行安裝數據測試操作時，人機界面發出測試操作開始信號，并依次指定待測試單元為裝配單元、加工單元、分揀單元。當待測試單元指定為裝配單元時，指示燈HL3點亮；指定為加工單元時，指示燈HL2點亮；指定為分揀單元時，指示燈HL2和HL3同時以2HZ頻率閃爍。6.1.2需要完成的工作任務

每當待測試單元被指定且抓取機械手在原點位置時，在供料單元出料臺人工放置一個工件，通過人機界面上的相應開關，單步控制機械手抓取工件。然后操作者應根據人機界面指定的待測試單元，通過按鈕/指示燈模塊的按鈕SB1、SB2和開關SA選擇一定的速度點動驅動抓取機械手裝置沿直線導軌運動，精確尋找待測試單元的位置。到達后再通過人機界面上的相應開關，單步控制機械手放下工件。

其中，按鈕SB1實現正向點動運轉功能，按鈕SB2實現反向點動運轉功能；選擇開關SA1指定2檔速度選擇，第1檔速度要求為50mm/s,第2檔速度要求為200mm/s。在按下SB1或SB2實現點動運轉時，應允許切換SA1，改變當前運轉速度。6.1.2需要完成的工作任務

每當尋找一個待測試單元位置的操作完成時，可同時按下SB1、SB22秒時間加以確認，測試結果應存入相應的掉電保持存儲器，并發送到人機界面顯示該單元的安裝數據，同時抓取機械手返回原點停止。

③當各工作單元的安裝數據測試完成，可再次同時按下SB1、SB22秒時間加以確認，然后置位“測試完成信號”并傳送到人機界面。6.1.2需要完成的工作任務供料站單站測試要求：

①設備上電和氣源接通后，若工作單元的兩個氣缸滿足初始位置要求，且料倉內有足夠的待加工工件，出料臺上沒有工件，則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃爍。

②若設備準備好，按下啟動按鈕SB1，工作單元將處于啟動狀態。這時按一下推料按鈕SB2，表示有供料請求，設備應執行把工件推到出料臺上的操作。每當工件被推到出料臺上時，“推料完成”指示燈HL2亮，直到出料臺上的工件被人工取出后熄滅。工件被取出后，再按SB2，設備將再次執行推料操作。6.1.2需要完成的工作任務

③若在運行中料倉內工件不足，則工作單元繼續工作，但“正常工作”指示燈HL1以1Hz的頻率閃爍。若料倉內沒有工件，則HL1指示燈和HL2指示燈均以2Hz頻率閃爍。設備在本次推料操作完成后停止。除非向料倉補充足夠的工件，工作站不能再啟動。裝配站單站測試要求：

①設備上電和氣源接通后，若各氣缸滿足初始位置要求，料倉上已經有足夠的小園柱芯件（以下簡稱芯件）；工件裝配臺上沒有待裝配工件。則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃爍。6.1.2需要完成的工作任務②若設備準備好，按下啟動按鈕，裝配單元啟動，“設備運行”指示燈HL2常亮。如果回轉臺上的左料盤內沒有芯件，就執行下料操作；如果左料盤內有芯件，而右料盤內沒有芯件，執行回轉臺回轉操作。③如果回轉臺上的右料盤內有芯件且裝配臺上有待裝配工件，執行裝配機械手抓取芯件，嵌入待裝配工件中的操作。④完成裝配任務后，裝配機械手應返回初始位置，等待下一次裝配。⑤若在運行過程中按下停止按鈕，則供料機構應立即停止供料，在裝配條件滿足的情況下，裝配單元在完成本次裝配后停止工作。⑥在運行中發生“芯件不足”報警時，指示燈HL3以1Hz的頻率閃爍，HL1和HL2燈常亮；在運行中發生“芯件沒有”報警時，指示燈HL3以亮1秒，滅0.5秒的方式閃爍，HL2熄滅，HL1常亮。工作站在完成本周期任務后停止。除非向料倉補充足夠的工件，工作站不能再啟動。6.1.2需要完成的工作任務加工站單站測試要求：①上電和氣源接通后，若各氣缸滿足初始位置要求，則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃爍。②若設備準備好，按下啟動按鈕，設備啟動，“設備運行”指示燈HL2常亮。當待加工工件送到加工臺上并被檢出后，設備執行將工件夾緊，送往加工區域沖壓，完成沖壓動作后返回待料位置的工件加工工序。如果沒有停止信號輸入，當再有待加工工件送到加工臺上時，加工單元又開始下一周期工作。③在工作過程中，若按下停止按鈕，加工單元在完成本周期的動作后停止工作。HL2指示燈熄滅。6.1.2需要完成的工作任務分揀站單站測試要求：①設備上電和氣源接通后，若工作單元的三個氣缸滿足初始位置要求，傳送帶電機處于停止狀態，則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃爍。②若設備準備好，按下啟動按鈕SB1，系統啟動，“設備運行