MC嵌入基础应用 8

任务目标项目12HMI的小车自动往返三次停止(1)掌握行程开关的组态过程；(2)掌握小车自动调头运行的组态过程；(3)了解运行策略如何进行调试；(4)掌握图元构件动作路线的组态过程。任务计划项目12HMI的小车自动往返三次停止图12-1小车自动往返装卸料效果图任务计划项目12HMI的小车自动往返三次停止自动往返装卸料最终效果如图12-1所示。小车初始位置停在左侧，压着左侧行程开关；左右两个行程开关相距500米。按启动按钮后，开始装料，5S后左行程开关断开，小车右行；当到达右侧位置时，右侧行程开关闭合，并开始卸料；10S后卸料结束，小车开始左行；回到左侧起始位置时，左侧行程开关闭合，显示器显示循环计数一次。如此循环往复，自动循环3次后结束。按下复位按钮后，小车回到起始状态。任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止1.新建工程建立“小车自动往返控制”工程，新建“用户窗口”，命名为“小车自动往返控制”。2.新建实时数据库中数据对象新建数据对象名称及类型：数据次数（数值型），复位（开关型），距离（数值型），启动（开关型），起点计时（数值型），速度（数值型），终点计时（数值型）。任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止3.用户窗口组态

图12-2插入元件“小车”

图12-3右下角坐标栏设置任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止1)添加小车。在用户窗口中，单击插入元件，添加“小车”，添加1正1反两个小车如图所示的“装载车1”和“装载车2”。将2个小车调整一样大小，将车长为80，高55，长度及高度大小通过右下角坐标栏设置，如图12-3所示。之后将两个小车重叠一起，放在左侧起始位置。2）添加两个按钮，四个输入框，并对以上图元添加标注说明，效果如图12-1所示。3）添加行程开关。单击插入元件，添加“开关”→开关3；然后画一条小车行走路线，路线长为580（注：车长80+距离500）。将“开关3”复制一个，将两个开关分别放置到直线的两侧，使用工具栏中的

按钮，使两个开关的红色触头在内侧，如图12-4所示。任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止图12-4添加行程开关任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止4.数据连接1）“往返次数”输入框的数据连接。设置参考图12-5所示的4步进行，完成“往返次数”输入框与连接数据对象“次数”的连接过程。

图12-5“往返次数”输入框的设置过程任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止2）同理，“起点计时”、“终点计时”和“运行距离”输入框的设置与“往返次数”输入框的设置步骤相同。只需将“起点计时”对应连接数据连接“起点计时”、“终点计时”输入框对应连接数据连接“终点计时”、“运行距离”输入框对应连接数据连接“距离”即可。3）左侧行程开关数据连接。参考图12-6所示的3个步骤进行，按钮输入连接数据对象中的“距离”，可见度表达式→“距离=0”。完成左侧行程开关数据连接。

图12-6左侧行程开关数据连接图12-7右侧行程开关的数据连接任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止4）右侧行程开关的数据连接。参考图12-7所示设置。按钮输入连接数据对象中的“距离”，可见度表达式→“距离=500”。5）由右向左行使的小车的数据连接。双击由右向左行使的小车，参考图12-8所示的6步，设置“水平移动”选项。水平移动→表达式→距离；同时修改“水平移动”最小移动偏差改为“500”，最大移动偏差改为“0”。参考图12-9所示的3步，设置“可见度”选项。表达式→终点计时>=1，选择“对应图符可见”。

图12-8向左运行小车水平移动设置图12-9向左运行小车可见度设置任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止6）由左向右行使的小车的数据连接。参考由右向左行使的小车的数据连接过程，由左向右行使的小车的“水平移动”设置如图12-10所示；由左向右行使的小车的“可见度”设置如图12-11所示。

图12-10向右运行小车水平移动设置图12-11向右运行小车可见度设置任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止5.脚本编辑1）启动按钮的脚本程序。双击启动按钮→脚本程序→抬起脚本，参考程序如下：IF距离=0

THEN速度=10启动=1ENDIF2）复位按钮的脚本程序。双击复位按钮→脚本程序→抬起脚本，参考程序如下：启动=0次数=0距离=0起点计时=0终点计时=0速度=0任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止3）用户窗口的循环脚本。双击组态窗口空白处→用户窗口属性设置→循环脚本，参考程序如下（循环时间设置为“200”）：if次数<3then距离=距离+速度if距离=500then起点计时=0if距离=500then速度=0if速度=0and启动=1and次数<3then终点计时=终点计时+1if终点计时=10then速度=-10if距离=0and启动=1and次数<3then速度=0终点计时=0起点计时=起点计时+1endifif起点计时=5then速度=10endifif距离=0and起点计时=1then次数=次数+1if次数=3then起点计时=0任务导入任务实施

