基于以太网控制的机械手控制系统的设计

基于控制以太网的机械手控制系统 1 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 前言 微机技术已经并继续在改革世界。以微机技术 为基础的可编程控制器也正在改变着工厂自动控制的面貌。近 20 年来随着科学技术的迅猛发展，可编程控制器以其可靠性极高， 能经受恶劣工业环境的考验， 使用极其方便的巨大优越性，迅速占领工业自控领域，成为工业自动控制的首选产品，与机器人、广泛地应用于机械、冶金、化工、交通、电力等领域中。 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用工业自动控制装置。这种装置具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等优点，特便是他的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，得到用户的公认和好评。 制系统像一般的计算机系统一样，也是由硬件和软件两大部分组成的。硬件是指件是指管理程语言和编程支持工具软件。 初是针对工业顺序控制发展而研制的。经过 30 几年的迅速发展，且还能进行模拟 量控制、位置控制。特别是 单机控制向多机控制、由集中控制向多层次控制系统发展。同的企业地自动化的要求、规模以及投资数额都不相同，存在着不同的层次需求。从我国目前正在开展的以高新技术带动传统产业发展形势来看，我们不仅要大力发展适合于大、中型企业的高水准的而且也要发展适合于小型企业技术改造的性能价格比高的小型以今后是向小型化、微型化系统发展。作为控制系统的关键设备，度更快、功能更强、价格更低的方向发展。二是向大型化、网络化、多功能方向发展。 基于控制以太网的机械手控制系统 2 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 当前， 在我国广大工矿企业中与技术改造相配合正在兴起广泛应用可编程控制器的热潮。 其发展之势恰如数年前个人计算机在我国迅速推广一样， 方兴未艾，如火如荼。 用可编程控制器控制的机械手在自动化车间中用来运送物料、从事焊接、喷漆、装配等工艺操作，可以使操作工人从繁重、单调、重复的体力劳动中解放出来。特别是在高温、危险、有害的作业环境（如放射性、有毒气体、粉尘、易燃、易爆、强噪声等）中代替人的部分操作。目前，机械手已经应用于锻造、冲压、削加工、喷漆、装配等各种工艺过程中。 本课题为基于控制以太网的机械手控制系统的设计，通过对机械手控制系统的充分调研的基础上，提出一套性价比高的硬件配置方案，采用开放、标准、和廉价的以太网络，实现底层网络与工厂管理网络的无缝连接，为企业信息化的顺利实现奠定基础。 本课题主要实现对机械手控制硬件系统配置、 通信系统配置、人机界面组态、控制软件设计等。利用控制以太网和通用组态软件技术完成上下位机数据交换，现场总线通信系统的设计，上位监控系统的人机界面设计等，利用专用控制软件完成机械手控制软件的设计。 在设计过程中，我查阅了大量可编程控制器的资料，了解了可编程控制器的原理。当今可编程控制器种类很多，通过对比各种可编程控制器的优缺点，我选择了当今最新、 最具特色的德国块型控制器入、输出也是独立模块，因此配置很灵活，可以根据不同的系统规模选用不同的档次的模块、功能模块。其模块尺寸统一、安装整齐，对于I/装调试、扩展、维修等都非常方便。 设计中也碰到很多问题，但都能在张老师的指导下得到解决。另外，本设计的资料参考资料主要是 、子版资料 。 基于控制以太网的机械手控制系统 3 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 目 录 前言 1 1. 机械手的设计要求 4 械手的工作要求 4 械手的控制要求 4 5 2. 机械手的设计内容 7 7 设备及I/ 8 8 8 9 9 统组成 9 10 11 11 13 入输出变量地址一览表 16 17 17 址计算 18 18 配器750 19 械手控制系统的控制程序 21 21 原点程序 22 23 态转换程序 23 23 24 25 26 态王概述 26 械手控制系统中组态王的使用 29 于控制以太网的机械手控制系统 4 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 1 机械手的设计要求 机械手的工作要求 该机械手是一个水平/垂直位移的机械设备，用来将工件由 A 工作台 搬运到当机械手处于原点时， 左限位开关和上限位开关被压合， 起动以后，机械手沿负 Z 方向移向 A 点（工步 1） ，夹紧工件然后回到原点（工步 2） ，再沿X 方向移向 B 点，放下工件（工步 3） ，最后回到原位（工步 4） ，完成一次动作循环。其动作示意图如下： 图1机械手动作示意图 机械手的控制要求 图2表示了安装在机械手上的负载和传感器， 在上升、下降、右移、左移采用双线圈二位电磁阀控制。例如当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升；当上升电磁阀断电时，机械手上升停止。