基于MCGS組態(tài)機電設備密碼登錄的實現(xiàn)

易寶文

（鶴山市職業(yè)技術學校，廣東江門，529700）

亞龍YL－235A型光機電一體化實訓考核裝置為全國職業(yè)院校中職組機電一體化設備組裝與調(diào)試賽項使用的設備。它集成了觸摸屏、PLC、傳感器、RFID、氣壓傳動、變頻器等技術，由轉(zhuǎn)盤、機械手和皮帶輸送機三大機構部件組成，是電氣運行與控制、自動化、機電一體化等專業(yè)學生學習專業(yè)知識與技能的綜合訓練平臺。

為了防止無關的人或不懂得操作設備的人隨意操作設備，這樣可能會造成安全事故。因此，有必要對設備的操作能做到專人管理操作使用，我們可以使用開機密碼來管理設備，只有知道密碼的人才能對設備進行操作。通常這個開機密碼或登錄密碼需要觸摸屏使用配合來完成。操作人員要使用設備時，需要輸入特定密碼才能獲得設備使用權。

1 觸摸屏密碼登錄制作要求

觸摸屏“密碼登錄界面”如圖1(a)所示。此時按下觸摸屏上的“調(diào)試”或“運行”按鍵，將彈出“請輸入密碼：”頁面，如圖1(b)所示，輸入正確密碼：235后，則可以進入觸摸屏“調(diào)試”或“運行”界面。若密碼不正確則彈出“重新輸入密碼：”的頁面如圖1（c）所示，可重新輸入新的密碼；若重新輸入的密碼還不正確，則彈出“你不能操作設備，請離開！”的頁面提示，如圖1(d)所示。這時需要再次按下觸摸屏上的“調(diào)試”鍵，再重新輸入正確的密碼才能進入工件處理設備調(diào)試界面或運行界面。

圖1 觸摸屏密碼登錄界面

2 方法一觸摸屏密碼登錄畫面組態(tài)

以圖1為例，在MCGS組態(tài)上分別建立四個界面，其中圖1(a)為首頁界面，即動畫組態(tài)窗口0；圖1(b)是動畫組態(tài)窗口1，為輸入密碼頁面；圖1(c)是動畫組態(tài)窗口2，為輸入錯誤密碼后彈出的請重新輸入密碼頁面；圖1(d)是動畫組態(tài)窗口3，為若再次輸入錯誤密碼后，彈出你不能操作設備，請離開的頁面。

■2.1 用戶窗口的建立

首先打開MCGS軟件，進入組態(tài)環(huán)境界面，鼠標單擊文件菜單中“新建工程”選項，在新建工程設置中選擇所使用的觸摸屏型號，背景色設為白色，其余默認，然后點擊確定按鈕，就完成新建工程并進入工作臺。

在工作臺的“用戶窗口”的右側(cè)，連續(xù)點擊“新建窗口”按鍵，分別新建窗口0、窗口1、窗口2、窗口3、窗口4、窗口5。其中窗口0對應圖1(a)的界面、窗口1對應圖1(b)的界面、窗口2對應圖1(c)的界面、窗口3對應圖1(d)的界面、窗口4是調(diào)試界面、窗口5是運行界面。

■2.2 設備組態(tài)

在工作臺的“設備窗口”中，雙擊“設備窗口”進入設備組態(tài)畫面，在工具條中找到工具箱圖標，點擊打開“設備工具箱”進行設備管理，把“通用串口父設備”和“三菱FX系列編程口”添加到“設備組態(tài)：設備窗口”中。

■2.3 實時數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建

本次MCGS組態(tài)，分別對密碼、調(diào)試按鈕和運行按鈕進行屬性和數(shù)據(jù)對象操作，所以先要建立上述三個數(shù)據(jù)變量。在工作臺的“實時數(shù)據(jù)庫”中的右側(cè)，點擊“新增對象”按鈕，建立對象名稱為“調(diào)試”、“運行”的兩個開關型和對象名稱為“密碼”的字符型數(shù)據(jù)對象。

■2.4 窗口0畫面的建立

在工作臺的“用戶窗口”中雙擊窗口0,進入動畫組態(tài)窗口0界面，點擊“工具箱”中的標簽構件，鼠標移到窗口0，按住鼠標左鍵拖放出相應大小的“標簽”框，雙擊“標簽”框進入“標簽動畫組態(tài)屬性設置”對話框，在屬性設置頁邊線顏色下拉菜單中選擇沒有邊線，在字體選項中字體選擇宋體，字形選擇常規(guī)，大小選擇一號。在擴展屬性頁文本內(nèi)容輸入框中輸入“工件處理設備”，然后點擊“確認”按鈕進行確認。

