基于PLC的机械手控制在MCGS中的实现.pdf

务1 訇 ,tb 基于P L C 的机械手控制在MC GS 中的实现 The r eal i z at i on of t he m ani pul at or cont r ol s ys t em bas ed on PLC i n M CGS 范小兰，赵春锋 F AN Xi a o ． 1 a n ， ZHAO Ch u n - f e n g 上海工程技术大学 工程实训中心，上海 2 0 1 6 2 0 摘要本文介绍了组态软件对机械手运动的监控系统。系统采用组态软件M C G S 作为监控软件，给出 了具体的M C G S 监控画面设计及动画连接、运行策略的设计以及其他的与F 系 IJ P L C 之间的通 信过程的详解，实现了对机械手的监控，能够及时了解机械手现场工作状态。 关键词 P L C；机械手 ；MC G S；监控 中图分类号 T P2 7 3 文献标识码A 文章编号1 0 0 9 0 1 3 4 2 0 1 2 o o 下 一0 0 0 6 0 3 Doi 1 0． 3 9 6 9 ／ J ． i s s n． 1 0 0 9 -0 1 3 4． 2 0 1 2． 9 下 ． 0 3 0 引言 在流水生 产线 中，采用 由 P L C控制的搬运机 械手 ，可 以将工人从重 复和繁重 的劳动 中解放 出 来 ，实现 了生产的机械化和 自动化，而且可 以代 替人工在恶劣环境下工作 n ’ 。而利用工控组 态软 件 可 以实现远程控制 ，从可视 画面 中监控现场机 械手的工作状态，实现 自动化过程控制。 1 控制要求 监控系统 要求通过画面实时显示机 械手现 场 工作状 态。搬运机械手现场的工作是不断将 工件 由一 处传送到另一处。机 械手有上升、下降、左 移 、右 移和夹 紧 ／ 放松几个动 作 ，其 中上升、下 降 、左移和右移 由双线 圈二位 电磁 阀推动气缸完 成，夹 紧 ／ 放松 由单线 圈二位 电磁 阀推动 气缸完 成，线圈通 电执行夹紧动作，线 圈断 电时执行放 松动作。其 具体工作过程如 图 1所示。当机械手 在原位 最上和最左端时 ，按下启动按钮 ，机械 手下降 ，下降到底时 ，碰 到下 限位开关，下降停 止 ，同时机械手夹紧工件 ；夹紧后上升，碰到上 限位开关 ，上升停止 ，同时机械手右移 ；右移碰 到右限位 开关 ，右移停 止，同时机械手下降 ，下 降 到底时 ，碰到下限位开关 ，下降停止 ，同时机 械手放松工件 ；放下工件后上移 ，碰 到上限位 开 关 ，上升停止 ，同时机械手左移 ，左移碰到 左限 位开关 ，则机械手回到原位，一个循环结束。 图1 机械 手工作过程示意 图 原位 - ． ． 下降 ． ． - 夹紧 上升 右移 f 左移●一上升●一 放松●一下降 在监控画面 中，要求各限位开关 的状 态、机 械手上升、下降、左移、右移 、夹紧 ／ 放松的动作 都应在系统画面 中实时的得到体现。 2 组态软件MC GS MC G S工控组态软件北京 昆仑 自动化 有限公 司开 发的 “ 监视与控制通用 系统” 。它具有简单灵 活的可视化操作界面，良好 的并行处理功能 ，丰 富生动的多媒体画面，支持国 内外众多数据采集 与输 出设备。用户只需要完成I ／ O设备的配置工作 ， 就可以利用组态软件提供的硬件 驱动程 序，实现 与 P L C的通信功能。在 系统运行 的过程 中，由设 备管理程序完成与 I ／ 0设备的实时数据交换，进而 实现对监控画面中的动作控制。 3 监控系统设计 利用组 态软件 监控机 械手工作状态 ，实现 与 下位机 P L C的通讯 ，主 要分构造数据库、设计监 控画面并建立动画连接、运行策略设计 、设备窗 口组态设置四个步骤 。 收稿日期2 0 1 2 - 0 2 - 0 9 基金项目上海市教委资助项 目 K 2 0 1 1 2 4 0 0 2 、K 2 0 1 1 2 4 0 0 1 、XK C Z 1 2 1 3 作者简介范小兰 1 9 6 8 一，女，山西人，副教授，硕士，研究方向为电工理论与新技术和智能检测技术。 I 6 1 第3 4 卷第9 期2 0 1 2 - 9 下 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 务l 匐 似 一 r提供商 自 一一 ， 设 备 用 户 引 摹 理 ⋯’ 服 务A - ～ 服务B 一 其 他服务 ～ 服 务B 引擎 发现A为起点特 征，转换为基于 数据包的识别模式 } 引擎通 过视频类细 分库发现为应用B ， 标 识为应用B 引擎通过视发现为结j 束特 征，转换 为基 ； 于连接 的识别模式 ； 因为模式已经转换为 I 连接模式，因此本数 I l 据包将不会分析l 图1 新模式工作原理示意 图 务种类 。在新的框 架下，当 XA I 引擎发现连 出现 A服务 假设为起 点特征 时 ，如果在 里面指 定了这种服务 ，引擎会马上切换到基 据 包的细分模式，同时把这条连接 标识成为 服务 ，继续分析 后续数 据包。