基于MCGS的半精镗专用镗床控制系统的毕业设计论文.docx
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基于MCGS的半精镗专用镗床控制系统的毕业设计论文
该论文是本人忙了一个多月做出来的东西。
论文质量不高，但对于专科和本科毕业生而言，我个人认为还是有一些参考的价值，我也愿意跟大家分享我的学习心得：
该论文是一个基于MCGS组态软件的半精镗专用镗床的监控系统。
大家如果要学习MCGS组态软件，我建议先学习6.2版本的和6.8版本的MCGS组态软件。
这两个版本的软件可以一块学习。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
学习6.2版本的原因是，它的功能比较多，而且目前买到的书籍里好多就是用这个版本进行的讲解，所以学习这个版本是很有必要的。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
学习6.8版本的原因是，用这个版本进行制作你自己的作品的时候会显得比较方便一点。
你可以很方便的修改图符的许多参数，在制作的时候要方便一些。
所以我建议各位网友可以先学6.2版本一段时间，然后再学习6.8版本。
残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
下边是关于MCGS组态软件和半精镗专用镗床的一些网址，里边有许多有关半精镗专用镗床的东西，有兴趣的话各位网友可以参考参考：
酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
毕业论文（设计）诚信声明
本人声明：
所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
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年月日
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本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为。
謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
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年月日
基于MCGS的半精镗专用镗床监控系统
【摘要】
半精镗专用镗床是加工汽车连杆的专用设备，汽车连杆是发动机的重要组成部件，它直接影响到发动机及汽车的性能指标，所以对它的加工精度要求很高。
厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
本设计研究了基于MCGS在半精镗专用镗床中的应用。
利用组太软件MCGS设计了半精镗专用镗床控制系统监控界面，提供了直观、清晰、准确的半精镗专用镗床运行状态，进而为维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。
茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
【关键词】半精镗专用机床、汽车连杆、MCGS
【Abstract】
specialboringmachineisasemi-fineboringbarofthespecialequipmentprocessingauto,automobileengineconnectingrodisanimportantcomponentparts,ithasadirectimpactonengineandvehicleperformance,soitrequiresveryhighprecision.
Thedesignstudybasedonsemi-fineboringMCGSspecialboringmachineintheapplication.MCGSdesignedusingthesoftwaregroupistooboringahalfintensivespecialboringmachinecontrolsystemmonitoringinterfaceprovidesanintuitive,clear,accurateandspecificsemi-fineboringboringmachinerunning,whichinturnprovidesmaintenanceandtroubleshootingofawiderangeofpossibilities,thefullincreaseSystemefficiency.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
【Keywords】semi-fineboringmachinetools,automobileconnectingrod,MCGS.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
1课题研究的要求
半精镗专用镗床是加工汽车连杆的专用设备，汽车连杆是发动机的重要组成部件，它直接影响到发动机及汽车的性能指标，所以对它的加工精度要求很高。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
