基于MCGS的半精镗专用镗床控制系统的设计毕业设计.docx

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基于MCGS的半精镗专用镗床控制系统的设计毕业设计

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。

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。

【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.

【Keywords】semi-fineboringmachinetools,automobileconnectingrod,MCGS.

目录

1课题研究的要求4

1.1连杆的工艺特点4

1.2加工的工艺过程要求4

1.2.1加工工艺4

2MCGS6

2.1MCGS的介绍6

2.2MCGS的主要特性和功能6

2.3MCGS的编程语言6

2.4MCGS的数据结构6

2.5MCGS的作用7

2.6MCGS嵌入版7

3工程的建立与变量的定义9

3.1工程的建立9

3.2变量的定义10

3.3变量定义的步骤10

4工程画面的建立13

4.1半精镗专用镗床监控画面的制作14

4.2运行策略的建立及定时器的编写16

4.3半精镗专用镗床控制系统脚本程序的编写18

5半精镗专用镗床的控制组态运行23

结束语27

谢辞28

参考文献29

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。

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。

（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。

（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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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”。

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。

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。

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。

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。

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

此处省略 NNNNNNNNNNNN字。

如需要完整说明书和CAD图纸等.请联系 QQ251133408 专业为您服务.本设计已通过答辩！

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  带来不便请见谅！

图5-3工件下移

右滑台工进如图5-4所示：

图5-4右滑台工进

左滑台工进如如5-5所示：

图5-5左滑台工进

拔销如图5-6所示：

图5-6拔销

结束语

本次设计期间，让我了解到集体的力量是无限的，我们小组是以任务分配的形式进行分配并且在绘图操作,模型搭建过程中相互交流，并评价对方的思路和想法，大胆去尝试创新，即使失败了也从不放弃，跌到再爬来，胜不骄，败不馁的精神体现在每个人身上。

在这段时间，我发现自己的知识水平有限，很多知识没有掌握，甚至有些我不知道的，经过几天的努力，我既了解了很多知识，又复习了学过的知识，让我明白了理论与实践相结合的重要性，同时增强了我的观察能力和动手能力，发挥了我的想象能力。

所得收获：

经过这次的课程设计实训，真的让我受益匪浅，我相信这次的实训会对我今后的学习和参加工作必有很大帮助，设计田老师从培养技术应用型人才的需要出发，拓宽了学科的基础，打破了学科知识严格的逻辑严格序列，在加强基础理论的同时，更加注重理论知识再生产中的应用性和可操性，并根据这一思路建立了整体优化的设计类容，使我们对机电一体化专业有了一个整体的认识。

驱动车的组装过程中我们了解并掌握了许多综合性的专业基础：

掌握了机器，机构及其组成，特别是及其及其构件的特征；掌握了机械设计的基本要求和一般过程；了解方案设计，机械零部件的设计要求及内容；了解现代机器的特征及其设计思想和方法。

在设计的过程中我们小组除坚持做到分工协作，查阅资料，认真听取老师讲解外还做到以下几点1•学会运用所学知识，融会贯通本次课程设计是综合性设计，综合运用机电一体化课程及其他课程知识，让我们了解了简单的设计思路。

2•做到了理论，技能和实践相结合，学会创新科学的灵魂在于创新，机械学的产生与发展本身就是一个创新的过程，只有灵活运用所学的知识并结合生产生活实际，勇于创新，才能将所学知识真正变成改变人类生活，推动社会向前的进步力量。

谢辞

三年的大学，匆匆而过，毕业设计是我们三年所学的一个体现，经历半年的努力，此次毕业设计即将结束。

在设计的过程中，慢慢的学习，逐渐的巩固大学所学的知识，期间有艰苦，有辛酸，也有欣喜，有快乐。

本设计的顺利完成,首先要感谢我的指导老师边娟鸽老师。

在论文的写作过程中，导师给了我许许多多的帮助。

边老师学识渊博、治学严谨，待人平和，使我不仅学到了扎实的专业知识，也学到了很多待人处事道理。

通过这次毕业设计，我们把以前所学都综合起来，感觉自己的水平提高很多。

我们了解到了做一个系统的基本常识，为我们以后从事技术工作打下良好的基础。

在设计的过程中遇到许多困难，在老师的帮助下，通过查资料，把困难都一一克服。

另外我们在设计的过程中还得到许多同学的帮助，对于良师益友的帮助，我深表感谢。

同时也感谢学校提供给我们一次提高的机会，我在此深表感谢。

最后，再次向所有帮助过我，激励过我，关心过我的人，致以最诚挚的谢意和最美好的祝福！

参考文献

[1]袁秀英、石梅香，计算机监控系统与调试——组态控制技术，北京：

电子工业出版社，2010.01

[2]国家机械工业委员会统编，中级镗铣工工艺学，北京：

机械工业出版社，1988.10

[3]国家机械工业委员会统编，高级镗铣工工艺学，北京：

机械工业出版社，1988.10

[4]曹辉，组态软件，北京：

电子工业出版社，2009.01

[4]刘志峰、张军，电子工业出版社，北京：

2008.02