1、 电气及自动化课程设计报告 题 目 ： 基于组态王的机械手设计 课 程： 工控组态软件应用技术 学生姓名 ： 学生学号 ： 年 级 ： 14 级 专 业 ： 自动化 班 级 ： 2 班 指导教师 ： 机械与电气工程学院制 2017 年 5 月 第 1 页 基于组态王的机械手设计 机械与电气工程学院 自动化 1 课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 熟悉组态王软件，达到熟悉使用组态软件的常用工具； 学会完成组态王工程的步骤； 锻炼动手能力和分析问题解决问题的能力。 1.2 课程设计的要求 完成一个机械手的监控系统，具有流程图图画面，个画面能实现灵活转换 2 机械手设计步骤 2.1 启动组
2、态王建立新工程 打开组态王软件，计入工程管理器，新建一个工程，选择它的储存路径并设定项目名为“机械手设计”。 2.2 新建设备并将其命名为 PLC 进入工程浏览器后，首先进行设备的链接，上位机 COM1 与 PLC 之间通过 PCPPI编程电缆链接，选择工程浏览器左侧大纲“设备 COM1” ,在工程浏览器右侧用鼠标双击“新建”图标，运行“设备配置向导”， 相关配置如下图： 图 1 设备配置图 第 2 页 2.3 通讯设备参数的设定 在组态王工程浏览器的工程目录显示区，点击“设备 COM1”，进行 COM1 参数设置，是系统的 COM1 口设置与 PLC 一致 1。 图 2 COM1 口的设置图
3、 2.4 定义变量 数据库是”组态王”软件的核心部分，在工程管理器中，选择”数据库数据词典”，双击”新建图标”，弹出”变量属性”对话框，创建机械手各个变量数据，数据变量是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也即定义数据变量的过程。定义数据变量的内容主要包括：指定数据变量名称、类型、初始值和数值范围，确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。数据对象有 I O 开关型、 I O 数值型、 I O 字符型、内存开关型等 8 种类型。不同类型的数据对象，属性不同，用途也不同 3。 设计中的数据变量：时间（内存整数）、垂直移动（内存整数）、水平移动（内存整数）、
4、夹紧（内存离散）、启动（内存离散）。 第 3 页 变量设置如下图： 图 3 数据库图 定义启动 定义启动如下图： 图 4 启动的定义图 第 4 页 定义时间 时间的定义如下图： 图 5 时间的定义图 定义上行 上行的定义 如下图： 图 6 上行的定义图 第 5 页 定义右行 右行的定义如下图： 图 7 右行的定义图 定义下行 下行的定义如下图： 图 8 下行定义图 第 6 页 定义夹紧 加紧的定义如下图： 图 9 加紧定义图 2.5 机械手的画面 绘制 使用工程管理器新建一个组态王工程后，进入组态王工程浏览器，新建组态王画面。输入新画面的名称，画面名称最长为 20 个符。输入本画面在磁盘上对应
5、的文件名，扩展名为 “.pic” 输入与本画面有关的注释信息，注释最为 49 个字符。形成画面左上角坐标。显示窗口的宽度和高度画面总的宽度和高度，总是大于或等于显示窗口的宽度和高度。决定画面是否有标题杆新画面出现时，它重叠在当前画面之上。新画面出现时，所有与之相交的 画面自动从屏幕上和内存中删除，即所有画面被关闭。能否改变画面大小改变窗口的背景色只有当 “ 大小可变 ” 选项没被 选中 时，边框有效，否则灰色 显示无效。 使用工具箱 ,在画面中绘制各种图素。主要工具放置在工具箱内。工具箱中的每个工具按钮都有 “ 浮动提示 ” ，帮助了解工具的用途；如果工具箱没有出现，选择 “ 工具 ” 菜单中
