qt9-20智能多功能液压制砖机的组态软件设计

毕业论文专业机械设计制造及其自动化QT920多功能液压制砖机的组态软件设计QT920MULTIFUNCTIONHYDRAULICBRICKMAKINGMACHINECONFIGURATIONSOFTWAREDESIGN摘要本文介绍了利用西门子S7200可编程控制器编写的一个关于QT920多功能液压制砖机的控制系统，利用MCGS组态软件制作人机对话界面，检验制砖机PLC控制系统的运行情况。实践证明，PLC可遍程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。智能多功能液压制砖机QT920的组态设计过程。文中首先对MCGS组态软件的功能作用及操作进行介绍，然后设计了基于组态软件MCGS的液压制砖机系统。利用组态软件MCGS环境的图形绘制、动画设计等功能设计了制砖机的仿真实验平台，从而来了解基于MCGS仿真和演示实验平台的作用。通过组态软件设计的仿真程序平台，可以直观、逼真地显示制砖机MCGS动态控制过程，可以改进和验证该系统的可行性。关键词组态模拟；制砖机的控制；可编控制器ABSTRACTTHISPAPERINTRODUCEDTHEUSEOFSIEMENSS7200PROGRAMMABLELOGICCONTROLLERTOPREPAREFORAQT920MULTIFUNCTIONHYDRAULICBRICKMAKINGCONTROLSYSTEM,MANMACHINEINTERFACEBASEDONMCGSCONFIGURATIONSOFTWARE,OPERATIONOFINSPECTIONMACHINEPLCCONTROLSYSTEMPRACTICEHASPROVED,PLCPROGRAMMABLECONTROLLERANDMCGSCONFIGURATIONSOFTWAREDESIGN,COMBINEDWITHTHEPLCOFCONTROLSYSTEMTOTHEDETECTION,HASGOODAPPLICATIONVALUETHECONFIGURATIONDESIGNPROCESSOFINTELLIGENTMULTIFUNCTIONHYDRAULICBRICKMAKINGMACHINEQT920FIRSTLY,FUNCTIONANDOPERATIONOFMCGSCONFIGURATIONSOFTWAREAREINTRODUCED,ANDTHENTHEDESIGNOFTHEHYDRAULICBRICKPRESSSYSTEMCONFIGURATIONSOFTWAREBASEDONMCGSRENDERING,ANIMATIONDESIGNANDOTHERFUNCTIONSUSINGTHEMCGSCONFIGURATIONSOFTWAREENVIRONMENTGRAPHICDESIGNSIMULATIONEXPERIMENTPLATFORMFORBRICKMAKINGMACHINE,INORDERTOUNDERSTANDTHESIMULATIONANDDEMONSTRATIONEXPERIMENTPLATFORMBASEDONMCGSFUNCTIONTHROUGHTHESIMULATIONPLATFORMOFCONFIGURATIONSOFTWAREDESIGN,CANBEINTUITIVE,VIVIDDISPLAYOFBRICKMCGSDYNAMICCONTROLPROCESS,CANIMPROVEANDVERIFYTHEFEASIBILITYOFTHESYSTEMKEYWORDSCONFIGURATIONSIMULATION；CONTROLOFTHEBRICKMACHINE；PROGRAMMABLECONTROLLER目录1绪论111制砖机的结构以及发展前景112课题的研究目的及意义113研究的主要内容22QT920多功能液压制砖机的参数以及运动系统321QT920智能多功能制砖机技术参数322QT920智能多功能制砖机全自动生产线3221中央控制室4222配料搅拌系统4223前输送4224升板机4225子母车5226降板机6227后输送6228包夹系统6229木托盘箱72210翻板机72211送板系统72212主机前送板线82213养护室83组态软件设计以及组态动画的设计1031学习且熟练掌握MCGS组态软件的基本使用方法11311MCGS工程的建立11312工程项目系统分析11313工程立项搭建框架11314设计菜单基本体系11315制作动画现实画面12316在运行策略窗口12317完善菜单按钮功能12318编写程序调试工程12319连接设备