同样，左移 /右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松夹紧由一个单线圈二位电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手夹紧，该线圈断电时，机械手放松。 当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全，必须在右工作台上无工件基于控制以太网的机械手控制系统 5 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 时才允许机械手下降。 也就是说， 若上一次搬运到右工作台上的工件尚未搬走时，机械手应停止下降。 从机械手的动作分解图可以看出，从原点 开始，按下启动按钮时下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，机械手下降停止，同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电， 机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，机械手右移停止。若此时工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，机械手下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左限位开关左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手经过 8 步动作，完成了一个周期。 图2机械手动作过程分解图 基于控制以太网的机械手控制系统 6 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 机械手操作方式的要求 机械手的操作方式分为手动操作和自 动操作两种。自动操作又分为单步、单周期（主要用于调试）和连续操作方式。 手动操作 单一操作：就是用按钮操作对机械手的每一种运动单独进行控制。例如，当按下上升按钮时，机械手上升；按下下降按钮，机械手下降。即是用各按钮开关来接通或断开各负载的工作方式。 返回原位：按下返回原位按钮时，机器自动返回到它的原位。 自动操作 步进操作：每按一次启动按钮，向前执行一步动作的工作方式 单周期操作：机器在原位时，按下启动按钮，自动地执行一个操作周期的操作，操作完后机器停在原位上。 如果在操作过程中，按下停止按钮，则机器停 留在该工序上。如果再按下启动按钮，则又从该工序继续工作，最后停留在原位上 连续操作：机器处在原位时，按下启动按钮，机器就连续重复工作。 如果按下停止按钮，机器运行到原位，然后停机。 操作面板 机械手控制系统的操作面板如下图所示： 基于控制以太网的机械手控制系统 7 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 图 3机械手控制系统操作面板 2 机械手的设计内容 械手控制系统主回路图 在下面的主电路图 4 中， 380V 电路主要为小型交流电动机供电。机械手的下降和左右移动式是通过气泵带动气缸完成的，控制继电器触点的闭、合以实现接触器线圈的通断，从而控制气泵的起停。 从三项电路引出的 220V 交流电源主要是为可编程控制器、 压器供电，并且在这里设计了自锁电路。 在图 4 中，虚线框中的电路即为自锁电路。它包括常开点动按钮 闭点动按钮 及接触器线圈 触点 路得电以后点动 圈电，开关 合 。从而开始供电，此时即使反复点动 路都没有反应，只有点动 供电才结束。当闭合开关 ，红色指示灯亮；点触开关 ，绿色指示灯亮，开始对设备供电；最后点触开关 电结束。 基于控制以太网的机械手控制系统 8 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 图 4电气器件指标 1. 电磁阀 : 100. 电机：三相异步电动机 3. 限位开关： 源机械触点、触点容量 5A 4. 指示灯： . 电源块： . 变压器： 于控制以太网的机械手控制系统 9 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 机械手控制系统 I/O 设备及 I/O 点数 输入设备用以产生输入控制信号 本设计中应包括： （1）操作方式转换开关：手动运行、单步运行、单周期运行、连续运行 （2）手动时运动选择开关：上升、下降、左移、右移、夹紧/放松 （3）启动、停止、回原点按钮 （4）位置检测开关：机械手的动作是按行程原则进行控制的。其上限、下限、左限、右限的位置分别是用限位开关来检测。 （5）无工件检测元件：由工作台上无工件用光电开关来检测。 （6）热继电器辅助触点（1个） 输出设备由本设计中应包括： （1） 上升电磁阀、下降电磁阀、左移电磁阀、右移电磁阀、放松/夹紧电磁阀 （2） 指示灯：原点指示、上升指示、下降指示、左移指示、右移指示、手动运行指示、单步运行指示、单周期运行指示及连续运行指示。 （3） 接触器线圈 综合以上，在设计中共有输入点 18 个，输出点 15 个。其中接触器线圈控制泵的起停。 械手控制系统硬件配置结构图 件配置结构图 基于控制以太网的机械手控制系统 10 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 图5 硬件配置结构图 统组成 在现代化的工业生产中， 经常需要利用监控软件对现场的自动化设备进行监视和控制。 