参考文献：［1］王春彦，尚栋.小型异步电动机绕线模的设计与应用［J］.煤矿机械，2013，34（3）：42-43.［2］孙霞，王威，张新忠，等.模糊自适应控制的异步电动机系统研究［J］.煤矿机械，2013，34（1）：183-184.［3］赵杰，杨晓洲.大功率矿用隔爆三相异步电动机开发与设计［J］.煤矿机械，2012，33（10）：149-150.［4］王永华.现代电气控制及PLC应用技术［J］.中国科技信息，2013（21）：88.作者简介：刘颖（1966-）女，吉林桦甸人，长春职业技术学院副教授，研究方向：电气控制技术、自动化应用、PLC应用技术、职业教育、教学管理和师资培训，电子信箱：lifujun0415@126.com.责任编辑：武伟民收稿日期：2014－03－10!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!0引言随着社会的高速发展，人们对工业自动化程度要求也越来越高，机械手的产生消除了工业生产和其他领域内高温、腐蚀及有毒气体等因素对工人的困扰。但是需要对机械手进行监控，从而提高工业生产自动化程度。1组态软件组态软件是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的软件，是一种为用户提供构建工业自动控制系统的软件平台和开发环境。组态环境和运行环境是MCGS组态软件的2个重要组成部分。组态环境是用户进行组态配置，它能够帮助用户设计和构造自己的应用系统，用户组态生成的结果是一个数据库文件，称为组态结果数据库；运行环境是一个按照用户在组态结果数据库中指定的格式完成各种处理和动作，并最终完成用户组态设计目标和功能的独立工作运行系统。主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略是MCGS组态软件用户应用系统的5个组成部分，如图1所示。其中，运行时只有用户窗口是可见的，常被称为前台，其余部分被称为后台。图1MCGS组态环境的结构2安装搬运机械手基本工艺及控制要求（1）安装搬运机械手的结构设计安装搬运机械手结构如图2所示。主要包括平基于组态软件的机械手控制系统设计刘春林，潘宏侠，史斐娜（中北大学机械与动力工程学院，太原030051）摘要：介绍了安装搬运机械手控制系统中机械手的工作原理和动作实现过程。研究了MCGS组态技术在机械手控制系统中的应用。利用组态软件MCGS设计了机械手模型控制系统监控界面，提供了较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，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。关键词：MCGS组态技术；机械手；控制系统中图分类号：TP241文献标志码：A文章编号：1003－0794（2014）07－0253－03DesignofControlSystemofManipulatorBasedonConfigurationSoftwareLIUChun-lin，PANHong-xia，SHIFei-na（SchoolofMechanicalandPowerEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyan030051,China）Abstract:Itintroducesworkingprincipleandactionprocessoftheinstallingandcarryingmanipulatorcontrolsystem.ItstudiedtheapplicationoftheMCGStechnologyinrobotcontrolsystem.UsingMCGSconfigurationsoftwaredesignmonitoringinterfaceofmanipulatormodelcontrolsystem,providingamoreintuitive,clearandaccuratemanipulatoroperationstate.Thenitprovidesvariouspossibilitiesformaintenanceandfaultdiagnosisandfullyimprovetheworkefficiencyofthesystem.Keywords:MCGStechnology;manipulator;controlsystem煤矿机械CoalMineMachineryVol.35No.07Jul.2014第35卷第07期2014年07月doi:10.13436/j.mkjx.201407111运行策略启动策略循环策略退出策略自定义策略报警处理存盘处理动画构件数据对象图元图符…设备构件n主控窗口设备窗口用户窗口系统参数MCGS启动参数实时数据库253