驱动程序123110工程完工综合测试123111如图22是软件数据流向原理（实时数据库核心）1332学习且熟练掌握MCGS组态软件的动画过程13321简单动画闪烁效果13322简单动画移动效果14323报警功能15324报表输出154利用MCGS模拟QT920全自动生产线组成部分1741用户组态窗口设计1742上料机构的组态设计1843包夹机构的组态设计2044环形生产线的组态模拟2145运行策略的组态设计以及报表的组态设计22结论25致谢27附录281绪论11制砖机的结构以及发展前景80年代以后，随着改革开放的热潮，房地产业的发展，我国的水泥产量提高及建设规模的进一步扩大，为混凝土砌块的发展提供了强大的动力，国家政策把建筑砌块的工作列为了国家“七五计划”的重点，为小型空心砌块成型机的发展奠定了基础，因小型砌块适应中国的国情，无论从承重、保温、隔热、填充、装饰等优于其他建筑材料，且造价低与可利用资源丰富共存。同时，从我国的国土资源和基本国策的现状出发，发展粉煤灰、煤矸石、轻集料砌块有助于改善建筑居住环境和使用功能的绿色墙体材料，对落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。为顺应改革开放的热潮，房地产业的发展，我国的水泥产量提高及建设规模的进一步扩大，为混凝土砌块的发展提供了强大的动力，国家政策把建筑砌块的工作列为了国家“七五计划”的重点，为小型空心砌块成型机的发展奠定了基础，因小型砌块适应中国的国情，无论从承重、保温、隔热、填充、装饰等优于其他建筑材料，且造价低与可利用资源丰富共存。同时，从我国的国土资源和基本国策的现状出发，发展粉煤灰、煤矸石、轻集料砌块有助于改善建筑居住环境和使用功能的绿色墙体材料，对落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。12课题的研究目的及意义随着液压技术、控制技术和计算机技术的发展，液压系统的在线监控已经成为液压传动与控制中重要的发展方向。目前，在液压回路的在线监控研究中主要是以DSP或单片机为下位机，VB或LABVIEW为上位机进行虚拟界面设计。但是开发的界面可视性不强，不能直观地在虚拟界面上看到液压系统的运动过程。因此，提出基于PLC和组态软件的液压回路在线监控系统。该系统下位机由PLC实现，在计算机中利用组态软件实现上位机的功能。组态软件具有良好的人机界面，为用户提供了丰富的快速应用设计的工具和便利的集成开发环境，拥有先进的报警和事件管理功能，还具有强大的通讯设计1，可以通过RS232接口与PLC之间进行通信，并监控PLC的所有存储器、控制器及I/O接口的状态，以变量值的形式传输到计算机上，供上位机使用、处理。我们主要的研究内容是智能多功能液压制砖机QT920的组态设计过程，文中首先对MCGS组态软件的功能作用及操作进行介绍，然后设计了基于组态软件MCGS的液压制砖机系统。利用组态软件MCGS环境的图形绘制、动画设计等功能设计了制砖机的仿真实验平台，从而来了解基于MCGS仿真和演示实验平台的作用。通过组态软件设计的仿真程序平台，可以直观、逼真地显示制砖机MCGS动态控制过程，可以改进和验证该系统的可行性。13研究的主要内容（1）液压制砖机的主要结构和技术参数。（2）QT920全自动生产线组成部分的组态设计。（3）用MCGS仿真中央控制室来驱动控制环形生产线（子系统）的运作。2QT920多功能液压制砖机的参数以及运动系统本文介绍了利用西门子S7200可编程控制器编写的一个QT920多功能液压制砖机的控制系统，利用MCGS组态软件制作人机对话界面，检验QT920的PLC控制系统的运行情况。实践证明，PLC可遍程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。21QT920智能多功能制砖机技术参数QT920全自动生产线为环形生产线，主要有以下子系统组成配料系统、主机系统、出砖系统、码夹系统、送板系统、养护室、主控室系统。QT920设备主要技术参数成型机执行标准JC/9202003建材工业用砌块成型机、模具执行标准GB/T85331998小型砌块成型机、成型周期20秒（与产品有关、不含面料）、每模成型块数9块（39190190MM）、生产能力2281立方米/小时、产品高度50200MM、系统压力10MPA、托板尺寸135075030MM、外形尺寸1079025103370MM主机、总功率4025千瓦22QT920智能多功能制砖机全自动生产线图1环形生产线以及子系统221中央控制室控制室位于环形线的中央，在控制室内可以观察到周围每条线的工作情况，便于及时的控制调节。