上位機控制系統(tǒng)作為整個試驗臺不可或缺的一部分，只有完成最終的上位機 控制系統(tǒng)的設計，才能完成加工中心鏈式刀庫及機械手可靠性試驗臺的搭建。上 位機控制系統(tǒng)接收來自觸摸屏的指令，并將這一指令傳達給可編程控制器。以達 到通過可編程控制器來間接控制鏈式刀庫及機械手運行和收集相應數(shù)據(jù)的目的。

3.3.1人機界面設計

如前文所述，試驗臺的控制終端是觸摸屏MT-6100i,觸摸屏通過R232接口 與下位機PLC相連，能夠直接控制PLC。

在觸摸屏MT-6100i中，可以通過EB8000編程軟件進行簡單的設置，以此 來控制下位機，根據(jù)本試驗臺的需要，控制終端的人機交互界面主要包括四個分 界面：首頁、手動換刀、自動換刀、調(diào)試界面。

首頁界面主要由兩個按鈕以及相應的說明文字構成，通過不同按鈕的操作可 調(diào)出不同的子控制界面。在手動換刀界面和自動換刀界面分別可進行手動換刀和自動換刀。在手動換 刀界面中，目標刀號是由操作者手動輸入的，此界面主要控制著鏈式刀庫及機械手可靠性試驗臺的手動換刀過程。自動換刀界面與手動換刀界面很相似，而不同 的是目標刀號是不需要手動輸入的，由系統(tǒng)隨機生成，這就對應了鏈式刀庫及機 械手可靠性試驗臺的隨機換刀過程。人機交互界面的另一個主要子界面就是調(diào)試界面，如下圖3.9所示。調(diào)試界 面是當按下急停按鈕時觸發(fā)而出現(xiàn)，主要是對整個試驗臺的不同執(zhí)行機構進行手動調(diào)整，這也方便對故障的查找以及對鏈式刀庫及機械手狀態(tài)的調(diào)整。

3.3.2試驗臺運行數(shù)據(jù)采集

為了方便進行對鏈式刀庫及機械手運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的收集，本試驗臺采用 Visual Basic開發(fā)應用程序來完成。下位機PLC采用RS232接口與工控機進行連 接。同時OMRON的Host Link協(xié)議被用于上位機和下位機之間命令的交換、應答。

(1) Visual Basic 主程序

在Visual Basic程序向下位機發(fā)出命令之后，下位機會向Visual Basic程序發(fā) 出相應的應答，這些應答會在Visual Basic程序的主界面上進行顯示。Visual Basic 程序的主界面如下圖所示，主界面主要包括刀盤模型、掉刀檢測、換刀時間設置、 換刀數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。 

Visual Basic程序會記錄每天試驗臺運行的總時間、刀倉正反轉的次數(shù)、每 把刀具換刀的次數(shù)等，同時還會把試驗臺運行以來所有的數(shù)據(jù)進行記錄并統(tǒng)計， 同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c之相通信的ACCESS數(shù)據(jù)庫中，方便對試驗臺運行數(shù)據(jù)的查看。

(2) ACCESS數(shù)據(jù)庫

3.4本章小結
ACCESS數(shù)據(jù)庫的建立主要是為了收集試驗臺每天的運行數(shù)據(jù)，ACCESS 數(shù)據(jù)庫與Visual Basic程序相通信，數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容來源于Visual Basic程序所記錄 的試驗臺相關的運行狀態(tài)。進入Visual Basic數(shù)據(jù)庫查詢與錄入界面如下圖所示， 通過點擊“當日數(shù)據(jù)錄入”按鈕即可將當天數(shù)據(jù)錄入ACCESS數(shù)據(jù)庫。

本章節(jié)主要設計了搭建鏈式刀庫及機械手可靠性試驗系統(tǒng)所需的控制系統(tǒng)， 設計了電氣控制系統(tǒng)的主控制電路和輔助控制電路，選擇了控制中樞PLC的型 號，設計了控制中樞PLC控制程序，并選取了上位機人機交互系統(tǒng)，編寫了人 機界面程序，最后對進行鏈式刀庫及機械手實驗室試驗時數(shù)據(jù)收集方式進行了確定。