智能產(chǎn)線單機(jī)、單元仿真與調(diào)試課件：智能產(chǎn)線虛擬調(diào)試

智能產(chǎn)線單機(jī)、

單元仿真與調(diào)試智能產(chǎn)線虛擬調(diào)試

任務(wù)7.1PLC調(diào)試準(zhǔn)備任務(wù)7.2MCD調(diào)試準(zhǔn)備任務(wù)7.3機(jī)器人準(zhǔn)備調(diào)試任務(wù)7.4虛擬調(diào)試7.1.1啟動(dòng)PLC的OPCUA服務(wù)器及設(shè)置參數(shù)1.啟動(dòng)OPCUA服務(wù)進(jìn)入“設(shè)備視圖”，選中“CPU”，CPU屬性→OPCUA→服務(wù)器，勾選“激活OPCUA服務(wù)器”，如下圖所示。任務(wù)7.1PLC調(diào)試準(zhǔn)備1）激活OPCUA服務(wù)器。2）服務(wù)器地址：用于客戶端訪問(wèn)服務(wù)器，激活S7-1500的OPCUA服務(wù)器功能后，該OPCUA服務(wù)器的地址為圖中的“opc.tcp：//192.168.1.100：4840”，服務(wù)器地址格式為“opc.tcp：//服務(wù)器IP：服務(wù)器端口號(hào)”。2.設(shè)置OPCUA運(yùn)行系統(tǒng)許可證CPU屬性→運(yùn)行系統(tǒng)許可證→OPCUA→設(shè)置“購(gòu)買的許可證類型”，S7-1500所有CPU所使用的許可證類型都相同：SIMATICOPCUAS7-1500Small，如左圖所示。標(biāo)準(zhǔn)的SIMATIC服務(wù)器接口可用于S7-1500，不需要使用“OPCUA通信”中添加的服務(wù)器接口，此處不做演示。7.1.2啟動(dòng)虛擬PLC（Advanced）在軟件在環(huán)調(diào)試過(guò)程，為了不借助第三方軟件仿真OPC通信，采用西門子虛擬仿真PLC軟件Advanced，通過(guò)Advanced實(shí)現(xiàn)PLC的OPC通信。（注：Advanced只支持1500系列PLC仿真，這也是我們選擇1500PLC的原因）。雙擊AdvancedV3.0圖標(biāo)，如左圖所示。選擇紅色方框里面的“PLCSIMVirtualEth.Adapter”有效，在下方框中輸入PLC名字、IP地址以及子網(wǎng)掩碼，這里可以與TIA中PLC的IP對(duì)應(yīng)，如中圖所示。單擊Start按鈕，啟動(dòng)實(shí)例，如右圖所示。7.1.3

PLC程序下載因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)仿真下載PLC程序，所以在項(xiàng)目中需要勾選“塊編譯時(shí)支持仿真”，如圖所示。編譯程序并確認(rèn)程序正確后，即可單擊下載按鈕將程序下載到創(chuàng)建的PLC中，如下圖所示。在下載的程序框中，PG/PC接口選擇Advanced創(chuàng)建的虛擬網(wǎng)卡“SiemensPLCSIMVirtualEthernetAdapter，”單擊“開(kāi)始搜索”，搜索到PLC后直接點(diǎn)擊“下載”，如右圖所示。下載完成，如右圖所示。7.1.4程序在線與監(jiān)視程序下載完成后，可以點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)至在線和監(jiān)視”來(lái)查看程序運(yùn)行過(guò)程、程序運(yùn)行結(jié)果、程序邏輯是否正確、當(dāng)前變量或者數(shù)據(jù)塊當(dāng)前值。選中“PLC”，點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)至在線”，如下圖所示。轉(zhuǎn)至在線后即可進(jìn)入程序塊中監(jiān)視程序狀態(tài)，選中程序塊，點(diǎn)擊“監(jiān)視”查看當(dāng)前程序塊，如下圖所示。同樣可以點(diǎn)擊“DB數(shù)據(jù)塊”，點(diǎn)擊“監(jiān)視”查看變量監(jiān)視值，如右圖所示。7.1.5