控制室内主要安放电气控制柜，电气控制柜完成对整个电气系统和液压系统的控制，电器柜采用触摸屏控制，这样操作方便简单，能实现人机对话，可以设置机器的运动周期，以实现有不同工艺要求的砌砖成型。另外触摸屏上可以组态出机器的运动状态，并能实时的显示各种出错报警信息，工作人员可以及时的做出回应。222配料搅拌系统由储藏料斗储存沙子、石子等生产骨料，由固定架和贮料仓组成。将设定好的骨料、水泥逐次称量后，在其运行轨道上独立运行至JS750或者JS1000搅拌机提升斗处。然后将水泥筒仓的水泥螺旋输送到底料水泥称重仓里。最后将骨料和水泥称量后放到搅拌仓进行自动搅拌，搅拌均匀后放置主机料仓中。223前输送砖和托板从主机出来后要经过前输送机构输出，前输送机架为型刚焊接件，电机带动皮带轮运动，托板和砖随着皮带一起运动，为保证运动的平稳性，皮带轮的下方有可以自由转动的小支撑轮3。如图11所示图11前输送224升板机砖和托板经前输送到达升板机机构，当升板机机构主要是在链条上焊接12层的短支撑板，每层支撑板都左右对称各一个。通过电机带动链轮转动实现链条及支撑板的上升，每次只有一块托板从前输送进入升板机构，当有两块托板进入升板机构后，前输送停止运动，两块托板及砖在链条的牵引下向上运动，当运动到下一层位置时，升板机构也停止运动，等待前输送往下一层输送托板和砖。如图12所示图12升板机225子母车子母车由子车1和母车2构成，子车和母车可以分离，子车沿着轨道5运动，母车沿着轨道9运动，当升板机构的栈板和砖上升到极限位置，共有12层托板送到升板机构后，子车与母车分离。子车沿着轨道向升板机靠近，当子车靠近到位后，子车的插臂3伸进托板的底部。然后子车的插臂在液压缸7的作用下向上运动，将12层的托板及砖托起，托板与升板机构分离，然后子车又沿着轨道向母车运动，子车到位后，子车与母车合成一体。子车在母车的拖引下沿着轨道将砖送进窑中进行养护。在子车上有绞丝圈子车前插臂在被液压缸顶起，插臂的左右梁上安装四个导向轮6，子车的前插臂保证向上运动平稳性。如图13所示图13子母车226降板机子母车将养护好的砖从窑中取出，然后再由子车沿着轨道将栈板和砖送到降板机上。降板机的机械机构和升板机相同，只是运动方向相反降板机向下运动。降板机图同升板机。227后输送由机架、活动架、棘爪、减速机等部件组成，用于将带砌块栈板输送到码垛夹下并将空栈板送回主机前栈板仓。如图14所示图14后输送228包夹系统包夹前先要对砌砖进行整理，副夹液压缸先横向收缩，使砌砖收拢，然后主夹液压缸纵向收缩，将砌砖夹紧，夹紧后在升降液压缸慢速上升，在包夹机构的作用下，将两块栈板上的砖抱起，砌砖与栈板分离。如图15所示图15包夹系统229木托盘箱木托盘箱存放木托盘，当包夹系统完成对一摞砖的安放后，下一个木托盘要输送到位。木托盘箱的托爪先将第二层往上的木托盘托起，第一层木托盘落在木托盘输送线上，在皮带轮的带动下，第一层木托盘从木托盘箱中移出，到位后皮带轮停止转动，然后托爪将上层木托盘放下，循环往复，完成木托盘的输送。如图16所示图16木托盘箱2210翻板机由机架，翻转机构，减速机等部件组成。包夹系统完成对砌砖的码垛整理后，栈板在后输送节距机的传送下到达翻板机，在到达翻板机之前两块栈板叠到一起，栈板的一面长期的使用磨损会比较严重，经翻板机构将两块板翻转180度，下一次使用的是栈板的另一面，这样会延长栈板的使用周期。2211送板系统主要由机架2，活动架3，棘爪1，存板箱4，气缸等部件组成。栈板经翻板机翻转180度后，后输送的活动架将栈板顶到横向输送线上，栈板进入横向输送线后，横向输送线上的活动架由气缸带动，栈板在活动架的作用下，横向移动，进入到存板箱，存板箱可以存放五块板。如图17所示图17主机系统2212主机前送板线主要由机架，棘爪，气缸等部件组成。棘爪在气缸作用下，伸到存板箱的下方，每次有一块栈板被拉出，然后送到主机中。如图18所示图18主机前送板2213养护室从主机出来的砌砖要进入养护室进行养护，养护室的外部有轨道，子母车可以沿着轨道将砌砖送到养护室入口处，然后子母车分离，子车沿着养护室内的轨道进入养护室，将栈板和砌砖放到养护室的横梁上，然后子车退出。养护室的宽度要保证子车能够自由的出入，而且栈板能够放到横梁上。QT920智能多功能制砖机全自动生产线如图所示由配料系统提供原料，通过履带传送到制砖机（主机）中进行制砖过程。成品砖输出，通过前传送至升板机上，子母车将板和成品砖送至养护室中。然后字母车回到降板机前将板和成品砖传送至包夹系统来实现对成品砖的整理以及对砖和板进行分离。成品砖通过包夹机构通过木托盘输送线送至木托盘箱。