数控机床典型控制功能PLC编制模板研究

通过对数控机床的现场调试和验证,研究出了3种数控机床典型控制功能的PLC编制模板。数控机床调试人员熟练应用该模板后,可以触类旁通地进行其它控制功能的PLC编制,从而提高工作效率提升机床PLC整体安全性和可靠性。该模板在本企业多种类型数控机床上应用后效果显著,深受机床调试人员的喜爱。     

数字孪生驱动的数控机床虚拟调试技术研究

数控机床调试阶段的调试质量直接影响其加工精度,然而数控机床在服役阶段的加工场景丰富多变,同时作为复杂机电系统代表性设备包含庞杂耦合关系,一般调试方式在此情况下的调试结果的有效性十分有限。因此,文章提出在虚拟环境中模拟机床运行时复杂的加工场景并进行虚拟调试的方式,以得到最佳运行参数。首先通过分析机电系统复杂耦合关系,采用多领域统一建模语言结合虚实映射策略构建了数控机床数字孪生模型;其次基于孪生模型对复杂加工场景进行模拟,并提出数控机床虚拟调试方式;最后以数控机床主轴系统为例,验证了所提方法的有效性和现场应用的可行性。试验结果表明响应时间缩短12%、稳态误差降低54%。     

基于MCD和TIA的翻转机械手虚拟调试系统研究

为加快智能制造单元的研发速度，更好地满足客户定制化要求和快速交货需求，以翻转机械手为例，提出了一种基于机电一体化概念设计平台MCD和全集成自动化工程平台TIA博图的联合虚拟调试方法。通过功能分解、物理及电气属性定义、仿真序列设定，建立起翻转机械手的MCD概念模型，利用PLCSIM Advanced设置虚拟PLC并与机械手MCD模型进行信号映射，从而构建了软件在环虚拟调试系统。该虚拟调试系统不依赖任何硬件设备，在实物设备制造前就能快速调试PLC控制程序并验证机械设计的合理性，能大幅缩短实物设备的调试时间，降低调试成本，极大地加快定制化智能制造单元的研发速度，提高市场竞争力。     

工业生产线集成控制与虚拟调试研究

以工业自动化生产线中的ABB机器人及PLC为研究对象,针对各自特点提出通讯方案实现与PC机的集成通讯,并针对ABB机器人及PLC开发集成控制软件,实现了机器人与PLC的集成控制。建立了机器人和PLC的3D模型进行虚拟调试,通过实验验证了集成控制系统的有效性。     

基于NX MCD的物料装配及分拣设备设计

为实现机电成套设备的优化设计,提出一种基于NX MCD环境建模,联合TIA博途自动控制设计,实现系统仿真与调试的方法。以物料自动化装配及分拣系统的研发为例,在NX MCD中完成机械建模、物理属性定义,构建虚拟样机;在TIA博途中完成PLC控制程序与HMI设计。借助PLCsimAdvanced建立虚拟PLC与虚拟样机的信号映射,通过仿真调试对模型和程序进行验证。继而搭建硬件设备,以PROFINET工业以太网集成控制变频、伺服系统,实现实体整机运行。最后通过OPCUA通信使虚拟样机与硬件PLC进行数据交换,从而达到虚实协同运行。结果表明：装配分拣单元的虚拟模型与硬件设备运行动作逻辑一致,且实时同步。基于NX MCD的数字孪生设计方案为复杂机电产品的研发提供了行之有效的技术方案。     

基于Factory IO的PLC虚拟仿真系统设计与实现——以立体仓库堆垛机控制与监控系统设计为例

设计了一款基于Factory IO的PLC虚拟仿真系统装置,以TIA PortalV17、S7-PLCSIM与Factory IO有机结合的虚拟仿真技术为基础,将基于真实工业生产场景的数字化虚拟工厂仿真系统Factory IO引入立体仓库堆垛机控制与监控系统设计过程中,从场景模型搭建、系统配置到PLC程序编辑、HMI开发,并对该案例的设计结果进行分析与验证。结果表明,基于Factory IO的PLC虚拟仿真系统能实现对PLC控制程序的调试与仿真运行。该虚拟仿真系统可进行验证性、综合性、创新性的PLC控制系统实验,真实工业生产场景的数字化虚拟工厂仿真克服了传统的PLC课程在实际教学中学生学习不直观、实训设备功能有限、实训过程缺少控制对象、实训效果不理想等问题,弥补了PLC课程教学环节中实践过程缺乏直观性和设备安全可靠性等不足。开放式的仿真训练环境和可视化的动作过程为学生的实践应用、科学探究和创新能力训练提供了一个新型的动态化学习平台,有利于激发学生的学习兴趣,促进学生学习的积极性和主动性。     