1.1连杆的工艺特点
（1）连杆体和盖厚度不一样，改善了加工工艺性。
连杆盖厚度为31mm，比连杆杆厚度单边小3.8mm，盖两端面精度产品要求不高，可一次加工而成。
由于加工面小，冷却条件好，使加工振动和磨削烧伤不易产生。
连杆杆和盖装配后不存在端面不一致的问题，故连杆两端面的精磨不需要在装配后进行，可在螺栓孔加工之前。
螺栓孔、轴瓦对端面的位置精度可由加工精度直接保证，而不会受精磨加工精度的影响。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
（2）连杆小头两端面由斜面和一段窄平面组成。
这种楔形结构的设计可增大其承压面积，以提高活塞的强度和刚性。
在加工方面，与一般连杆相比，增加了斜面加工和小头孔两斜面上倒角工序；用提高零件定位及压头导向精度来避免衬套压偏现象的发生，但却增加了压衬套工序加工的难度。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
（3）带止口斜结合面。
连杆结合面结构种类较多，有平切口和斜切口，还有键槽形、锯齿形和带止口的，该连杆为带止口斜结合面。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
1.2加工的工艺过程要求
1.2.1加工工艺
（1）在机床的初始状态（左／右滑台停在原位、左／右主轴停转）时，同时装卡两个工件，启动机床并开始夹紧两工件。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
（2）当工件夹紧到位，且压力继电器动作时，开始自动拔销。
（3）拔销完毕，右滑台快速前进，同时右主轴启动。
（4）当右滑块快进到位时，压迫液压行程调速阀，自动转为工进速度，开始对工件右面的两个大孔和两个小孔进行加工。
工进速度行进到终点。
纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
（5）到终点后，右滑台快退回原位自停，同时右主轴停转。
（6）左滑台快进，同时左主轴启动。
（7）当左滑台快进到位时，压迫液压行程调速阀，自动转为工进速度，开始对工件左面的两个大孔和两个小孔进行加工。
工进速度行进到终点。
颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
（8）左滑台快退回原位，同时左主轴停转。
（9）接着进行自动插销，当插销到位时自动开始放松工件。
（10）工件放松到位时，人工取下工件，一次加工过程结束。
此时，机床处于初始状态。
欲进行下一次加工，要重复上述过程。
濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
1.2.2工艺流程图
图1-1工艺流程
2MCGS
2.1MCGS的介绍
MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem，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，可运行于MicrosoftWindows95/98/Me/NT/2000/xp等操作系统。
銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
MCGS组态软件包括三个版本，分别是网络版、通用版、嵌入版。
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，无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备。
挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
2.2MCGS的主要特性和功能
（1）简单灵活的可视化操作界面；
（2）实时性强、良好的并行处理性能；
（3）丰富、生动的多媒体画面；
（4）开放式结构，广泛数据获取和强大的数据处理功能。
MCGS系统由五大功能模块组成，主要的功能模块以构建的形式来构造，不同的构件有着不同的功能，且各自独立。
三种基本类型的构件（设备构件、动画构件、策略构件）完成了MCGS系统三大部分（设备驱动、动画显示和流程控制）的所有工件。
初次以外，MCGS还提供了一套开放的课扩充接口，用户可根据自己的需要用VB、VC等高级开发语言，编制特定的构件来扩充系统功能。
MCGS用数据库赖管理数据存储，系统可靠性高.MCGS设立对象元件库，组态工作简单方便，易于实现对工控系统的分布式控制和管理。
赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
2.3MCGS的编程语言
MCGS全中文组态软件，采用C++语言编制，核心为组态结构。
构架合理、连接灵活，结构层次清晰，方便用户的定制开发。
它是基于win95/98/nt视窗结构，能够快速构造和和生成数据管理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出等截面，轻松实现各种工程曲线、报表、数据浏览、远程通讯、远程采集、远程诊断等功能的先进软件。
塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。
2.4MCGS的数据结构