剩下的板通过后传送送至翻板机再通过横向输送线到主机前送板线最后完成对板的回收利用。以上的传动过程都由主控室来控制，成型主机全自动程序控制单元、配料搅拌系统全自动程序控制单元和悬挂式叠板机全自动控制单元均在中央控制室进行集中控制，既可通过高性能的数字逻辑进行控制系统的总控制台上实现生产线的全自动控制，也可以每个系统独立进行控制。采用PLC技术，可实现人机对话，实现自动上料、自动计量、自动搅拌、自动控制制品成型、自动制品叠板。有效提高设备的使用率。配有彩色显示屏，在彩色显示屏上对设备的生产过程及状态进行图形显示，便于生产人员操作。我们所要做的，就是运用MCGS组态软件来模拟以上过程，已达到实时监控，安全生产的作用。3组态软件设计以及组态动画的设计MCGSMONITORANDCONTROLGENERATEDSYSTEM，监视与控制通用系统是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于WINDOWS平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统，如可以灵活组态各种智能仪表、数据采集模块，无纸记录仪、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备。图2组态软件模拟步骤MCGS组态软件建立的工程由主控、设备、用户窗口、事实数据库以及运行策略五部分构成，每一部分分别进行各自的组态操作，完成不同工作，且具有不同特性。一下简单介绍一下各个窗口的作用（1）主控窗口菜单设计，设置工程属性，设定存盘结构。（2）设备窗口添加工程设备连接设备变量注册设备驱动。（3）用户窗口创建动画现实设置报警窗口以及人机交互界面。（4）事实数据库定义数据变量。（5）运行策略编写控制流程，使用功能构件。MCGS对工程设计人员来说，首先要知道整个工程系统构成和工艺流程，搞明白测控对象的特征，明确主要监控要求以及技术要求等问题。对工程的系统构成和工艺流程前面已经知道，那现在要明确具体的监控对象首先是配料系统，此部分也可以分为计量和搅拌两个方面。计量方面首先需要对配方进行设置，底料配方是分别是什么成分，什么比例，在面料菲方又是什么成分，什么比例，都需要进行配方的组态设计；接下来是各种配料的提前量，为的是获得更好的测量精确度，还有计量车、骨料仓，水泥称的开关门的时间设定、皮带延时、搅拌时间等都可以给予调整，这样可以较好的适应现场设备，让整个配料工作安全有序进行。搅拌方面需要监控各种配料实时测量值。其次就是成型系统，一个是要求主机成型的动画显示；第二个就是对墙块、地块进行选择和计数；第三个便是对墙块参数以及地块参数进行设置。最后就是要求报表，需要对生产线各种配料使用情况进行详细的统计。另外系统启动、手动、自动徐泽，自动停止、急停可以用上位机操作。了解以上任务后，以下是建立工程。31学习且熟练掌握MCGS组态软件的基本使用方法311MCGS工程的建立快捷方式新建工程新建工程设置图21MCGS组态软件工程的建立312工程项目系统分析分析工程项目的系统构成、技术要求和工艺流程，弄清系统的控制流程和将空对象的特征，明确监控要求和动画现实方式，分析工程中的设备采集以及输出通道与软件中实时数据库变量的对应关系，分清哪些变量是要求与涉恶呗连接的，哪些变量是软件内部用来传递数据以及动画现实的。313工程立项搭建框架MCGS称为建立新工程。主要内容包括定义工程名称、封面窗口名称和启动窗口名称，制定存盘数据库文件的名称以及存盘数据库，设定动画刷新的周期。经过此步操作，即在MCGS组态环境中，建立了有五部分组成的工程结构框架。封面窗口和启动窗口可等到建立了用户窗口后再建立。314设计菜单基本体系为了对系统运行的状态以及工作流程进行有效地调整和控制，通常要在主控窗口内编制菜单。编制菜单分两步进行，第一步首先搭建菜单的框架，第二步再对各级菜单命令进行功能组态。在组态工程中，可根据实际需要，随时对菜单的内容进行增加或删除，不断完善工程的菜单。315制作动画现实画面动画制作分为静态图形设计和动态属性设置两个过程。前一部分类似于“画画”，用户通过MCGS组态软件中提供的基本图形元素及动画构建库，在用户窗口内“组合”成各种复杂的画面后一部分则设置图形的动画属性，与实时数据库中定义的变量建立相关性的连接关系，作为动画图形的驱动源。316在运行策略窗口从策略构建箱中，选择所需策略构件，构成各种功能模块，由这些模块实现各种人机交互操作。MCGS还为用户提供了编程用的功能构建，使用简单的编程语言，编写工程控制程序。