项目12HMI的小车自动往返三次停止6.设备调试与运行将工程下载，启动运行。观察小车运行次数及行程开关的动作，观察小车图元的自动调头动作。归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止通过机械手控制系统，进一步掌握图元的制作，运动轨迹控制等知识。机械手控制系统工程最终效果如图12-12所示。图12-12机械手控制工程效果归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止1.工程分析。按启动按钮后，机械手下移5S→夹紧2S→上升5S→右移10S→下移5S→放松2S→上移5S→左移10S(S为秒），最后回到原始位置，自动循环。松开启动按钮，机械手停在当前位置。按下复位按钮后，机械手在完成本次操作后，回到原始位置，然后停止。松开复位按钮，退出复位状态。

2.建立工程及新建用户窗口。将窗口标题改为“机械手控制”。将“机械手控制”窗口设置为启动窗口。3.用户窗口组态（1）制作“机械手控制系统”文字标题。设定文字框的背景颜色→没有填充；设置文字框的边线颜色→没有边线；设置文字字体为→宋体→粗体→26（大小）；文字颜色设→蓝色。归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止（2）图形绘制。

1）绘制“地平线”。单击绘图工具箱中“直线”按钮

，在窗口适当位置，按住鼠标左键并拖曳出一条一定长度的直线。双击“直线”，属性设置→静态属性→连线颜色→选择：黑色；单击“边线线型”，选择合适的线型。调整线的位置、长短和方向，可通过按“Shift键”和“↑上、↓下、←左、→右键”一起来调整。2）绘制工件外围轮廓矩形。单击绘图工具箱中的“矩形”按钮

，添加矩形。依次画出9个矩形，并参考图12-12所示，调整矩形的大小和摆放位置，并设置7个矩形的填充颜色为“蓝色”，2个矩形的填充颜色为“红色”。4.添加图元构件

（1）添加机械手。单击绘图工具箱中的“插入元件”图标，弹出对象元件管理对话框→左侧“对象元件列表”→其他→机械手，如图12-13所示。单击确定。选中机械手，单击

按钮，使机械手旋转到合适的角度，再调整位置和大小到合适。归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止

12-13机械手构件选择

图12-14管道构件的选择归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止（2）添加机械手左侧和下方的滑杆。利用“插入元件”工具，选择“管道”元件库中的“管道95”和“管道96”，如图12-14所示。分别画出两个滑杆。将大小和位置调整好。

（3）添加指示灯。选用MCGS元件库中提供的指示灯，这里选择“指示灯2”，并分别标注为：启动、复位、上移、下移、左移、右移、夹紧、放松。

（4）添加按钮。单击画图工具箱的“标准按钮’，添加2个按钮。调整其大小和位置，并将文本分别修改为“启动”和“复位”。5.定义数据对象

本任务需要的数据对象如表12-1所示。根据列表，在实时数据库中设置所有数据对象。归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止名称类型名称类型定时器复位开关型垂直移动量数值型定时器启动开关型计时时间数值型放松开关型水平移动量数值型复位开关型

工件夹紧标志开关型

夹紧开关型

启动开关型

上移开关型

时间到开关型

下移开关型

右移开关型

左移开关型

表12-1机械手数据对象列表归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止6.动画连接（1）按钮的动画连接。双击“启动”按钮，弹出”属性设置”窗口，单击“操作属性”选项卡，按照图12-15所示进行设置。用同样的方法建立“复位”按钮与对应变量之间的动画连接，如图12-16所示。

图12-15启动按钮属性设置图12-16复位按钮属性设置归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止（2）指示灯的动画连接。双击“启动”指示灯。弹出“单元属性设置”窗口。单击“动画连接”选项卡进行设置。单击上面的“三维圆球”→“>”按钮→“动画组态属性设置”窗口→“属性设置”→“可见度”选项卡→“表达式”栏→启动（也可在这一栏直接输入文字：启动）→“当表达式非零时”栏→“对应图符可见”，如图12-17所示。同理对下面的“三维圆球”的设置完全相同。

图12-17指示灯可见度设置

图12-18上工件垂直移动量设置归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止按照同样的方法，依次对其它指示灯进行设置。