基于OCTOPUZ的工业机器人工作站虚拟仿真

为了提高工业机器人工作站的调试效率和安全性，以工业机器人仿真装配工作站为例，提出一种基于仿真软件OCTOPUZ的工业机器人工作站与西门子可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）联合虚拟仿真调试方法。利用SolidWorks创建了工业机器人工作站的OCTOPUZ仿真模型，并根据工作站的任务流程在PC中完成工业机器人的离线编程和PLC编程。针对工业机器人工作站仿真时存在的仿真软件OCTOPUZ与PLC信息交互的问题，采用OPC技术，把PLC作为服务器、OCTOPUZ为客户端，进行PLC与仿真软件OCTOPUZ之间控制信号的实时交互，从而完成了PLC与工业机器人工作站的虚拟仿真联合调试。通过仿真，能够提前发现并解决工作站装配过程中的工业机器人控制程序、PLC控制程序和其他机电零部件设计的问题，节约实际设备调试的成本，从而提高实际设备的调试效率和安全性。     

基于西门子840Di系统的数控镗铣床改造与应用

介绍了西门子840Di数控系统和交流伺服驱动系统闭环控制在数控镗铣床技术改造中的应用,着重介绍改造的可行性分析、系统选型设计、安装调试的具体过程和实现的方法.通过PLC控制软件的编程调试和机床参数的匹配调整,完成了该数控机床的技术改造与应用.     

基于数字孪生的机器人虚拟调试系统设计及开发

基于数字孪生技术,依托Unity引擎开发虚拟调试应用。通过机器人工作站实例进行虚拟调试仿真,基于socket通信,通过三菱PLC对虚拟机器人工作站进行虚拟调试,检测工作站结构设计的合理性、信号配置和逻辑设计的正确性以及工作站各动作之间的连贯性。     

基于NX MCD与TIA的机器人打磨联合虚拟调试研究

针对工业机器人在生产现场调试时间较长且风险较高的问题,以机器人打磨叶片为例,设计了一种基于NX软件机电一体化概念设计(Mechatronics Concept Designer, MCD)解决方案与全集成自动化入口(Totally Integrated Automation Portal, TIA Portal)的机器人打磨联合虚拟调试系统。首先基于NX MCD设计并建立机器人打磨虚拟调试平台;其次采用等残留高度法规划叶片打磨轨迹,并约束打磨时机器人末端位姿;然后采用TIA Portal软件进行PLC程序设计和HMI组态,并下载到硬件设备;最后通过OPC UA通信协议实现机器人打磨叶片系统软/硬件联合虚拟调试。仿真结果表明,该系统有效验证和优化了机器人打磨轨迹,同时可以缩短生产现场调试周期,降低了设计阶段电气硬件的调试风险和成本投入。     

基于组态软件的PLC控制系统全软件仿真

目前PLC控制系统调试中,无论是全硬件调试还是半实物仿真调试,两种调试方式在实际教学中都存在成本高的缺点,同时学生需要到实训室才能进行调试,给学生学习PLC带来了困难.利用中间件OPC SERVER软件,把PLC编程软件与MCGS组态软件联系起来,联合实现PLC控制系统全软件仿真.学生自己在电脑上随时都可仿真PLC控制系统.这种全软件仿真调试成本低,学生无需到实训室就可进行调试,节约学习时间,缓解实训室压力.通过对3层电梯控制系统PLC实现进行调试仿真,验证了全软件仿真的可行性,对PLC课程学习带来了方便.     

西门子840Di系统在TOYO磨床改造中的应用

描述了西门子840Di数控系统在TOYO TS-11磨床技术改造中的应用.阐述了机床改造的必要性,着重介绍了840Di数控系统,并通过PLC控制软件的编程调试和机床参数的匹配调整,完成了该数控机床的技术改造.     