317完善菜单按钮功能包括对菜单命令、监控器件、操作按钮的功能组态实现历史数据、实时数据、各种曲线、数据报表、报警信息输出等功能建立工程安全机制等。318编写程序调试工程利用调试程序产生的模拟数据，检查动画显示和控制流程是否正确。319连接设备驱动程序选定与设备相匹配的涉恶呗构建，连接设备通道，确定数据变量的数据处理方式，完成设备属性的设置。此项操作在设备窗口内进行。3110工程完工综合测试最后测试工程各部分的工作情况，完成整个工程的组态工作，实施工程交接。3111如图22是软件数据流向原理（实时数据库核心）图22数据流向原理32学习且熟练掌握MCGS组态软件的动画过程321简单动画闪烁效果添加“标签”构件1在属性设置页，设置它的基本属性并勾选“闪烁效果”。2在扩展属性页，文本内容输入“简单动画”。3在闪烁效果属性页，表达式填写1，表示条件永远成立。如图23所示用户窗口以图形和动画的形式显示数据策略窗口可编辑脚本来控制数据实时数据库数据对象的集合设备窗口从外部设备读取数据到实时数据库，输出数据到设备图23数据对象闪烁动画设置322简单动画移动效果添加“标签”构件1在属性设置页，设置它的基本属性并勾选“水平移动”。2在扩展属性页，文本内容输入“水平移动”。3在水平移动属性页，定义数据对象I,设置最小偏移量为0，最大移动偏移量为200，对应表达式的值分别为“0”“100”。如图24所示图24数据对象移动属性设置双击窗口空白处，进入“用户窗口属性设置”对话框，在循环脚本页添加标签水平移动的脚本，循环时间改为100，如图25所示图25数据对象属性及用户窗口设置323报警功能否是开始读取PLC特定地址的数据满足报警条件传送给PLC地址关联的变量记录报警到报警队列显示报警PLCHMI读取数据判断报警条件显示报警图26报警流程图MCGS把报警处理作为数据对象的属性，封装在数据对象内，有实时数据库来自动处理。当数据对象的值或者状态发生改变时，事实数据库判断对应的数据对象是否发生了报警或已产生的报警是否已经结束，并把所产生的报警信息通知给系统的其他部分，同时，实时数据库根据用户的组态设定，把报警信息存入制定的存盘数据库文件中。如上图26所示。324报表输出在工程应用中，大多数监控系统需要对数据采集设备采集的数据进行存盘，统计分析，并根据实际情况打印出数据报表，所谓数据报表就是根据实际需要以一定格式将统计分析后的数据记录现实和打印出来，如实时数据报表、历史数据报表班报表、日报表、月报表等。数据报表在工控系统中是必不可少的一部分，是数据现实、查询、分析、统计、打印的最终体现，是整个工程系统的最终结果输出数据报表是对生产过程中系统建东对象的状态的综合记录个规律总结。实时数据报表是对瞬时时量的反映，实时数据报表可以通过MCGS系统的实时表格构件来组态现实实时数据报表。图27报表输出窗口结束4利用MCGS模拟QT920全自动生产线组成部分QT920全自动生产线为环形生产线，主要有以下子系统组成配料系统、主机系统、出砖系统、码夹系统、送板系统、养护室、主控室系统。上述每个子系统都有其特定的功能，又前后衔接，结构紧凑，构成一环形生产线，主控室位于环形生产线的中央，便于集中控制。在运用MCGS组态软件进行模拟时，会发现绘制完整的环形生产线难度较大，所以我决定按照以上系统的组成，绘制每一个子系统，最后串联成一个完整的环形生产线。41用户组态窗口设计图31QT920多功能液压制砖机如图31所示为制砖机的组态软件模拟图根据三维图绘制出QT920多功能液压制砖机的组态窗口。QT920多功能液压制砖机生产墙块的过程是在底模振动的同时，上模压下将底模中的混合料在振动的同时压实成型。然后，上模抬起回初始位置，底模停止振动。再由油缸带动面料小车通过往复运动将面料送入底模，之后布料小型车退回初始位置。之后底模在振动系统的带动下再次开始振动，将面料均匀分布在成型砖表面。在底模振动的同时，上模压下将底模中的面料在振动的同时压实成型附着在成型砖表面。上模下压稍许，底板随上模下降底板带动托板和成型砖块下降至最底部，由送板机构将托板和成型砖块一起推出到出块机构完成砌块生产工作。42上料机构的组态设计在整个生产线中，配料系统起着重要的作用。由环形生产流程图可知，三个上料泵进行上料和配料工作。根据之前所学的MCGS组态软件知识设计出配料系统。设定实时数据库和运行策略以完善MCGS组态设计的动画过程。先定义数据对象，在组态环境工作台的窗口中，选择实时数据库标签，进入实时数据库窗口，显示定义的数据对象，如图所示，需要注意的是，数据对象名称中不能带有空格，不然会影响对此数据对象存盘数据读取的过程。