MCGS数据管理功能强大，分为数据前处理（可以对设备采集进来的数据进行多种数值处理）、实时数据处理（提供数据浏览，各种曲线、报表等功能构件，对存盘数据库的数据进行查询、排序、运算等操作），同时可以挂外界外部数据库，实现ODBC接口和OLE实时调用，可以和SOL、Server、Oracle、Access等数据库相连，提供多种数据转换方式，每种方法都可以独立使用或组合使用。
裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。
数据浏览构件可同时以表格和曲线的形式显示存盘数据库中数据，实时曲线可以动态显示当前的数据，并可以设定上下限值和时间的长短，以便于用户查询，同时提供DXCEL报表和MCGS自由报表。
仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。
2.5MCGS的作用
MCGS全中文组态软件是真正的32为程序，支持多任务、多线程，提供近百种绘图工具和基本模块、智能仪表、PLC、变频器、网络设备，它支持Activex控件，包括温控曲线、实时曲线、计划曲线、历史曲线、XY曲线、实时报表、历史报表、单行报表、配方管理、数据库管理、数据库浏览统计、多媒体输出等众多构件。
绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。
MCGS全中文组态软件可以完整实现ODBC接口，可与SQLServer、Oracle、Access等主要数据库相连，可实现各种复杂的报表，并以不同方式增加、删除数据库中的记录，支持CAN、PROFIBUS、HART、LONWOTKS等多种数据传输方案，提供4级安全保密机制。
骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。
工程组态软件MCGS的最大优点是组态方便，它融会了中外工控组态软件的众多长处，只要是稍微具外语常识，即可以方便组态。
瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。
2.6MCGS嵌入版
由MCGS嵌入版生成的用户应用系统，其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成。
鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。
窗口是屏幕中的一块空间，是一个“容器”，直接提供给用户使用。
在窗口内，用户可以放置不同的构件，创建图形对象并调整画面的布局，组态配置不同的参数以完成不同的功能。
栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。
在MCGS嵌入版中，每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口，但可以有多个用户窗口和多个运行策略，实时数据库中也可以有多个数据对象。
MCGS嵌入版用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界面，组态配置各种不同类型和功能的对象或构件，同时可以对实时数据进行可视化处理。
辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。
实时数据库是MCGS嵌入版系统的核心实时数据库相当于一个数据处理中心，同时也起到公用数据交换区的作用。
MCGS嵌入版使用自建文件系统中的实时数据库来管理所有实时数据。
从外部设备采集来的实时数据送入实时数据库，系统其它部分操作的数据也来自于实时数据库。
实时数据库自动完成对实时数据的报警处理和存盘处理，同时它还根据需要把有关信息以事件的方式发送给系统的其它部分，以便触发相关事件，进行实时处理。
因此，实时数据库所存储的单元，不单单是变量的数值，还包括变量的特征参数（属性）及对该变量的操作方法（报警属性、报警处理和存盘处理等）。
这种将数值、属性、方法封装在一起的数据我们称之为数据对象。
实时数据库采用面向对象的技术，为其它部分提供服务，提供了系统各个功能部件的数据共享。
峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
主控窗口构造了应用系统的主框架主控窗口确定了工业控制中工程作业的总体轮廓，以及运行流程、特性参数和启动特性等项内容，是应用系统的主框架。
詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。
设备窗口是MCGS嵌入版系统与外部设备联系的媒介设备窗口专门用来放置不同类型和功能的设备构件，实现对外部设备的操作和控制。
设备窗口通过设备构件把外部设备的数据采集进来，送入实时数据库，或把实时数据库中的数据输出到外部设备。
一个应用系统只有一个设备窗口，运行时，系统自动打开设备窗口，管理和调度所有设备构件正常工作，并在后台独立运行。
注意，对用户来说，设备窗口在运行时是不可见的。
则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。
用户窗口实现了数据和流程的“可视化”用户窗口中可以放置三种不同类型的图形对象：
图元、图符和动画构件。
图元和图符对象为用户提供了一套完善的设计制作图形画面和定义动画的方法。
动画构件对应于不同的动画功能，它们是从工程实践经验中总结出的常用的动画显示与操作模块，用户可以直接使用。