基于840D sl OEM开发组件的数控系统电气调试方法

在西门子840D sl数控系统Operate界面框架上,采用面向对象和模块化的设计方式,借助于Qt和OpenGL技术、小型数据库SQLite、Visual Studio开发平台,建立适用于西门子840D sl数控系统的电气调试软件.阐述了该调试软件的整体设计思想与软件架构,并介绍了结合数据库SQLite实现的用户自定义数据自动读取技术.通过在三一精机自主数控机床电气调试中验证,该软件能够有效执行用户设定调试动作,并能有效提高数控机床安装调试效率,缩短调试周期.     

软PLC虚拟设备在IPC控制系统中的应用

介绍开放式软PLC的体系结构,软PLC虚拟设备实现的过程。应用软PLC,在IPC控制系统中,虚拟了控制卡及设备。实际应用表明,软PLC虚拟设备在IPC控制系统开发中,在无设备情况下,各模块能进行同步编程、调试,大大缩短了开发时间,降低了开发费用。     

基于PLC的工业制造数控机床控制系统的改进设计

近些年来,随着社会工业制造水平和科学技术的快速发展,智能制造作为我国制造业的主攻方向,高水平自动化数控机床的开发是其中的重中之重。当今主流的机床为CNC数控机床,其在制造业加工中发挥了举足轻重的作用,在很大程度上提高了产能和生产质量。目前,传统数控机床控制系统存在计算方法较为复杂、稳定性较差和响应速度慢的问题,无法满足精加工要求,本设计结合改进的PLC简述了嵌入式PLC在数控机床中的应用,结合PLC对数控机床的硬件和软件方案进行设计,对改进的PLC数控机床操作系统进行仿真实验验证,改进后的系统控制性能更加准确与稳定,响应速度更快,使其进一步满足当今工业制造的要求。     

数控机床开机调试28步

数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的机床.用户买到一台数控机床后能否正确、安全地开机、调试是很关键的一步,它在很大程度上决定了这台数控机床能否发挥正常的效能及其使用寿命,对数控机床生产厂和用户都是重大的课题.笔者总结了多年来在数控机床的设计和具体开机调试过程中所遇到的各类问题,将其归纳、整理,编写成“数控机床开机调试28步”,作为开机调试过程中的参考.“数控机床开机调试28步”的宗旨是安全、快速.目的是为了节省开机调试的时间,少走弯路、减少故障,防止发生意外事故.“数控机床开机调试28步”的具体内容如下.     

基于NXMCD的全自动注塑机的虚拟调试

以全自动注塑成型机为例,将注塑机整体构造及其工作过程移至虚拟环境中,再利用NX软件中的机电概念设计(MCD)模块对注塑机模型进行基本机电对象、信号适配器、外部信号配置和信号映射等设置。S7-PLCSIM Advanced软件作为高级虚拟控制器,是连接MCD模型和TIA博途软件的纽带,通过创建虚拟PLC将博途软件中的PLC程序和MCD模型连接起来,PLC的选型和程序的编写是在博途软件中完成的,最终通过PLC程序来完成注塑机模型工作过程的仿真。该试验为注塑机和其他自动化设备的设计与调试提供了一种思路,能够缩短机电设备设计调试过程中所需要的时间,提高现场调试的效率,降低调试风险,节约成本。对注塑机的整体构造和其注塑过程也进行了充分的分析,有利于对其进一步研究开发。     

数控加工中机器人上下料过程的仿真设计与实现

采用智慧工厂建造（Smart Factory Builder,SFB）软件对数控加工中自动化上下料的应用场景进行虚拟仿真。在仿真过程中,给出虚拟机器人、数控机床与SFB软件的通信方法,阐述三维模型导入SFB的方法,设置各设备之间的数据映射和通信联系,最终验证了该场景数控程序的正确性,有效缩短了实际生产过程中设备安装和调试的时间。     

配置西门子828D系统数控机床的批量调试和存档

以西门子828D系统数控机床的调试为例,介绍配置西门子828D系统的数控机床的批量调试和存档步骤.     

基于PLC控制的竹片颜色在线分选系统设计

受消费者欢迎的竹制品加工中,竹片颜色分拣是生产中重要的工序。通过对竹片颜色自动分选系统机械结构和PLC控制装置的优化设计,实现了PLC对机械分选部分上料、传动、分选、入库的过程控制。利用软件对上、下位机的通信和联机调试进行了虚拟仿真,验证了整个系统在PLC的控制下运行的可靠性和稳定性,缩短了系统开发周期。