上位机控制系统作为整个试验台的一部分，只有完成最终的上位机 控制系统的设计，才能完成加工中心链式刀库及机械手可靠性试验台的搭建。上 位机控制系统接收来自触摸屏的指令，并将这一指令传达给可编程控制器。以达 到通过可编程控制器来间接控制链式刀库及机械手运行和收集相应数据的目的。

3.3.1人机界面设计

如前文所述，试验台的控制终端是触摸屏MT-6100i,触摸屏通过R232接口 与下位机PLC相连，能够直接控制PLC。

在触摸屏MT-6100i中，可以通过EB8000编程软件进行简单的设置，以此 来控制下位机，根据本试验台的需要，控制终端的人机交互界面主要包括四个分 界面：首页、手动换刀、自动换刀、调试界面。

首页界面主要由两个按钮以及相应的说明文字构成，通过不同按钮的操作可 调出不同的子控制界面。在手动换刀界面和自动换刀界面分别可进行手动换刀和自动换刀。在手动换 刀界面中，目标刀号是由操作者手动输入的，此界面主要控制着链式刀库及机械手可靠性试验台的手动换刀过程。自动换刀界面与手动换刀界面很相似，而不同 的是目标刀号是不需要手动输入的，由系统随机生成，这就对应了链式刀库及机 械手可靠性试验台的随机换刀过程。人机交互界面的另一个主要子界面就是调试界面，如下图3.9所示。调试界 面是当按下急停按钮时触发而出现，主要是对整个试验台的不同执行机构进行手动调整，这也方便对故障的查找以及对链式刀库及机械手状态的调整。

3.3.2试验台运行数据采集

为了方便进行对链式刀库及机械手运行状态数据的收集，本试验台采用 Visual Basic开发应用程序来完成。下位机PLC采用RS232接口与工控机进行连 接。同时OMRON的Host Link协议被用于上位机和下位机之间命令的交换、应答。

(1) Visual Basic 主程序

在Visual Basic程序向下位机发出命令之后，下位机会向Visual Basic程序发 出相应的应答，这些应答会在Visual Basic程序的主界面上进行显示。Visual Basic 程序的主界面如下图所示，主界面主要包括刀盘模型、掉刀检测、换刀时间设置、 换刀数据统计等。

Visual Basic程序会记录每天试验台运行的总时间、刀仓正反转的次数、每 把刀具换刀的次数等，同时还会把试验台运行以来所有的数据进行记录并统计， 同时将数据传输到与之相通信的ACCESS数据库中，方便对试验台运行数据的查看。

(2) ACCESS数据库

3.4本章小结
ACCESS数据库的建立主要是为了收集试验台每天的运行数据，ACCESS 数据库与Visual Basic程序相通信，数据库的内容来源于Visual Basic程序所记录 的试验台相关的运行状态。进入Visual Basic数据库查询与录入界面如下图所示， 通过点击“当日数据录入”按钮即可将当天数据录入ACCESS数据库。

本章节主要设计了搭建链式刀库及机械手可靠性试验系统所需的控制系统， 设计了电气控制系统的主控制电路和辅助控制电路，选择了控制中枢PLC的型 号，设计了控制中枢PLC控制程序，并选取了上位机人机交互系统，编写了人 机界面程序，最后对进行链式刀库及机械手实验室试验时数据收集方式进行了确定。