选择右边新增对象按钮，便可增加工程需要的对象数据，在MCGS中，数据对象有开关型、字符型、数据型、事件型好组对象这无中类型，此工程需要除事件型外的四种类型，开关型对应的是输入输出的继电器、数据型一般对应的是数据寄存器、字符型就是为了建立时间对象，组对象则是对应报表，报表中各个配料的每个时间值都是通过组对象的存盘功能来实现的。接下来的是对数据对象属性进行设置，先点击右边的对象属性，可对数据对象的基本属性、报警属性、存盘属性、进行设置。基本属性是设置对象名称、最大或最小值、对象初值以及对象类型的；存盘属性针对组对象，其他类型的对象无需存盘，所以也不需要设置报警属性。实时数据库中定义数据对象都为全局性的，在MCGS中各个部分都是以数据对象进行引用和操作，通过数据对象交换信息和协调工作。数据对象的每个属性在整个运行过程都保持有效。建立设备通道连接、建立图形的动画连接、参与表达式的运算、制定运行的控制条件以及作为变量编制脚本的程序全需要用的数据对象。图32运行策略布料结构为悬挂式四向定位骨料车。特点为运行阻力小，减少动力损耗，解决因栈板厚度误差造成的刮灰板“啃模”的现象。适用于不同制品用料需要。采用油缸推动平移式布料，使布料更均匀，制品密实度更好。该机配有气缸二次刮料装置，更好的提高刮灰效果，减少因骨料残留对面料成色的影响，解决面料污染问题。为了提高更高效的布料效果，该机采用曲臂式双油缸动力输送，减少了制品过程中在布料上所用的时间，布料时运动平稳，无撞击，速度快，机件磨损小，不易漏料。图33上料机构组态设计图如33图所示液压制砖主机制砖前，先将托板运送到底模下部的底板上，然后由下油缸推动底板，带动栈板上移，上移至底模下端，与底模接触合实。合实后，料斗打开放料进入布料小车中，放入合适量的布料后，油缸带动布料小车通过往复运动将混合料送入底模，之后布料小型车退回初始位置。之后底模在振动系统的带动下开始振动，将混合料充分结合均匀。余料对仓库的某些参数进行设置，其中有底料车后进行时间、底料车前行次数、底料布开始时间、底料车前位停留时间、底料预震开始时间、底料预震震动时间、终震开始时间、消震时间、模箱下行时间、压头上行时间以及压头下行时间、面料车前行后行次数、面料预振开始时间、面料开门循环次数等等。由于本工程余姚对每种配料用量进行统计，所以需要报表统计功能的窗口也是用户窗口组态一个不可缺少的方面。报表也分为切块成品每日报表、用料日报表，用料周报表。每个报表采用的都为历史表格构建，其画面基本类似。43包夹机构的组态设计图34包夹机构组态设计图图35包夹机构组态实时数据库包夹机构原理及工作过程如下主夹液压缸（1）、副夹液压缸（2）、升降液压缸（4）、回转电机（6）、MTS位移传感器（7）安装在机架（8）上，横向移动电机（5）由带动机架（8）在横梁（3）上横向移动。工作时，副夹液压缸（2）对砌砖进行整理，副夹液压缸（2）先横向收缩，使砌砖收拢，然后主夹液压缸（1）纵向收缩，主夹液压缸将砌砖夹紧，夹紧后在升降液压缸（4）慢速上升，在码垛机构的作用下，将两块栈板上的砖抱起，砌砖与栈板分离。为保证主夹液压缸（1）、副夹液压缸（2）和提升液压缸（4）的左右两侧的夹手实现同步运动，在液压缸的下方安装为齿轮齿条结构，能很好的保证抓手同步性运动，当升降液压缸（4）上升到极限位置时，升降液压缸（4）锁死，然后在横向移动电机（5）的带动下运动到木托盘的正上方，升降液压缸（4）慢速下降，到位后升降液压缸（4）停止运动，主夹液压缸（1）松开，将砖平稳的放到木托盘上，完成第一层砖的放置。然后升降液压缸（4）快速提升，回到原位进行第二层砖的包夹，动作同第一层砖的包夹，在将砖抱紧提升到位后。码垛机构在回转电机（6）的带动下转动90度，在转位到80度时有接近开关动作，使回转电机（6）减速，以保证定位正确，在转位到90度，回转电机（6）马上制动，完成90度的转位。为保证快速精确定位，此处电机采用步进电机。包夹系统在安放不同层砖时的下落高度各不相同，在升降液压缸（4）的侧边安装一个MTS位移传感器（7），可以通过PLC控制系统，设置每次升降液压缸的升降高度，以实现精确控制。根据以上数据以及包夹机构的工作原理，我们运用MCGS组态软件模拟出包夹机构在环形生产线中的工作过程。如图35为组态软件模拟的包夹机构。44环形生产线的组态模拟该制砖机生产线的液压制砖主机主要由支撑架，底板，上模，底模，布料小车，面料小车，工作台，面料料斗，布料料斗，液压泵站，控制系统等组成。该液压制砖主机是将托板送到底模下部的底板上，布料小车通过往复运动将混合料送入底模。底模振动，上模压下，将底模中的料在振动的同时压实成型，然后，上模抬起底模停止振动。面料小车通过往复运动将面料送入底模，之后底模振动，将面料均匀分布在成型砖表面。