模塊化生產線系統（MPS）各站組態監控實現方法及過程

摘 要：本文詳細說明了模塊化生產線系統（MPS）各站組態監控的實現過程，并對各站組態監控的實現技巧進行了具體說明。

關鍵詞：MPS；組態；模塊化；生產線

一、組態王軟件的作用及其在MPS監控中的應用

組態軟件是用軟件庫提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務的過程，組態軟件適合某種領域的應用，組態最早出現在工業計算機控制中，PLC梯形圖組態、人機界面生成軟件稱作工控組態，組態工具運行程序是執行自己特定任務、組態也提供內置編譯系統提供BASIC語言、有的高級組態軟件支持C語言。在此領域中，常用組態軟件有：WINCC、組態王等。本系統設計采用組態王6.5版本進行組態設計。

組態王軟件具有開放性好、適用性廣、經濟容易入門、開發周期短等優點，通常把這樣的系統分為控制、監控、管理三個結構。自動控制系統上傳、下載組態開發，組態包含畫面、變量、動畫。通過對監控系統要求及實現功能分析采用組態王對監控系統進行設計。組態王軟件為操作者提供了可視化監控畫面，有利于人員方便快捷觀察設備運行姿態、它充分利用Windows圖形化編輯功能能以動畫方式顯示設備狀態有報警窗口、實時曲線等。組態王仿真基本操作方法是：

（1）運用組態王內置圖形界面的圖形，用抽象的圖形畫面來模擬仿真實際工業現場的設備運行狀態。

（2）通過變量、數據庫就是創建一個具體的數據庫，并用數據庫中數據對對象的各種屬進行監控，如：實時監測溫度、水溫，壓力等。

二、操作手單元組態實現過程

夾緊氣缸、大臂、小臂氣缸三個為一個圖符，只需要在每個動作需要時體現出來就好，在大臂伸出的時候定義一個圖符，小臂下降和夾緊氣缸各定義一個圖符就好，因為右邊動作和左邊動作相同只是在夾緊氣缸放松時體現出來就好。此動畫中運用隱含動作體現每個動畫。本站總共有十個動作所以定義的變量有“開關離散型”、“動作整型”兩個變量執行條件為：大臂<10。

因為此站初始位置在左邊大臂、小臂都縮回所以動作條件為大臂==0要是體現大臂伸出動畫在伸出動畫條件寫大臂==1以此類推；直到每個動作執行完。這樣就實現操作手站所有動作。

三、加工單元組態實現過程

加工單元組態畫面，加工站由主電機夾緊氣缸、沖壓氣缸、檢測氣缸組成此單元只需模擬夾緊加工工件以及檢測工件。由右下方I0.0傳感器檢測到位夾緊氣缸伸出、沖壓氣缸下降、工作2秒、緊氣缸縮回、沖壓氣缸上升、主電機旋轉右下方傳感器再次檢測到主電機停止工件顯示檢測氣缸下降、然后檢測氣缸上升。主電機旋轉右下位傳感器檢測主電機停止。因為工件只在加工和檢測時顯示所以只做工件兩次顯示畫面。每個氣缸伸出和縮回都使用水平或者垂直移動，此站定義變量有此動畫變量為：兩個變量執行條件為：加工站開關==1，加工站工作臺+1，加工站夾緊+1，加工站沖壓+1，加工站檢測+1，否則加工站開關==0，加工站工作臺-1，加工站夾緊-1，加工站沖壓-1，加工站檢測-1，這樣就可以實現加工動畫。

四、安裝單元組態畫面

安裝單元主要由旋轉氣缸、推料氣缸、擺動氣缸構成，此站定義變量為：“開關離散型”、“動作整型”安裝站開關==1，推料氣缸+1，擺動氣缸+1，否則安裝站開關==0，推料氣缸-1，擺動氣缸-1。因為旋轉氣缸動畫是連續的所以使用隱含來實現，這里工件和旋轉臂組合成一個圖符。此動畫變量為：旋轉氣缸，執行條件為：安裝站開關==1，因為旋轉動畫由五個旋轉方向所以當天即那為：如果旋轉氣缸<5，旋轉氣缸+1，安裝站開關==0，旋轉氣缸==0，這樣組合為一個整體就可以實現安裝站的全部動畫。

五、安裝搬運單元組態畫面

搬運單元由夾緊氣缸、擺動氣缸、升降氣缸組成，因為此站動作相對相同所以也采用隱含動畫這樣比較容易實現，此動畫變量為：“開關離散型”、“動作整型”兩種類型，因為搬運站動作有10步，執行條件為：搬運站開關==1，如果搬運站旋轉<10，那么搬運站旋轉-1，此站的初始位置在左邊、夾緊氣缸放松、升降氣缸處于上升位置所以當搬運站開關==0，那么搬運站旋轉==0。這個站把旋轉臺大臂升降氣缸夾緊氣缸組合為一個圖符，只需要在不同位置改變圖符形狀就可以，只需在每個動作依次寫：搬運站旋轉==0，搬運站旋轉==1，以此類推即可以完成搬運單元的組態畫面。

六、倉儲單元組態畫面

倉儲單元由X/Y軸兩個電機、推料氣缸組成，此動畫變量為：“開關離散型”、“動作整型”兩種類型此站只做一個倉位所以電機移動動畫為水平或者垂直移動，執行條件為：如果倉儲開關==1，那么倉儲右移動+1，否則倉儲開關==0，那么倉儲右移動-1，工件顯示用隱含用推料伸出傳感器檢測，傳感有信號時料倉工件顯示，否則傳感器無信號時運料臺工件顯示，水平移動電機和工作臺為一個整體，向右移動距離為50mm。這樣就完成此站組態。

作者簡介：

趙建偉，男，高級工程師，從事機電一體化技術專業的教學與科研工作。

本文來自院本科研項目自動化生產線圖形化實時監控系統設計與實現，項目編號：Gfxy16-13。

（作者單位：陜西國防工業職業技術學院機電系）