點擊“工具箱”中的“標準按鈕”構件，鼠標移到窗口0，按住鼠標左鍵拖放出相應大小的“按鈕”，雙擊該“按鈕”進入“標準按鈕構件屬性設置”對話框，在基本屬性頁文本項輸入調(diào)試，字體選擇宋體，字形選擇常規(guī)，大小選擇四號。在操作屬性頁按下功能中勾選打開用戶窗口，在下拉菜單中選擇窗口1；勾選數(shù)據(jù)對象值操作下拉菜單中置1，點擊？進行數(shù)據(jù)對象連接“調(diào)試”。至此調(diào)試按鈕完成組態(tài)設置，而運行按鈕的組態(tài)設置也是按同樣的方法進行組態(tài)，只是數(shù)據(jù)對象連接為“運行”。

■2.5 窗口1、窗口2和窗口3畫面的建立

在窗口0中，把畫面中的內(nèi)容全部選擇復制，然后打開窗口1進行粘貼，這樣就把相同的內(nèi)容都完成構件制作，不同的地方就是把調(diào)試按鈕和運行按鈕中的數(shù)據(jù)對象連接取消。在窗口1頁面中，請輸入密碼是用標簽構件進行組態(tài)，“標簽動畫組態(tài)屬性設置”對話框，在屬性設置中勾選“按鈕輸入”。在擴展屬性頁文本內(nèi)容輸入框中輸入“請輸入密碼：”；在按鈕輸入中的對應數(shù)據(jù)對象名稱項連接“密碼”數(shù)據(jù)對象，因為密碼可以是數(shù)字也可以是字母字符，所以在輸入值類型選項中選擇字符串輸入；輸入格式選項中勾選密碼。然后點擊“確認”按鈕進行確認。用同樣的方法完成窗口2和窗口3的畫面組態(tài)。

■2.6 窗口4和窗口5畫面的建立

因為我們只是做這個密碼登錄，而調(diào)試和運行不在本次考慮范圍，所以，窗口4和窗口5只是做一個返回按鈕，以方便密碼登錄調(diào)試組態(tài)效果之用。返回按鈕的組態(tài)方法：點擊“工具箱”中的“標準按鈕”構件，鼠標移到窗口0，按住鼠標左鍵拖放出相應大小的“按鈕”，雙擊該“按鈕”進入“標準按鈕構件屬性設置”對話框，在基本屬性頁文本項輸入返回，字體選擇宋體，字形選擇常規(guī)，大小選擇四號。在操作屬性頁按下功能中勾選打開用戶窗口，在下拉菜單中選擇窗口0。然后點擊“確認”按鈕進行確認。

■2.7 各構件組態(tài)功能的實現(xiàn)

各窗口中的各種構件為了能正確實現(xiàn)各自控制要求，要對各種構件進行組態(tài)設置和運行策略進行組態(tài)（運行策略一般有啟動策略、循環(huán)策略和退出策略，根據(jù)控制要求決定在那種策略中編寫腳本程序），使其能按照各種條件運行，實現(xiàn)相應的功能控制。

（1）按調(diào)試鍵和運行鍵彈出請輸入密碼框的制作

在圖1(a)中若按下觸摸屏上的“調(diào)試”或“運行”按鍵，則彈出“請輸入密碼：”框。這項功能是在標準按鈕構件屬性中設置，在操作屬性欄下的按下功能選項中，勾選打開用戶窗口，在其下拉菜單中選擇窗口1，也就是，只要按下該按鈕，就能打開圖1(b)輸入密碼頁面。同時，為了能識別是按了“調(diào)試”還是“運行”按鈕，在操作屬性欄下還要勾選數(shù)據(jù)對象值操作，在其下拉菜單中選擇置1，連接的對象選擇對應的“調(diào)試”還是“運行”。

（2）輸入密碼錯誤彈出請重新輸入密碼的制作

在圖1(b)輸入密碼頁面中，在空白地方雙擊彈出用戶窗口屬性設置對話框，在循環(huán)腳本欄里輸入腳本程序，用來控制若密碼輸入正確，觸摸屏畫面就轉(zhuǎn)去“調(diào)試”界面或“運行”界面；若密碼輸入不正確，觸摸屏畫面就轉(zhuǎn)去請重新輸入密碼頁面，即圖1(c)。腳本程序如下：

IF !strComp(密碼,"235" )=0 AND 調(diào)試.Value = 1 THEN

用戶窗口.窗口4.Open( )

ENDIF

IF !strComp(密碼,"235" )=0 AND 運行.Value = 1 THEN

用戶窗口.窗口5.Open( )

ENDIF

IF !strComp(密碼,"235" )<>0 AND !strComp(密碼,"")<>0 THEN

用戶窗口.窗口2.Open( )