后续 的数据 包 使用视频 的特征进行分析 ，当发现服务 B时 ， 上会记录服务 B出现 ，同时把该数据 包表示 务 B，送往统计、控制或者 日志模块 。如果在 数据 包中未发现 A、B、c任何一种服务 ，数 会读取连接的基础特征 ，这种情况下为视频 ， 免审计模块 出现漏 审。如果我们设置 了结束 ，比如服务 C，那么 当发现服务 C的存在时 ， 切换 回基 于连 接的分 类方式，后续数据 包的 结果将不再改变 。 3 结束语 本文设计并实现 了一种全新的基于 XAI 技术 实现的应用识别及分类方法 ，通过标记不同的状态 特征来区分同一连接中的不同应用，解决了连接共 享类应用的识别难题 ，状态特征通过字符序列多维 度图的结构来存储 ，保证了在大特征集合下的匹配 速度。与传统的应用识别及分类方法如基于 I P ／ 端 口识别技术、基于行为模式识别技术、基于统计信 息识别技术、基于D P I 深度包检测 识别技术相 比，解决了连接重用情况下传统协议识别技术无法 有效区分合法行为和非法行为的问题。 参考文献 【 1 ]智能 流量 管理技 术实现篇 之X AI 识 别技 术 ． h t t p ／ ／ t e c h ． c c i d e n t ．c o rn／ a r t ／ 3 7 3 5 ／ 2 0 1 1 0 7 1 8 ／ 2 4 4 0 4 7 3 1 ． ht m 1 ． 【 2 】崔 志磊． 基 于行为模 式的计算机 安全策略研 究【 J 】 _ 苏 州 市职业大 学学报 ， 2 0 0 7 ， 1 8 3 5 4 5 5 ． 【 3 】连一峰 ． 基 于模式挖掘 的用户行为异 常检测[ J 】 ． 计算机 学报 报 ， 2 0 0 2 ， 2 5 3 3 2 5 3 3 0 ． [ 4 】P e i J ， Ha n J ， Mo r t a z a v i As l B， e t a 1 ． P r e f i x S p a n Mi n i n g S e q u e n t i a l P a t t e rns E f fi c i e n t l y b y P r e fi x Pro j e c t e d P a t t e r n Gr o wt h [ C】 ． Pr o c． o f 2 0 01 I n t ． Co n f ． o n Da t a En g． ， He i d e l b e r g ， Ge r ma n y ， 2 0 01 2 1 5 2 2 4 ． 【 5 ]T a y l o r D E, T u me r J S ． Cl a s s B e n c h A p a c k e t c l a s s i fi c a t i o n b e n c h ma r k [ C] ／ ／ I E E E ／ AC M T r a n s a c t i o n s o n Ne t w o r k i n g ， Ne w Yo r k． 2 007 4 99 ． 51 1 ． 生‘ ． ． 岛‘ 岛‘j岛‘ 翕 霸‘ {岛‘ 意‘ 曼‘ 翕‘ 蠹‘ 岛I {高‘ 岛 如‘ 翕‘ {岛‘ 高‘ {蠢‘ 曳‘ {岛} 彘‘ 第8 页】 通道连接设置。 最后 ，利用 P L C与计算机专用的 F 2 n2 3 2 C AB 2 3 2 C电缆 ，将 P L C通 过编程 口与上位 计算 口 C O M 口 连接，进行 串行通讯。 系统运行效果 执行完 以上几步工作后，进入组 态运行环境 ， 手监控画面中根据脚本程序逼真显示了现场机 的工作状态，实现 了对机械手的状态实时监控。 结束语 利用组 态软 件 MC G S实现 对基 于 P L C的 机 控制进 行监控和管理 ，综合 利用了计算机和 的 长处 ，计算 机提 供 了 良好 的 人机 界面 ，P L C 可靠 的控制 ，对提高 生产过程 的 自动化有重 大意 义 。 参考文献 【 1 】李胜多． 基于P L C和组态王的搬运机械手控制系统的设 计 【 J 】 ． 农机化研 究， 2 0 1 0 1 1 1 4 1 1 4 5 ． 【 2 】袁安富． 基于P L C的工业机械手控制设计与组态监控【 J 】 ． 制造 业 自动化 ， 2 0 1 1 ， 3 3 9 8 6 8 9 ． [ 3 】曹辉 ， 马 栋萍 ， 王喧 ， 等． 组态软件技术及应用[ M】 ． 北 京 电子工业 出版社， 2 0 0 2 ． 【 4 】MC G S 参考手册 ． 北京 昆仑通 态 自动化软件科技 有限公 司 【 DB／ CD】 ． 2 0 0 5 ． 2 ． [ 5 ]包建华． 基于MC GS 组态软件的机械手控制系统研制[ J 】 ． 机械制造与 自动化， 2 0 0 7 ． 3 6 5 1 4 0 1 4 1 ． [ 6 】吴青萍 ． 基 于MC GS 软件 的机 械手 控制系统研 制[ J 】 ． 液 压与气动， 2 0 1 0 1 0 6 1 6 3 ． 第3 4 卷第9 期2 0 1 2 9 下 [ 2 5 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m