在底模振动的同时，上模压下将底模中的面料在振动的同时压实成型附着在成型砖表面。然后上模下压稍许，底板随上模下降底板带动托板和成型砌块下降至最底部，由送板机构将托板和成型砌块一起推出到出块机构，完成砖块生产工作。图36环形生产线45运行策略的组态设计以及报表的组态设计运行策略的运用在整个工程中与配方组态外基本和报表组态有关系，故把这二个条件结合起来说明。以下用料日报表来描述报表组态以及运行策略组态。生产线的用料情况是通过传感器所测量出的，在计量完毕以后，搅拌开始前把每个配料值记录下来存储，基础报表便形成了。这个工程需要计量主要是沙子、石子等生产骨料，水不需记录。实际历史表格里现实数据从数据库中提取。数据库里数据是由一个时间策略触发后对组态对象进行存盘获得的。运行策略除事件策略外同时包括启动策略、循环策略、报警策略、退出策略、用户策略所组成。每个策略调用原因是不同状态的发生而触发的。例如循环策略就是按照设定时间自动周期循环调用策略；用户策略则是供其他策略、菜单调用。调用以后，若满足策略执行条件，则会实施策略构件的内容。如果点击报表中的绿色长方体，会调用相应的脚本程序。历史数据以及历史数据报表每存储一次，而且对此报表挂面进行刷新，历史表格构件便会把刚存储的每组兑现成员值更新显示在表格里。历史表格数据库连着设置也有相应窗口，设置好历史表格也会对相应数据库的数据表进行现实，固有内容是经过处理才实现的，若把数据表各列值求和。因为环形生产线的正常生产情况为不间断24小时工作，所以计划每班8小时一天分3班。每日报表变动较大，为顺应当前情况，一班一报表较合理。因此一天有三个报表，每个报表所记录的为每班用料情况。在交接班时上一班操作人员须将报表存档并且打印下来，以防混淆状况的出现。由于每班的值班时间并不固定，还有其他原因导致不能一天三班情况。这样就要求历史表格显示数据只能为一般的记录，一定要清除前一班的记录。报表一定打印出来在记录被清除前，这就要用右上角数据浏览按钮，此按钮执行一个用户策略。这个策略使用了存盘数据浏览构件，这个构件的作用是将显示历史数据表格里记录显示并打印。一班报表打印出来，这个班记录就可以用记录清楚按钮被清楚。删除的是数据库的记录。随即下班记录开始现实在历史表格上。但有时也需要查阅已删除的记录，如几天前用料情况，记录都被删除了，此时可以像之前的脚本程序，构造出两个组对象，但两个组对象的内容一样，事情引发时进行存盘。历史表格现实的是一个组对象的存盘记录，选择不删除，这是存盘数据浏览构件不仅可现实一般的记录，也可现实组对象存盘记录中任何时间的记录。存盘数据浏览构件默认时间条件从开始时间TIMEB至结束时间TIMEE，此段时间正好是一班的时间。TIMEB的时间开始具体指MCGS开始运行的时间，在启动策略里加入一下的脚本程序即可。YEARASTRYEARMONTHASTRMONTHDAYASTRHOURMINUTEASTEMINUTESECONDASTRSECONDTIMEAYEARA”MONTHA”DAYA”HOURA”MINUTEA”SECONDA交班后，TIMEA需重新设置，固要记录清楚按钮里也添加以上的脚本程序。结束时间TIMED指打印每班记录的当前时间，这就需要数据浏览按钮添加一下脚本程序YEARDSTEYEARMONTHDSREDAYHOURDSTRHOURMINUTEDSTRMINTUESECONDDSTRSECONDTIMEDYEARD”“MINTHD”DAYD”HOURD”MINUTED”SECONDD最后一行记录的每个单元进行表元连接，这个综合值输出到变量里去，就是数据库对象的一个数值型对象，这其中配料的和就是储存到七个变量中、并构件两个组对象“历史数据1”以及“历史数据1报表”，它们成员就是这七种变量，在清楚激励按钮中设置一下脚本SAVEDATA历史数据1SAVEDATA历史数据1报表DELALLSAVEDAT历史数据日用料报表REFRESH当清楚每班的激励之前将求和值存储到另一个表中，作为周报表的基础，然后对日用料报表窗口进行刷新。接着周用料报表情况就和日用过了报表的差不多了。成品报表与日用料报表差不多，也分三班，在此就不再赘述了。结论本文针对目前制砖机的环形生产线的现状，结合新实丰QT920全自动化生产线组态软件设计项目，对制砖生产线的自动控制系统进行了分析和研究。主要工作总结如下1对当前工业计算机自动化控制的各种形式进行了讨论和分析，并针对本项目特点，建立了基于集散化控制系统的PLC通信系统PC组态软件的控制模型。2按照可编程控制器控制系统设计的一般步骤，分析了控制要求，利用MCGS对上位监控系统进行了组态。