通过在用户窗口内放置不同的图形对象，搭制多个用户窗口，用户可以构造各种复杂的图形界面，用不同的方式实现数据和流程的“可视化”。
胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。
组态工程中的用户窗口，最多可定义512个。
所有的用户窗口均位于主控窗口内，其打开时窗口可见；关闭时窗口不可见。
鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。
运行策略是对系统运行流程实现有效控制的手段运行策略本身是系统提供的一个框架，其里面放置有策略条件构件和策略构件组成的“策略行”，通过对运行策略的定义，使系统能够按照设定的顺序和条件操作实时数据库、控制用户窗口的打开、关闭并确定设备构件的工作状态等，从而实现对外部设备工作过程的精确控制。
稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。
一个应用系统有三个固定的运行策略：
启动策略、循环策略和退出策略，同时允许用户创建或定义最多512个用户策略。
启动策略在应用系统开始运行时调用，退出策略在应用系统退出运行时调用，循环策略由系统在运行过程中定时循环调用，用户策略供系统中的其它部件调用。
陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。
综上所述，一个应用系统由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分组成。
组态工作开始时，系统只为用户搭建了一个能够独立运行的空框架，提供了丰富的动画部件与功能部件。
沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。
3工程的建立与变量的定义
3.1工程的建立
（1）单击文件菜单中“新建工程”选项，弹出“新建工程设置”窗口，点击确定按钮。
如图3-1所示
（2）选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。
（3）在文件名一栏内输入“半精镗专用镗床”，点击“保存”按钮，工程创建完毕。
如图3-2所示。
图3-1新建工程
图3-2输入工程名
3.2变量的定义
在开始定义之前，我们先对系统进行分析，确定需要的变量。
本系统至少需要个变量，见表1
表1半精镗专用镗床监控系统变量分配表
变量名
类型
初值
注释
启动停止按钮
开关
0
启动控制信号，输入1启动，输入0停止
复位停止按钮
开关
0
复位控制信号，输入1复位后停止；输入0无效
上移信号
开关
0
工件上移信号，输入1有效
上移信号1
开关
0
夹板上移信号，输入1有效
下移信号
开关
0
工件下移信号，输入1有效
下移信号1
开关
0
夹板下移信号，输入1有效
左移信号
开关
0
右侧快速退回信号，输入1有效
左移信号1
开关
0
左侧快进信号，输入1有效
左移信号2
开关
0
左侧工进左移信号，输入1有效
右移信号
开关
0
右侧快进信号，输入1有效
右移信号1
开关
0
右侧工进信号，输入1有效
右移信号2
开关
0
左侧快速退回信号，输入1有效
夹紧信号
开关
0
工件夹紧信号，输入1有效
放松信号
开关
0
工件放松信号，输入1有效
插销信号
开关
0
销插销完毕信号，输入1有效
拔销信号
开关
0
拔销完毕信号，输入1有效
左可见度
开关
0
左边加工可见度，输入1有效
右可见度
开关
0
右边加工可见度，输入1有效
垂直移动量
数值
0
工件垂直下移数值
垂直移动量1
数值
0
上板下移数值
水平移动量
数值
0
整个右滑台右移数值
水平移动量左
数值
0
整个左滑台左移数值
表1半精镗专用镗床监控系统变量分配表
3.3变量定义的步骤
（1）单击工作台中的“实时数据库”选项卡，进入“实时数据库”窗口页，如图3-3所示。
窗口中列出了系统已有变量“数据对象”的名称。
其中一部分为系统内部建立的数据步骤对象。
现在要将表中定义的数据对象添加进去。
钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。
图3-3实时数据库
（2）单击工作台右侧“新增对象”按钮，在窗口的数据对象列表中增添了一个新的数据对象，如图3-4所示。
图3-4新添数据对象
（3）选中该数据对象，按“对象属性|按钮，或双击选中对象，这则打开“数据对象属性设置”窗口。
a将“对象名称”改为：
启动停止按钮；“对象初值”改为：
0；“对象类型”选择：
开关型；在“对象内容注释输入框|内输入：
启动停止信号，输入1启动；输入0停止b单击“确定”。
如图3-5所示。
懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。
（4）按照步骤3-5，根据上面列表，设置其他数据对象。
（5）单击“保存”按钮。
图3-5数据对象属性设置
4工程画面的建立
（1）在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。
如图4-1所示。
如图4-1新建用户窗口
（2）选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。
（3）将窗口名称改为：
半精镗专用镗床：
窗口标题改为：
半精镗专用镗床；其他不变。
如图图4-2所示。