（3）机械手的动画效果。

1）垂直移动动画连接。单击“查看”菜单，选择“状态条”，在屏幕下方出现状态条，状态条左侧文字代表当前操作状态；右侧显示被选中对象的位置坐标和大小。在上面红色工件底边与下面红色工件底边之间画出一条直线。根据状态条大小指示可知直线长度，图示案例中为74个像素。在机械手监控画面选中并双击上工件，弹出“属性设置”窗口→“位置动画连接”→“垂直移动”→单击“垂直移动”选项卡→“表达式”栏→垂直移动量。在垂直移动连接栏填入各项参数如图12-18所示。各参数的意思是：当垂直移动量＝0时，向下移动距离＝0：当垂直移动量＝25时，向下移动距离＝74。单击“确认”按钮，存盘。其中参数计算公式如下：归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止（变化率为每执行一次脚本程序垂直移动量的变化，本例中加1或减l。）

2）垂直缩放动画连接。选中下滑杆，测量其长度为68。在下滑杆顶边与下工件顶边之间画直线，测量其长度为136。其中参数计算公式如下：选中并双击下滑杆→属性设置窗口→“大小变化”→变化方向选择“向下”→变化方式“缩放”，如图12-19所示。大小变化连接中各参数的意义：当垂直移动量＝0时，长度＝初值的100%；当垂直移动量＝25时，长度＝200％。归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止

图12-19下滑杆垂直大小变化设置

图12-20水平移动设置归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止水平移动动画连接。在上面红色工件初始位置和水平移动目的地之间画一条直线。记下状态条大小指示，此参数即为总水平移动距离，本案例移动距离为150。其中参数计算公式如下：当水平移动量＝50时，水平移动距离为150，设置如图12-20所示。参数设置的意思是：当水平移动量＝0时，向右移动距离为0：当水平移动量＝50时，向右移动距离为150。同理，对下滑杆、机械手、上工件分别进行水平移动动画设置。水平缩放动画连接。参考垂直缩放动画的设置过程，选中并双击左滑杆→属性设置窗口→“大小变化”→变化方向选择“向右”→变化方式“缩放”。左滑杆长为150，其他工件水平移动距离也为150。其中参数计算公式如下：归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止按图12-21所示填入各个参数，并注意变化方向和变化方式选择。当水平移动参数＝0时，长度为初值的100%：当水平移动参数＝50时，长度为200％。单击“确认”按钮，存盘。

图12-21水平缩放设置

图12-22可见度设置归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止5）工件移动动画的实现。选中下面红色工件，在“属性设置”页中→可见度→表达式栏→工件夹紧标志→当表达式非零时→对应图符不可见。如图12-22所示。选中并双击上工件，将其可见度属性设置为与下工件相反，即当工件夹紧标志非零时，对应图符可见。7．控制程序的编写（1）定时器的使用在“工作台”窗口→运行策略→循环策略→策略属性→定时循序执行，循环时间（mS）栏→200。此处的200必须与上面计算公式中的循环策略时间一致。在循环策略窗口出现了一个新策略，在“策略工具箱”选中“定时器”，并将定时器加到该策略。双击新增策略行末端的定时器方块，按照图12-23所示对定时器属性进行设置。归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止

图12-23计时器属性设置归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止

（2）利用定时器和脚本程序实现机械手的定时控制

在循环策略环境下，再新增策略行，将“脚本程序”加到该策略。编辑脚本程序。脚本程序参考如下：IF下移=0THEN垂直移动量=垂直移动量+1ENDIFIF上移=0THEN垂直移动量=垂直移动量-1ENDIFIF右移=0THEN水平移动量=水平移动量+1ENDIFIF左移=0THEN水平移动量=水平移动量-1ENDIFIF启动=1AND复位=0THEN定时器复位=0定时器启动=1ENDIF归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止

IF启动=0THEN定时器启动=0ENDIFIF定时器启动=1THENIF计时时间<5THEN下移=0EXITENDIFIF计时时间<=7THEN夹紧=0下移=1EXITENDIFIF计时时间<=12THEN上移=0工件夹紧标志=1EXITENDIFIF计时时间<=22THEN右移=0归档应用项目12HMI的小车自动往返三次停止

IF计时时间<=44THEN左移=0上移=1EXITENDIFIF计时时间>44THEN左移=1定时器复位=1垂直移动量=0水平移动量=0EXITENDIFENDIFIF计时时间=0THEN下移=1上移=1左移=1右移=1ENDI