智能產線單機、

單元仿真與調試智能產線虛擬調試

任務7.1PLC調試準備任務7.2MCD調試準備任務7.3機器人準備調試任務7.4虛擬調試7.1.1啟動PLC的OPCUA服務器及設置參數1.啟動OPCUA服務進入“設備視圖”，選中“CPU”，CPU屬性→OPCUA→服務器，勾選“激活OPCUA服務器”，如下圖所示。任務7.1PLC調試準備1）激活OPCUA服務器。2）服務器地址：用于客戶端訪問服務器，激活S7-1500的OPCUA服務器功能后，該OPCUA服務器的地址為圖中的“opc.tcp：//192.168.1.100：4840”，服務器地址格式為“opc.tcp：//服務器IP：服務器端口號”。2.設置OPCUA運行系統許可證CPU屬性→運行系統許可證→OPCUA→設置“購買的許可證類型”，S7-1500所有CPU所使用的許可證類型都相同：SIMATICOPCUAS7-1500Small，如左圖所示。標準的SIMATIC服務器接口可用于S7-1500，不需要使用“OPCUA通信”中添加的服務器接口，此處不做演示。7.1.2啟動虛擬PLC（Advanced）在軟件在環調試過程，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Advanced實現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，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地址以及子網掩碼，這里可以與TIA中PLC的IP對應，如中圖所示。單擊Start按鈕，啟動實例，如右圖所示。7.1.3

PLC程序下載因為是通過仿真下載PLC程序，所以在項目中需要勾選“塊編譯時支持仿真”，如圖所示。編譯程序并確認程序正確后，即可單擊下載按鈕將程序下載到創建的PLC中，如下圖所示。在下載的程序框中，PG/PC接口選擇Advanced創建的虛擬網卡“SiemensPLCSIMVirtualEthernetAdapter，”單擊“開始搜索”，搜索到PLC后直接點擊“下載”，如右圖所示。下載完成，如右圖所示。7.1.4程序在線與監視程序下載完成后，可以點擊“轉至在線和監視”來查看程序運行過程、程序運行結果、程序邏輯是否正確、當前變量或者數據塊當前值。選中“PLC”，點擊“轉至在線”，如下圖所示。轉至在線后即可進入程序塊中監視程序狀態，選中程序塊，點擊“監視”查看當前程序塊，如下圖所示。同樣可以點擊“DB數據塊”，點擊“監視”查看變量監視值，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，在開始前先將計算機PG/PC接口改成SiemensPLCSIMVirtualEthernetAdapter，防止HMI仿真時HMI信號與PLC信號連接不上，如左圖所示。選中HMI，單擊“開始仿真”如上圖所示。等待編譯完成，彈出HMI畫面，如下圖所示。在計算機控制面板中找到設置PG/PC接口，將Step7分配為虛擬網卡SiemensPLCSIMVirtualEthernetAdapter.tcp。當需要通過網線將PLC程序下載到實際PLC中時，應將PG/PC接口還原選擇到計算機本地以太網網卡，如下圖所示。任務7.2MCD調試準備7.2.1

NX配置OPCUA打開NX柔性機加工單元總裝模型，在“主頁”選項卡下“自動化”找到外部信號，在外部信號配置對話框中選擇“OPCUA”如下圖所示，右側點擊“添加服務器”，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，如左圖所示。7.2.2

NX信號映射在“自動化”下找到信號映射，打開信號映射對話框，類型選擇“OPCUA”，選擇“自動映射”，觀察是否成功映射，如右圖所示。7.3.1準備機器人環境在RobotStudio6.08中打開huangyuan項目，啟動虛擬示教器，如右圖所示。任務7.3機器人準備調試7.3.2

RS中間件以管理員身份運行RS_VC.exe文件，選擇“ABB”，在PLC配置中輸入PLC的IP地址，點擊“機器人掃描”或者導入提供的機器人信號表，點擊“啟動通訊”，如下所示。任務7.4虛擬調試7.4.1機器人的程序調試該虛擬調試系統可以對機器人的信號通信、機器人路徑規劃、機器人編程邏輯、機器人工序選擇進行調試。可以通過中間件連接博圖與機器人軟件之后，可以強制機器人信號或博圖信號，監視信號通信是否正確，信號是否一一對應，如下圖所示。可在NX中查看機器人路徑規劃，判斷路徑是否有碰撞或者干擾，以此來優化路徑點位和運動指令，如上圖所示。通過示教器對機器人程序進行編程調試、速度的優化，判斷條件是否合理，在需要加延時的地方加延時，如左圖所示。7.4.2

PLC調試對于PLC調試來說，主要是編程的邏輯性，可以通過該虛擬調試系統對PLC的程序結構進行驗證、輸入輸出I/O是否能夠執行、HMI畫面進行仿真。針對輸入輸出I/O對應，可以通過手動方式控制機床開關門、檢測機檢測信號，以此判定輸入輸出是否有效，如右圖所示。針對PLC的程序結構，對整體程序結構進行驗證，如下圖所示。可以仿真HMI畫面，將一些機器人狀態和信號反饋到HMI上，便于展示和啟動，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，若沒有運動副或約束，剛體由于受到重力因素往該場景中的大地方向墜落，以此達到真實效果。同時，兩個物體之間也存在碰撞關系，如右圖所示。7.4.4最終效果最終虛擬仿真如圖所示，左側由機器人組