图4-2用户窗口属性设
4.1半精镗专用镗床监控画面的制作
（1）单击“用户窗口”。
（2）双击“用户窗口”中的“半精镗专用镗床”。
进入编辑画面。
如图4-3所示。
图4-3编辑环境
（2）单击“工具箱”内的“标签”按钮
，打开绘图工具箱。
（3）选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十字”形，在窗口顶端中心位置拖曳鼠标，根据需要拉出一个一定大小的矩形。
謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。
（4）在光标闪烁位置输入文字“半精镗专用镗床监控系统”，按回车键在窗口的任意位置用鼠标点击一下，文字输入完毕。
呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。
（5）选中文字框，作如下设置。
（6）点击“填充色”按钮，设定文字框的背景颜色为：
没有填充。
（7）点击“线色”按钮，设置文字框的边线颜色为：
没有边线。
（8）点击“字符字体”按钮，设置文字字体为：
宋体；字型为：
粗体；大小：
二号
（9）点击“字符颜色”按钮，将文字颜色设为：
“黄色”。
单击“保存”，“半精镗专用镗床”文字编辑完毕。
如图4-4所示。
莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。
图4-4文字“半精镗专用镗床”的编辑
（10）选中“半精镗专用镗床监控系统”的窗口标题，单击“动画组态”，进入动画组态窗口对“半精镗专用镗床监控系统”进行相同的操作。
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，将相应的动画元件添加到组态中。
“对象元件管理”如图4-5所示：
麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。
图4-5对象元件库
最终的监控画面如图图4-6所示：
图4-6半精镗专用镗床监控系统
4.2运行策略的建立及定时器的编写
1运行策略的建立
进入“运行策略”窗口中，双击进入“循环策略”窗口，如图4-7所示。
图4-7循环策略
左键点击工具条，选中“新增策略行”，增加一策略行。
单击“策略工具箱”中的“脚本程序”将鼠标指针移到策略块图标上，单击鼠标左键，添加脚本程序构件。
如图4-8所示。
納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。
图4-8添加脚本程序
2.定时器的添加
选中“新增策略行”，增加一策略行。
单击“策略工具箱”中的“定时器”将鼠标指针移到策略块图标上，单击鼠标左键，添加脚本程序构件。
如图4-9所示。
風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。
图4-9添加定时器
定时器的设置如图4-10所示：
4-10定时器设置
4.3半精镗专用镗床控制系统脚本程序的编写
双击“脚本程序”工具条进入脚本程序编辑环境，编辑脚本程序如下：
IF下移信号2=1THEN
垂直移动量=垂直移动量+1
ENDIF"工件下移速率为1"
IF上移信号2=1THEN
垂直移动量=垂直移动量-1
ENDIF"工件上移速率为1"
IF下移信号1=1THEN
垂直移动量1=垂直移动量1+1
ENDIF"上板下移速率为1"
IF上移信号1=1THEN
垂直移动量1=垂直移动量1-1
ENDIF"上板下移速率为1"
IF下移信号=1THEN
垂直移动量2=垂直移动量2+1
ENDIF"上板上移速率为1"
IF上移信号=1THEN
垂直移动量2=垂直移动量2-1
ENDIF"上板下移速率为1"
IF右移信号11=1THEN
水平移动量=水平移动量+1
ENDIF"右移速率为1"
IF左移信号11=1THEN
水平移动量=水平移动量-1
ENDIF"右移速率为-1"
IF左移信号22=1THEN
水平移动量左=水平移动量左-1
ENDIF"左移速率为1"
IF右移信号22=1THEN
水平移动量左=水平移动量左+1
ENDIF"左移速率为-1"
IF启动停止按钮=1AND复位停止按钮=0THEN
定时器复位=0
定时器启动=1
ENDIF"单击启动停止按钮，定时器开始计时"
IF启动停止按钮=0THEN
定时器启动=0
ENDIF"再单击启动停止按钮，定时器停止计时"
IF复位停止按钮=1AND计时时间>=70THEN
定时器启动=0
ENDIF"单击复位停止按钮，定时器计时时间大于等于70s，定时器停止计时"灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。
IF定时器启动=1THEN
IF计时时间<5THEN
下移信号2=1
EXIT
ENDIF"计时器启动，工件下移"铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。
IF计时时间<10THEN
下移信号2=0
下移信号1=1
EXIT"工件停止下移，夹板下移"攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。
ENDIF
IF计时时间<15THEN
下移信号1=0
下移信号=1
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