在此系统中，主要使用的软件有： 1） 行编程。 2） 硬件有: 1) 要运行系统中所需的软件。 2）可编程控制器 750 系列要对机械手系统进行控制和数据采集。 3）网线及相关的通信模块 1）现场总线适配器 750用于 P 的可编程现场总线控制器；集线器到750间最大传输距离100m；波特率10M s ;节点中允许有数字量信号和模拟信号，每个节点中最多 64 个输入/输出模块，输入/输出过程映像为512字节，输入/输出变量为512字节，程序内存为128据内基于控制以太网的机械手控制系统 11 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 存为64态内存为8（2）数字量输入模块 750 4通道数字量输入模块；输入信号电流5 24 逻辑。 数字输入模块从数字现场（传感器等）接收控制信号，每个输入模块都有一个噪音波器可以获得不同的时间常数。视力连接器被用在总线和现场间的电绝缘。 （3） 数字量输出模块 7504正逻辑。 连接的负载经由数字输出从控制系统开通或关闭， 所有的输出都带短路保护，输出模块是一个4通道、2 导体的装置。每个输出使用目力连接器与总线电绝缘。 （4） 电源模块 750 64V,4763A 。 （5） 终端模块 750 在现场总线节点之后装配适当的总线耦合器并且选择输入/输出模块，终端模块咬合在配件上。它完成内部的数据电路而且确保正确的数据流动。这个模块对所有的基于控制以太网的机械手控制系统 12 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 入输出模块硬件接线原理图 入模块原理接线图 输入模块原理接线图1 入模块原理接线图 2 基于控制以太网的机械手控制系统 13 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 入模块原理接线图 3 入模块原理接线图4 基于控制以太网的机械手控制系统 14 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 入模块原理接线图5 出模块原理接线图 字输出模块原理接线图 基于控制以太网的机械手控制系统 15 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 数字输出原理接线图7 基于控制以太网的机械手控制系统 16 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 数字输出原理接线图8 数字输出原理接线图9 注：继电器线圈是感性负载，当通电瞬 间，线路中会产生较大的电流，为了防止过大的电流击穿三极管，所以给线圈并联上续流二极管，来承受线圈产生的反向电压。 基于控制以太网的机械手控制系统 17 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 号 输入变量 地址 序号 输出变量 地址 1 手动开关 % 上升电磁阀 % 单步运行开关 % 下降电磁阀 % 单周期运行开关 % 左移电磁阀 % 连续运行开关 % 右移电磁阀 % 上升开关 % 夹紧/放松电磁阀 % 下降开关 % 上升指示 % 左移开关 % 下降指示 % 右移开关 % 左移指示 % 夹紧开关 % 右移指示 %0 复位按钮 %0 手动运行指示 %1 启动按钮 %1 单步运行指示 %2 停止按钮 %2 单周期运行指示 %3 上限位开关 %3 连续运行指示 %4 下限位开关 %4 原点运行指示 %15 左限位开关 %5 接触器线圈 %6 右限位开关 % 17 热继电器辅助触点 %8 无件检测光电开关 %间状态器（输出） 序号 手动操作输出状态器 序号 自动操作输出状态器 1 上升 % 上升 % 下降 % 下降 % 左移 % 左移 % 右移 % 右移 % 夹紧/放松 % 夹紧/放松 %于控制以太网的机械手控制系统 18 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 址范围 ： 数据 宽度 地址 位 节 0 1 2 3 508 509 510 511 字 0 1 254 255 双字 0 127 数据 宽度 地址 位 节 512 513 514 515 1020 1021 1022 1023 字 254 255 510 511 双字 128 255 志位的地址范围： 数据 宽度 地址 位 节 0 1 2 3 8188 8189 8190 8191 字 0 1 4094 4095 双字 0 2047 基于控制以太网的机械手控制系统 19 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 地址计算（根据字地址） ： 位地址： 0 15 %4-%节地址： 122x 1 % %字地址： 低位： 高位： 2 2, % % %I/网络节点中I/址时，首先考虑所有复杂的模块（占用 1 个或更多字节的模块） ，这根据它们在现场总线控制器后的物理顺序。同样的，它们占用从字 0 开始的地址。然后是其他的连续组字节的数据模块（占用低于1个字节的模块） ，根据它们的物理顺序这些模块被逐字节填充。