HMI界面仿真TIA集成了HMI界面仿真，因此可以直接將HMI界面仿真，在開(kāi)始前先將計(jì)算機(jī)PG/PC接口改成SiemensPLCSIMVirtualEthernetAdapter，防止HMI仿真時(shí)HMI信號(hào)與PLC信號(hào)連接不上，如左圖所示。選中HMI，單擊“開(kāi)始仿真”如上圖所示。等待編譯完成，彈出HMI畫(huà)面，如下圖所示。在計(jì)算機(jī)控制面板中找到設(shè)置PG/PC接口，將Step7分配為虛擬網(wǎng)卡SiemensPLCSIMVirtualEthernetAdapter.tcp。當(dāng)需要通過(guò)網(wǎng)線將PLC程序下載到實(shí)際PLC中時(shí)，應(yīng)將PG/PC接口還原選擇到計(jì)算機(jī)本地以太網(wǎng)網(wǎng)卡，如下圖所示。任務(wù)7.2MCD調(diào)試準(zhǔn)備7.2.1

NX配置OPCUA打開(kāi)NX柔性機(jī)加工單元總裝模型，在“主頁(yè)”選項(xiàng)卡下“自動(dòng)化”找到外部信號(hào)，在外部信號(hào)配置對(duì)話框中選擇“OPCUA”如下圖所示，右側(cè)點(diǎn)擊“添加服務(wù)器”，輸入IP地址和“：4840”。例如opc.tcp：//192.168.1.100：4840，如右圖所示。勾選與PLC連接的信號(hào)，如左圖所示。7.2.2

NX信號(hào)映射在“自動(dòng)化”下找到信號(hào)映射，打開(kāi)信號(hào)映射對(duì)話框，類型選擇“OPCUA”，選擇“自動(dòng)映射”，觀察是否成功映射，如右圖所示。7.3.1準(zhǔn)備機(jī)器人環(huán)境在RobotStudio6.08中打開(kāi)huangyuan項(xiàng)目，啟動(dòng)虛擬示教器，如右圖所示。任務(wù)7.3機(jī)器人準(zhǔn)備調(diào)試7.3.2

RS中間件以管理員身份運(yùn)行RS_VC.exe文件，選擇“ABB”，在PLC配置中輸入PLC的IP地址，點(diǎn)擊“機(jī)器人掃描”或者導(dǎo)入提供的機(jī)器人信號(hào)表，點(diǎn)擊“啟動(dòng)通訊”，如下所示。任務(wù)7.4虛擬調(diào)試7.4.1機(jī)器人的程序調(diào)試該虛擬調(diào)試系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)器人的信號(hào)通信、機(jī)器人路徑規(guī)劃、機(jī)器人編程邏輯、機(jī)器人工序選擇進(jìn)行調(diào)試。可以通過(guò)中間件連接博圖與機(jī)器人軟件之后，可以強(qiáng)制機(jī)器人信號(hào)或博圖信號(hào)，監(jiān)視信號(hào)通信是否正確，信號(hào)是否一一對(duì)應(yīng)，如下圖所示?？稍贜X中查看機(jī)器人路徑規(guī)劃，判斷路徑是否有碰撞或者干擾，以此來(lái)優(yōu)化路徑點(diǎn)位和運(yùn)動(dòng)指令，如上圖所示。通過(guò)示教器對(duì)機(jī)器人程序進(jìn)行編程調(diào)試、速度的優(yōu)化，判斷條件是否合理，在需要加延時(shí)的地方加延時(shí)，如左圖所示。7.4.2

PLC調(diào)試對(duì)于PLC調(diào)試來(lái)說(shuō)，主要是編程的邏輯性，可以通過(guò)該虛擬調(diào)試系統(tǒng)對(duì)PLC的程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證、輸入輸出I/O是否能夠執(zhí)行、HMI畫(huà)面進(jìn)行仿真。針對(duì)輸入輸出I/O對(duì)應(yīng)，可以通過(guò)手動(dòng)方式控制機(jī)床開(kāi)關(guān)門、檢測(cè)機(jī)檢測(cè)信號(hào)，以此判定輸入輸出是否有效，如右圖所示。針對(duì)PLC的程序結(jié)構(gòu)，對(duì)整體程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證，如下圖所示?？梢苑抡鍴MI畫(huà)面，將一些機(jī)器人狀態(tài)和信號(hào)反饋到HMI上，便于展示和啟動(dòng)，如下圖所示。7.4.3

MCD仿真MCD中具有物理屬性定義，只要將物體定義為剛體后，若沒(méi)有運(yùn)動(dòng)副或約束，剛體由于受到重力因素往該場(chǎng)景中的大地方向墜落，以此達(dá)到真實(shí)效果。同時(shí)，兩個(gè)物體之間也存在碰撞關(guān)系，如右圖所示。7.4.4最終效果最終虛擬仿真如圖所示，左側(cè)由機(jī)器人組