移工作台、机械手、工业导轨、齿轮、齿条、磁性传感器、气缸和电磁阀等。图2安装搬运机械手结构示意图1.左气缸2.右气缸3.平移工作台4.齿轮齿条副5.机械手6.松紧气缸7.升降气缸其中机械手是用于工件的夹取，磁性传感器用于检测气缸所处的位置，齿轮、齿条用于工作台的左右移动，气压缸主要包括升降气缸、夹紧气缸、左气缸和右气缸，分别控制机械手的各种动作。（2）安装搬运机械手的工作原理安装搬运机械手搬运流程如图3所示。安装搬运机械手的具体工作流程：首先，夹紧与放松电磁换向阀的3Y1得电，机械手松开，上升与下降电磁换向阀4Y1得电，机械手下降。到达下极限时，夹紧与放松电磁换向阀的3Y2得电，机械手夹紧，将工件夹住，上升与下降电磁换向阀4Y2得电，机械手夹住工件上升。到达上极限后，左气缸的电磁换向阀1Y1得电，活塞杆伸出，机械手在轨道上右移，同时旋转，达到2工位。左气缸到达右极限后，上升与下降电磁换向阀4Y1得电，机械手下降。达到下极限后，夹紧与放松电磁换向阀的3Y1得电，机械手松开，将工件放到安装工作台，上升与下降电磁换向阀4Y1失电，机械手上升。达到上极限后，上升与下降电磁换向阀4Y1得电，机械手下降，达到下极限后，夹紧与放松电磁换向阀的3Y2得电，机械手夹紧，将工件夹住，上升与下降电磁换向阀4Y2得电，机械手夹住工件上升。到达上极限后，右气缸的电磁换向阀2Y1得电，右气缸向右移动，同时旋转，右气缸达到右极限即达到3工位。上升与下降电磁换向阀4Y1得电，机械手下降。达到下极限后，夹紧与放松电磁换向阀的3Y1得电，机械手松开，将工件放到分类站，上升与下降电磁换向阀4Y1失电，机械手上升。到达上极限后，右气缸的电磁换向阀2Y2得电，右气缸向左移动，同时旋转。右气缸到达左极限后即到达2工位，左气缸的电磁换向阀1Y2得电，活塞杆缩回，机械手在轨道上左移，同时旋转，达到左极限后即返回原点，完成一次工作循环。如图3所示，当左气缸缩回，右气缸活塞也缩回时，机械手处在1工位；当左气缸伸出，右气缸缩回时，机械手处在2工位；当左气缸和右气缸都伸出时，机械手处在3工位。（a）（b）图3安装搬运机械手搬运流程安装搬运机械手气动回路设计原理如图4所示。图4安装搬运机械手气动原理图A.左气缸B.右气缸C.松紧气缸D.升降气缸1B1、1B2.左气缸的活塞杆伸出、缩回限位传感器1Y1、1Y2.控制左气缸的活塞杆的伸出、缩回电磁阀2B1、2B2.右气缸的活塞杆伸出、缩回限位传感器2Y1、2Y2.控制右气缸的活塞杆的伸出、缩回电磁阀3B1、3B2.松紧气缸的活塞杆下降、上升限位传感器3Y1、3Y2.控制机械手松开、抓紧的电磁阀4B1、4B2.机械手下降、上升的限位传感器4Y1、4Y2.控制机械手下降、上升的电磁阀3组态软件中安装搬运机械手人机界面设计绘制安装搬运机械手画面,然后创建实时数据库，将机械手的图形与数据库中所对应的图形相互关联起来，这样机械手就可以产生动画效果。（1）创建实时数据库分析安装搬运机械手中需要的变量名称，列出工程中与动画和设备控制相关的变量名称见表1。（2）安装搬运机械手画面中构件属性的设置由于用这些图形搭建起来的图形界面是静止的，必须用组态软件MCGS将图形对象与实时数据库中的数据对象连接起来,进行构件动画属性设置，在机械手运行的过程中，机械手的图形动作由数据对象的实时采集值驱动，进而实时监控机械手的运行状态。（3）动画效果安装搬运机械手在运行过程中，相应的指示灯亮，能看出机械手所进行的动作。图5为机械手在2工位的动作。4结语（1）在组态软件上绘制安装搬运机械手简图,创建实时数据库,设置相应部件的属性，编写相应程序，实现安装搬运机械手的工作过程；第35卷第07期Vol.35No.07基于组态软件的机械手控制系统设计———刘春林，等12345671B21B12B12B22工位1工位3工位3位2位1位1B21B12B22B13B13B24B14B2ABCD1Y12Y12Y22Y13Y13Y24Y14Y252压力表分水滤气器43145312453124531高压阀AFR.2000.M254