主要组态内容是构造实时数据库、组态用户窗口、组态主控窗口、组态设备窗口、组态运行策略以及对报表配方的组态。满足了系统控制对上位监控的要求。3对配料系统的称量配料方法进行了改造，给出了双速加料方法和逐次修正法来提高效率和精度；并针对这些串通控制方法的不足，使误差控制提高了一个数量级。在文中的设计工程中，参阅了大量的相关设计和技术，征询了老师的意见，力求使组态软件设计的生产线运行达到最好效果，但由于经验欠缺，技术水平有限，本文研究还需要不断完善1一步完善组态软件的监控功能，提高监控能力，通过合理的组态，使监控更可靠；并逐步向远程监控的方向发展，增强通信功能。2对配料精度的控制应该更加精确，由于模糊控制的控制能力受规则影响，如不符合要求，需要人工修改规则，可考虑建立基于具有自组织、自学习、自适应能力的模糊控制系统。参考文献1MCGS通用版组态软件初级教程北京昆仑通态自动化软件科技有限公司2MCGSTPC初级培训教程北京昆仑通态自动化软件科技有限公司3西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团深入浅出西门子S7200PLC，北京航空航天大学出版社，20084廖常初S7200PLC基础教程，机械工业出版5天津市新实丰QT920全自动生产线可行性分析报告书，20116崔家骥现代控制系统设计理论的新发展，北京科学出版社，19937周美兰，周封，王岳宇PLC电气控制与组态设计，20048姚樵耕，俞文根电气自动控制，机械工业出版社，20059MCGS55产品介绍，北京昆仑通态自动化软件科技有限公司10符曦系统最优化及控制，机械工业出版社，200411邓星钟，朱承高机电传动控制，华中科技大学出版社，200112袁任光集散型控制系统应用技术与实例，机械工业出版社，200513王兆义可编程控制器教程，机械工业出版社，200514谢克明，更路易可编程控制器原理与程序设计，电子工业出版社，200215陈立定电气控制与可编程序控制器的原理及应用，机械工业出版社，200416闫利文QT920多功能液压制砖机的主机中国专利20122致谢本论文是在天津职业技术师范大学机械工程学院机械系闫利文老师的悉心指导下完成的。闫利文老师作为一名优秀的、经验丰富的教师，具有丰富的液压知识和经验，在整个论文实验和论文写作过程中，对我进行了耐心的指导和帮助，提出严格要求，引导我不断开阔思路，为我答疑解惑，鼓励我大胆创新，使我在这一段宝贵的时光中，既增长了知识、开阔了视野、锻炼了心态，又培养了良好的实验习惯和科研精神。在此，我向我的指导老师表示最诚挚的谢意在论文即将完成之际，我的心情久久无法平静，从开始选题到顺利论文完成，有不知多少多少可敬的师长、同学、朋友给了我无数的帮助。感谢天津职业技术师范大学机械工程学院机械系提供的实验器材，感谢机械系全体老师给予我丰富的专业知识和各个方面的关心和帮助，感谢小组长的认真负责，感谢合作组员的热心协助。同时也要感谢机械系机自0901班全体同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能一个一个克服困难、解明疑惑，直至本文顺利完成，在这里请接受我诚挚的谢意最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们附录1动画组态配料系统的程序11在动画组态配料系统中，按钮程序分别有小车上料IF车10THENIF车20THEN车送料1ENDIFENDIF小车回收IF车送料限位1THEN车收回1车送料限位0ENDIF翻斗车上料IF斗10THENIF斗20THENIF料0THENIF料垂直0THENIF上料1THEN斗上料1ENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFIF斗收回限位1THENIF上料1THEN斗上料1斗收回限位0ENDIFENDIF翻斗车下料IF斗上料限位1THENIF上料0THEN斗收回1斗上料限位0ENDIFENDIF用料上料IF斗10THENIF斗1垂直0THENIF斗20THENIF斗2垂直0THENIF料0THENIF上料0THENIF车送料限位1THEN上料1ENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFENDIFIF斗收回限位1THENIF上料0THENIF车送料限位1THEN上料1ENDIFENDIFENDIF用料下料IF斗上料限位1THENIF上料1THEN上料0ENDIFENDIF12在动画组态配料系统中，脚本程序有小车送料IF车送料1