一旦字节被位适应的模块占满，下一个字节就自动的开始。 ！ 注意 个别连接的总线模块的输入和输出位或者字节的数目请参照相应的总线模块的说明。 ！ 注意 改变网络节点能够产生一个新的过程映像结构， 过程数据的地址也将改变。当增加模块时，必须考虑所有以前模块的过程数据。 基于控制以太网的机械手控制系统 20 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 数据宽度=1 字/通道 数据宽度=1位/通道 模拟输入模块 模拟输出模块 热敏元素输入模块 电阻传感器输入模块 脉宽输出模块 接口模块 上/下 计数器 角度和路径测量的输入/输出模块 数字输入模块 数字输出模块 带诊断的数字输出模块 （2 位/通道）带熔断器/诊断功能的电源模块 固态功率继电器 继电器输出模块 适配器750存储区域 下图所示为存储区域和数据交换。 图7. 适配器的存储区域和数据交换 基于控制以太网的机械手控制系统 21 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 在适配器中规定了模块物理数据过程映像区和变量过程映像区。在存储区域255是I/（1） 输入模块的数据能够被（2） 同样的道理， 也可以分别从写输出的时候，处理器的值被发布在输出模块上。 56511范围内，主站通过输入变量过程映像区写入数据并被同样的道理被主站访问。 在适配器中， 变量过程映像区被遵循 区域分配如上图7所示： 除此之外，支持存储空间，它允许通过加到 址上的 0回输出值。 另外， 控制器提供更多的存储空间， 这些存储空间从 储器过去常产生不需要和接口通信的变量，除了内部的处理外，例如计算结果的例子。 保持存储器保持存储器是不易改变的存储器，例如，在失电后所有的值都能保持。存储器的分配是自动的，在这个存储区域，序的标志同没有存储空间编址的变量或者没有用“ 确定义的变量排列在一起。 注意 自动存储器管理能够引起数据的重复，基于这个原因，我们不提倡标志和保留变量混合使用。代码存储器序被分配在代码存储器， 代码存储器是一个闪存 旦提供供给电压，程序就被从闪存传送到储器。在一个成功的启动后， 期开始于操作方式开关转到较高位置或者是 一个开始命令。 基于控制以太网的机械手控制系统 22 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 机械手控制系统控制程序 7 是状态转移图。它由负载驱动图和转换条件图 组成。图中每个工艺过程，都标有状态指示器的编号。 图7 机械手状态转移图 基于控制以太网的机械手控制系统 23 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 机械手状态转移动作描述： 1）用手动操作将机械手移至原点位置，然后按动启动按钮 作状态 降电磁阀的输出着下限开关2）动作状态降输出钳输出持接通状态。 3）1秒后定时器至状态久到达上限，态转移。 4）状态出达 右 限 位置为 5）转至降输出达下限位置着动作状态由6）在将保持夹钳输出启动定时器7）夹钳输出复位1秒后状态转移到升输出8）到达上限位置 通，动作状态向 移，左行输出 作。一 到达左限位置作状态返回为等待再起动的状态。 回原点程序 在执行返回原点程序时，为谨慎起见，使非工作负载复位。同时按照安全操作的原则激励各负载。 基于控制以太网的机械手控制系统 24 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 手动操作程序 手动操作程序描述： 按下夹紧按钮时，夹紧输出自保，只有按下松 开按钮时，夹紧/放松电磁阀才会复位。 按下上升按钮，上升输出保持接通，到上限位，按下下降按钮，下降输出保持接通。 在上限位按下左行按钮，左行输出保持接通。 在下限位按下右行按钮，右行输出保持接通。 说明： 为安全起见，使用了输出联锁。 状态器转换程序： 自动操作（单步、单周期、连续操作）期间，按下启动按钮，辅助继电器 尤其在执行自动程序时， 其自保持电路工作， 一方面，以检查机器是否处于原位。当 接通时，从初始状态器开始进行转换。其梯形图如下： 基于控制以太网的机械手控制系统 25 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 状态器转换禁止 用步进梯形指令控制状态器转换时，状态器的自动转换就被禁止。 当按下启动按钮时，回原点、单周期工作期间，按下停止按钮时，保持，操作停止在现行工序。当按下启动按钮时，从现行工序重新开始工作。 在单步运行方式时，终 工作，此时，状态转换被禁止。按下启动按钮时，状态转换禁止立即复位，进行后续处理。 在手动方式（单步操作，返回原点）情况下，禁止进行状态转换。在手动方式复位之后，按下启动按钮，则状态转换禁止 复位。 基于控制以太网的机械手控制系统 26 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 机械手动作及显示程序 基于控制以太网的机械手控制系统 27 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 3. 组态王 天，随着对工业自动化的要求越来越高，以及大量控制设备和过程监控装置之间的通讯的需要，“监控和数据采集系统”越来越受到用户的重视，从而导致组态软件的大量使用。 