表1变量名称图5动画演示（2）将MCGS组态软件与PLC实现设备的连接，利用MCGS组态软件实现对安装搬运机械手的远程实时在线监控，加强对机械手的监督和管理，充分提高工作效率；（3）机械手控制技术是一项复杂的综合型随机系统。由于对组态软件的掌握不是特别娴熟，此软件的某些功能没有开发且没能应用到监控系统中。参考文献：［1］陈广庆，刘廷瑞，杨兴华.基于MCGS组态软件的液位串级控制系统［J］.煤矿机械，2007，28（9）：92-94.［2］杨洁霞.基于MCGS组态对机械手模拟现场工作的实现［J］.安徽职业技术学院学报，2010，9（2）：32-33.［3］李素芳，黄广霞.基于MCGS组态软件的机械手模拟控制系统［J］.机电产品开发与创新，2010，23（2）：146-147.［4］王洪福，顾曙敏.组态技术和PLC技术在机械手控制系统中的应用［J］.科技资讯，2010（32）：51－52，55.作者简介：刘春林（1989-），山东烟台人，中北大学硕士研究生，研究方向：机械故障诊断，控制系统，电子信箱：1003157652@qq.com.责任编辑：武伟民收稿日期：2014－03－10煤矿变电站综合自动化系统的实现张桂枝，罗振成，马岳（张家口职业技术学院，河北张家口075000）摘要：传统的煤矿井下采区变电站存在安全性差、维护困难等问题，无法实现无人值守并且安全运行的要求。利用远程采集技术和自动控制技术设计了一套综合自动化系统，详细阐述了自动化系统的设计目标、实现思路以及可以实现的功能。关键词：变电站；自动化；自动控制；远程采集中图分类号：TD611文献标志码：A文章编号：1003－0794（2014）07－0255－05RealizationofIntegratedAutomationSystemforCoalMineSubstationZHANGGui-zhi，LUOZhen-cheng，MAYue（ZhangjiakouVocationalandTechnicalCollege,Zhangjiakou075000,China）Abstract:Therearealotofproblemsexistedintraditionalcoalminesubstation,suchassafetyproblemanddifficulttomaintain.Soitisimpossibletorealizerunningsafelyandstablewithoutpeople.Wedesignedaautomaticintegratedsystemwithremoteacquisitionandautomaticcontroltechnologies.Wediscussthedesignpurpose,thewaysofrealizationandthefunctionsthissystemcansupport.Keywords:substation；automation；automaticcontrol；remoteacquisition!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!煤矿机械CoalMineMachineryVol.35No.07Jul.2014第35卷第07期2014年07月doi:10.13436/j.mkjx.201407112变量名称startbottembottem1放松灯夹紧灯下降灯上升灯右移灯左移灯缸3杆升降松开机械手换向阀1换向阀2换向阀3管道管道1管道11管道2管道22管道3管道33管道4管道44管道5管道55管道6管道66进退进退1进退2隐藏隐藏1隐藏2类型开关开关开关开关开关开关开关开关开关数值数值开关数值数值数值数值开关开关开关开关开关开关开关开关开关开关开关开关开关数值数值数值开关开关开关注释开始运行机械手到底底部机械手到底底部机械手松开机械手夹紧机械手下降机械手上升机械手右移机械手左移气缸3移动机械手升降过程机械手松开标志机械手动作换向阀1动作换向阀2动作换向阀3动作管道流动管道1正向流动管道1反向流动管道2正向流动管道2反向流动管道3正向流动管道3反向流动管道4正向流动管道4反向流动管道5正向流动管道5反向流动管道6正向流动管道6反向流动机械手进退气缸进退气缸进退隐藏第1个图隐藏第2个图隐藏第3个图255