ENDIF

（3）密碼再次錯誤顯示你不能操作設備，請離開的制作

在圖1(c)請重新輸入密碼頁面中，在空白地方雙擊彈出用戶窗口屬性設置對話框，在循環(huán)腳本欄里輸入腳本程序，用來控制若密碼輸入正確，觸摸屏畫面就轉(zhuǎn)去“調(diào)試”界面或“運行”界面；若再次輸入的密碼還是不正確，則觸摸屏畫面就轉(zhuǎn)去圖1(d)界面，顯示你不能操作設備，請離開！腳本程序如下：

IF !strComp(密碼,"235" )=0 AND 調(diào)試.Value = 1 THEN

用戶窗口.窗口4.Open( )

ENDIF

IF !strComp(密碼,"235" )=0 AND 運行.Value = 1 THEN

用戶窗口.窗口5.Open( )

ENDIF

IF !strComp(密碼,"235" )<>0 AND !strComp(密碼,"")<>0 THEN

用戶窗口.窗口3.Open( )

ENDIF

3 方法二觸摸屏配合PLC進行密碼登錄畫面組態(tài)

■3.1 實時數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建

根據(jù)PLC和MCGS組態(tài)的控制要求，分別對密碼、調(diào)試按鈕和運行按鈕進行屬性和數(shù)據(jù)對象操作。在工作臺的“實時數(shù)據(jù)庫”中的右側(cè)，點擊“新增對象”按鈕，分別新建數(shù)據(jù)對象，建立的實時數(shù)據(jù)庫如表1所示。

表1 實時數(shù)據(jù)庫

■3.2 MCGS畫面組態(tài)

用戶窗口的建立方法和2.1方法一樣，不同的是只需要建立三個用戶窗口，窗口0、窗口1、窗口2。其中窗口0對應圖1(a)的界面、窗口1是調(diào)試界面、窗口2是運行界面。

窗口0畫面的建立方法和2.4方法一樣，不同的是在操作屬性頁下抬起功能勾選數(shù)據(jù)對象值操作，其下拉菜單選擇按1松0，點擊？進行數(shù)據(jù)對象連接“M100”。至此調(diào)試按鈕完成組態(tài)設置，而運行按鈕的組態(tài)設置也是按同樣的方法進行組態(tài)，數(shù)據(jù)對象連接為“M108”。

在圖1(a)中要顯示“請輸入密碼：”、“請重新輸入密碼：”和“你不能操作設備，請離開！”的頁面，則需要建立5個標簽來進行相關的設置。在制作“請輸入密碼：”標簽時，在屬性設置中勾選“可見度”。在“可見度”表達式寫入M101 or M109。建立一個空白標簽緊接著放在“請輸入密碼：”標簽旁邊，在屬性設置中勾選“顯示輸出”、“按鈕輸入”和“可見度”。在“顯示輸出”中點擊表達式的?按鈕連接數(shù)據(jù)對象為D0；在輸出值類型選擇數(shù)值量輸出。在“按鈕輸入”的操作如同“顯示輸出”項一樣的設置。在“可見度”中表達式寫入M101 or M109。

若輸入密碼錯誤，則顯示“請重新輸入密碼：”，“請重新輸入密碼：”標簽的制作方法和“請輸入密碼：”標簽方法一樣，不同的是對應連接的數(shù)據(jù)對象為D1。在“可見度”中表達式寫入C1=1。

若再次輸入錯誤密碼，則顯示“你不能操作設備，請離開！”，“你不能操作設備，請離開！”標簽的制作方法和“請輸入密碼：”標簽方法一樣，不同的是不需要連接數(shù)據(jù)對象和在“可見度”中表達式寫入M106。

■3.3 設備組態(tài)

“通用串口父設備”屬性編輯的基本屬性中串口端口設為COM2,數(shù)據(jù)校驗方式為偶校驗，其余設置為默認。“三菱FX系列串口”設備屬性設置圖2(a)所示和連接變量如圖2(b)所示。

圖2 “三菱FX系列串口”設備屬性設置和連接變量

■3.4 PLC密碼程序的設計

根據(jù)觸摸屏密碼登錄制作要求，用觸摸屏配合PLC進行密碼登錄的PLC程序如圖3所示。

圖3 觸摸屏配合PLC進行密碼登錄的PLC程序

4 結(jié)束

本次用觸摸屏密碼登錄組態(tài)設計完成后，可以通過軟件本身進行工程下載，然后進入運行環(huán)境進行模擬運行，驗證組態(tài)設計是否能滿足控制要求正確運行。而觸摸屏配合PLC進行密碼登錄畫面組態(tài)設計和PLC程序設計完成后，需要用到TPC7062K昆侖通態(tài)MCGS觸摸屏和型號為FX3U-48MR三菱PLC進行通信聯(lián)機調(diào)試運行，驗證觸摸屏組態(tài)設計和PLC程序設計是否能滿足控制要求并正確運行。