组态王是运行在T/2000上的一种组态软件。使用组态王，用户可以方便地构造适应自己需要的“数据采集系统”， 在任何需要的时候把生产现场的信息实时地传送到控制室，保证信息在全厂范围内的畅通。 组态王的网络功能使企业的基层和其它部门建立起联系， 现场操作人员和工厂管理人员都可以看到各种数据。管理人员不需要深入生产现场，就可以获得实时和历史数据，优化控制现场作业，提高生产率和产品质量。 组态王可用于电力、制冷、化工、机械制造、交通管理等多种领域。在许多应用场合， 都可以使用组态王构造有效的监控和数据采集系统。 在使用组态王时，可以使用清晰准确的换面描述工业现场、 使用图形化的控制按钮实现单任务和多任务、设计复杂的动画显示现场的操作状态和数据、现实生产过程的文字信息和图形信息、为任何现场画面制定键盘指令、监控和记录所有报警信息、显示适时趋势曲线和历史趋势曲线、使用多样而灵活的方式查询历史数据、事件驱动和事件驱动的报表的打印、设计多级安全控制和访问权限。 态王与现场的I/I/如产品的位置、机器的转速、炉温等等。I/如启动电动机、改变转速、控制阀门和指示灯等等。有些 I/O 设备（例如 ，其本身的程序完成对现场的控制，程序根据输入决定个输出的值。 基于控制以太网的机械手控制系统 28 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 输入输出的数值存放在 I/O 设 备的寄存器中，寄存器通过其他地址进行引用。大多数I/态王通过这些通讯通道读写I/采集到数据可用于进一步的监控。不需要读写I/态王提供了一种数据定义方法，在定义了I/直接使用变量名用于系统控制、操作显示、趋势分析、数据记录和报警显示。 组态王软件的结构 “组态王 件包由 工程浏览器（、 工程管理器（和 画面运行系统（三部分组成。在工程浏览器中可以查看工程的各个组成部分，也可以完成数据库的构造、定义外部设备等工作；工程管理器内嵌画面管理系统，用于新工程的创建和已有工程的管理。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统 工程运行系统 这个环境中可完成画面设计、动画连接等工作。据库提供多种数据类型，能合理地提取控制对象的特性；对变量报警、趋势曲线、过程记录、安全防范等重要功能都有简洁的操作方法。 有很强的管理功能，可用于新工程的创建及删除，并能对已有工程进行搜索、备份及有效恢复，实现数据词典的导入和导出。 “组态王 件的实时运行环境，在应用工程的开发环境中建立的图形画面只有在存在于实时数据库中。它还负责把数据的变化已动画的方式形象地表示出来，同时可以完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视功能，并按实际需求记录在历史数据库中。 “组态王”把每一台与之通讯的设备看作是外部设备， 为实现组态王和外部设备的通讯，组态王内置了大量设备的驱动作为组态王和外部设备的通讯接口，在开发过程中只需根据工程浏览器提供的“设备配置向导”一步步完成连接过程即基于控制以太网的机械手控制系统 29 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 可实现组态王和相应外部设备驱动的连接。在运行期间，组态王就可通过驱动接口和外部设备交换数据，包括采集数据和发送数据/指令。每一个驱动都是一个种方式使驱动和组态王构成一个完整的系统，既保证了运行系统的高效率，也使系统有很强的扩展性。 态王怎样产生动画 开发者在需要通过实时数据库，因为只有数据库中建立的变量才是与现场状况同步变化的。 数据库变量的变化又如何导致画面的动画效果呢？通过“动画连接”所谓“动画连接”就是建立画面的图素与数据库变量的对应关系。这样，工业现场的数据，比如温度、液面高度等， 当它们发生变化时， 通过设备驱动， 将引起实时数据库中相关联变量的变化，如果画面上有一个图素，如指针，您规定了它的偏转角度与这个变量相关，您就会看到指针随工业现场数据的变化而同步偏转。 动画连接的引入是设计人机界面的一次突破， 它把程序员从繁重的图形编程中解放出来，为程序员提供了标准的工业控制图形界面，并且可以通过内置的命令语言连接来增强图形动画效果。 立应用工程大致可分为以下四个步骤： 1) 设计图形界面 基于控制以太网的机械手控制系统 30 北京石油化工学电气化 00 春 2 班 石华超 2) 构造数据库变量 3) 建立动画连接 4) 运行和调试 需要说明的是，这四个步骤并不是完全独立的，事实上，这四个部分常常是交错进行的。 在用仔细规划项目，主要考虑三方面问题： 画面： 图形画面是用来模拟实际的工业现场和相应的控制设备的。 数据 创建一个实时数据库，用此数据库中的变量来反映控制对象的各种属性，比如变量“温度”，“压力”等。此外，还有代表操作者指令的变量，比如“电源开关”。 动画： 数据和图形画面中的图素的连接就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行，以及怎样让操作者输入控制设备的指令。 械手控制系统中组态王的使用 通用组态技术在机械手控制系统的设计中主要完成上下位机数据的交换， 实现对下位机也就是对可编程控制器系统的监控。 开发系统中设计的图形画面