6、的 “ 显示工具箱 ” 或按 F10 键将其打开；工具箱中各种基本工具的使用方法和 Windows 中的 “ 画笔 ” 很类似 4。 第 7 页 工具 .圆角矩形：用于绘制矩形或圆角矩形。若需要画圆角矩形，需要选用 “ 工具 改变图素形状 ” 菜单方可完成。点位图：用于将剪贴板中的点位图复制到当前选中的点位图 对象中，并且复制的点位图将进行缩放以适应点位图对象 的 大小。组态王中可以嵌入各种格式的图片：如 Bmp、 Jpg、 Jpeg、 gif 等 . 在组态王工程浏览 器的工程目录显示区，点击“文件 画面”，并将画面名称命名为“机械手” 2。 图 10 画面命名图 在组态王的图库中找到设计机
7、械手需要的各种图，然后进行画面的组合，最终得到的图如下： 图 11 机械手的设计图 第 8 页 2.6 动画链接及参数设定 动画连接的引入是设计人机接口的一次突破，它把工程人员从重复的图形编程中解放出来，为工程人员提供了标准的工业控制图形界面，并且由可编程的命令语言连接来增强图形界面的功能。图形对象与变量之间有丰富的连接类型，给工程人员设计图形界面提供了极大的方便。 “ 组态王 ” 系统还为部分动画连接的图形对象设置了访问权限，这对于保障系统的安全具有重要的意义。图形对象可以按动画连接的要求改变颜色、尺寸、位置、填充百分数等，一个图形对象又可以同时定义多个连接。把这些动画连接组合起来，应用程序
8、将呈现出令人难以想像的图形动画效果。 给图形 对象定义动画连接是在 “ 动画连接 ” 对话框中进行的。在组态王开发系统中双击图形对象（不能有多个图形对象同时被选中），弹出 “ 动画连接 ” 对话框，对话框的第一行标识出被连接对象的名称和左上角在画面中的坐标以及图形对象的宽度和高度。 对话框的第二行提供 “ 对象名称 ” 和 “ 提示文本 ” 编辑框。 “ 对象名称 ” 是为图素提供的惟一的名称，供以后的程序开发使用，暂时不能使用。 “ 提示文本 ” 的含义为：当图形对象定义了动画连接时，在运行的时候，鼠标放在图形对象上，将出现开发中定义的提示文本 4。 对话框的下面部分为动画连接种类，在本次设
9、计中 要用到如下几种动画连接：垂直动画连接、水平动画连接、缩放动画连接、填充属性连接 6。 双击“机械手”进行动画链接，钩上垂直移动、水平移动、离散值输入、如下图： 图 12 机械手的动画链接图 第 9 页 垂直移动 图 13 垂直移动定义图 其他定义移动与上述定义类似。 2.7 应用程序命令语言 命令语言都是靠事件出发进行的，如定时、数据的变化、键盘键的按下、鼠标的点等。数据事件与功能的不同，包括应用程序命令语言、动画连接命令语言、事件命令语言、数据改变命令语言、自定义函数命令语言、热键命令语言和画面命令语言等命令语言具有完备的词法语法差错功能和丰富的运算符、数学函数、字符串函数、控件函数、
10、 SQL 函数和系统函数。 应用程序命令语言 、 可以在程序启动时、关闭时或在程序运行期间周期执行。可以在程序启动时、关闭时或在程序运行期间周期执行。运行系统程序退出时执行一次触发条件 ， 在运行系统程序启动时执行一次 ， 周期性的执行这段命令语言程序，周期性的执行这段命令语言程序，无论打开画面与否关键字选择命令语言编辑区函数选择运算符输入变量选择 。 热键命令语言 、 热键命令语言链接到工程人员指定的热键上 ， “ 热键命令语言 ”链接到工程人员指定的热键上，软件运行期间，工程人员随时按下键盘上相应的热键都可以启动这段命令语言程序。 事件命令语言、规定在事件发生、存在、消失时分别执行的程序。规定在事件发生、存在、消失时分别执行的程序。离散变量名或表达式都可以作为事件。名或表达式都可以作为事件。
