基于组态的机械手控制系统课程设计 .pdfVIP

第1章绪论

1.1组态王软件简介

本系统采集控制软件选用中国本土软件厂商北京亚控科技发展有限公司生产的，

国内最早的商用组态软件“组态王”.截止到2009年底，“组态王”已在国内装机

量有10万套，成功地应用于我国工业领域的各行各业，例如石油、化工、电力、冶

金、造纸、橡胶、环保、机械制造等等，在中国使用的监控软件中，组态王拥有国内

最多的用户.像国外众多的软件一样，组态王软件也经过了一个发展例程：1995年

——组态王V1.0，1996年——组态王V1.21997年——组态王V1.51，1998年——

组态王V2.0，1999年——组态王V5.1，2000年——组态王V5.1forInternet，

2001年——组态王V6.0、组态王电力专业版6.0，2002年——组态王V6.02，2003

年——组态王V6.5，2005年——组态王V6.51，2006年——组态王V6.52，2007年

——组态王V6.53.

1.2组态王的特点

(1)丰富的I／O.将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.

(2)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.

(3)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.

1.3用途

在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序（如使用BASIC,C,

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吉林建筑工程学院城建学院电气信息工程系自动化专业设计（论文）

FORTRAN等）来实现的.编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证

工期.组态软件的出现，解决了这个问题.对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就

可以完成.

组态软件是有专业性的.一种组态软件只能适合某种领域的应用.组态的概念最早

出现在工业计算机控制中.如DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组

态.人机界面生成软件就叫工控组态软件.其实在其他行业也有组态的概念，人们只是不

这么叫而已.如AutoCAD，办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作，即用软件提供的

工具来形成自己的作品，并以数据文件保存作品，而不是执行程序.组态形成的数据只

有其制造工具或其他专用工具才能识别.但是不同之处在于，工业控制中形成的组态结

果是用在实时监控的.组态工具的解释引擎，要根据这些组态结果实时运行.从表面上

看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务.

1.4使用组态王软件开发具有以下几个特点

(1)实验全部用软件来实现,只需利用现有的计算机就可完成自动控制系统课程的

实验,从而大大减少购置仪器的经费.

(2)该系统是中文界面,具有人机界面友好、结果可视化的优点.对用户而言,操作简

单易学且编程简单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真运行的控制能力,可以实

时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观地显示控制系统的实时趋势曲线,这

些很强的交互能力使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的效果.

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第2章机械手系统的设计

2.1机械手介绍

机械手是一种能模拟人手臂的部分动作，按预定的程序、轨迹及其它要求，实现抓

取、搬运工件或操纵工具的自动化装置.可编程控制器是以微处理技术为基础，综合计

算机技术和自动控制技术发展起来的一种新型工业控制器.它在工业现场中对机械手能

起到有效而灵活的控制.可编程控制器和监控系统的通讯，往往需要采用高级语言编程

实现