【正文】 仿真系統(tǒng)的開發(fā)商專長于仿真模塊的算法，在實(shí)時動態(tài)圖形顯示、實(shí)時數(shù)據(jù)通訊方面不一定有優(yōu)勢，力控 174。具體操作如圖 所示。實(shí)施步驟如圖 . 圖 創(chuàng)建 Configure Drivers Fig Startup Configure Drivers 29 打開軟件，單擊 DDE\OPC,在下拉菜單中選中 Topic 界面。操作如下圖 示。以此類推，實(shí)現(xiàn)整個周期的 單步模式的控制。 運(yùn)行 模式 單步運(yùn)行模式，就是每按下按鈕后，系統(tǒng)按順序執(zhí)行單個動作，具體程序如圖 如圖中，當(dāng)單步運(yùn)行模式啟動后，它所在的常閉會斷開自動模式下的命令行，使得每個動作無法從上個動作的計(jì)數(shù)完成位獲得啟動信號。5/DN 的常閉斷開，使得 O。系統(tǒng)掃描至第二行， I。0/16 得電，在圖中第一行中，常開導(dǎo)通，使得 T4。0/2 閉合時，系統(tǒng)進(jìn)入急停模式， T4。此外，為了避免 錯誤操作對系統(tǒng)的危害，在手動執(zhí)行的命令語句中，應(yīng)當(dāng)與控制位串聯(lián)其導(dǎo)通條件的常開，只有當(dāng)各類條件都符合時才可執(zhí)行操作。 綜上要求，可以大體確認(rèn)一些設(shè)計(jì)思路。其次，在緊急停止之后，要進(jìn)行手動單步的操作。 手動調(diào)試模式與手動單步模式 手動模式 的實(shí)現(xiàn)主要存在兩個問題。0/0 的常閉斷開，系統(tǒng)不會繼續(xù)響應(yīng)信號 I。0/0 的常閉聯(lián)通后，系統(tǒng)不會重新開啟下一周期。當(dāng)鉆機(jī)垂直滑移距離為 4 時， 采用 EQU 指令，在此時開啟下限開關(guān) O。啟動系統(tǒng)，傳感器 應(yīng)當(dāng) 位于正確位置上 (提升 /降下 提升氣缸 )。程序看似繁雜，其實(shí)都是為了弄夠在組態(tài)界面上顯示動畫而設(shè)計(jì)的，O。11 則是為了時刻記錄平臺轉(zhuǎn)動的角度和 位置 。如圖 . 狀態(tài)位 置位條件 保持置位直到下列情況發(fā)生 DN 累計(jì)值 =預(yù)置值 相應(yīng)的 RES 指令使能 TT 梯級為真且累計(jì)值 預(yù)置值 梯級變?yōu)榧倩虮?DN置位 EN 梯級為真 梯級變?yōu)榧? 圖 RTO 指令表 Fig the RTO instruction chart of AutoCAD 22 電感式傳感器 (旋轉(zhuǎn)平臺，定位 ) 電感式傳感器用于確定旋轉(zhuǎn)平臺是否處于正確的位置。在監(jiān)控界面中，可設(shè)置 2枚按鈕，對按鈕的執(zhí)行指令分別設(shè)置為‘暫時閉合 I。無論顏色和材料，電容式傳感器都可以檢測到工件。即只要使能復(fù)位指令，無論計(jì)時器是否正在計(jì)時，累計(jì)值及狀態(tài)位總被復(fù)位為 0。當(dāng)下列任何情況發(fā)生時， RTO 指令保持它的累計(jì)值： 圖 鉆孔模塊程序舉例 2 Fig the sample program of the drilling module 2 of AutoCAD 21 1） 梯級變假； 2） 用戶改變到編程方式； 3） 處理器出錯或斷電。由此而來，便實(shí)現(xiàn)了可任意、隨時控制鉆機(jī)的上下運(yùn)動。 而當(dāng)鉆機(jī)在鉆孔結(jié)束返回上限的時候突遇急停， T4。 圖 鉆孔模塊程序舉例 1 Fig the sample program of the drilling module 1 of AutoCAD 20 在圖中， O。0/19為鉆機(jī)下降和上升按鈕所導(dǎo)通的，帶有自鎖的繼電器。0/2為手動模式的開關(guān)，當(dāng) I。 示意程序如圖 . 圖 鉆孔模塊 Fig the drilling module of AutoCAD 19 正如 上圖所示， 大體操作模式與檢測桿類似，計(jì)數(shù)器的 TT 位將 ACC 的計(jì)數(shù)值實(shí)時的轉(zhuǎn)移到 F8。不過鉆孔模塊特有的工作要求，是需要程序能夠隨時記錄鉆機(jī)的垂直位置。鉆機(jī)的運(yùn)動末端位置由限位開關(guān)檢測。一個電氣夾緊裝置將工件固定。0。0,當(dāng) 4 秒計(jì)時完成， F8。1 分別代表檢測桿的下降與上升動作。此外，若檢測桿已到達(dá)下限 /上限時，手動使檢測桿下降 /上升的操作應(yīng)當(dāng)不可執(zhí)行。若檢測傳感器檢測放置正確，則加工流程繼 續(xù)。 檢測 模塊 工件存放槽中的工件被檢測是否處于正確的位置上。0 所在的命令行。0/DN 閉合，使得 O。0/0 的常閉斷開，此時無法繼續(xù)進(jìn)料。如圖 。由于所有的硬件傳感器都是虛擬的，不能通過系統(tǒng)自動檢測工位信號，因此，在程序中編輯一個計(jì)數(shù)器 CTU,以旋轉(zhuǎn)平臺電機(jī)啟動的上升沿作為計(jì)數(shù)信號，當(dāng)進(jìn)料位為輸出為 1， 計(jì)數(shù) 到第一次電機(jī)啟動，可認(rèn)定有工件進(jìn)入到加工平臺上，設(shè)計(jì)一個繼電器命名“平臺工作中”并在此時閉合，確保有工件加工時平臺不會重復(fù)進(jìn)料。 3 B 1 = 1檢測工件 2 Y 1 = 12 B 2 = 1完成檢測 2 Y 1 = 02 B 1 = 1上電 / 運(yùn)行轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動 K 1 = 1延時 T 41 讀取信號B 2 = 1轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動 K 1 = 1延時 T 41 讀取信號B 2 = 1轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動 K 1 = 1延時 T 41 讀取信號B 2 = 1返回至 ：等待工件輸入 13 各功能性模塊 控制要求 的分析 及其實(shí)現(xiàn) 旋轉(zhuǎn)平臺模塊 旋轉(zhuǎn)平臺模塊由 DC 馬達(dá)驅(qū)動。 T 40 = 1amp。 已上電復(fù)位 ：轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動 K 1 = 1B 2 = 1 amp。 （ 6） 電氣分支模塊將工件傳送到下一個工作站。無桿缸帶動鉆機(jī)下降。 （ 2） 檢測模塊的電磁活塞桿下降并檢測工件的開口是否朝上。其次，梳理各個模塊的電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所執(zhí)行的操作和實(shí)現(xiàn)的功能，確定模擬其功效的仿真方法。在進(jìn)行鉆孔加工時，電磁執(zhí)行件夾緊工件。旋轉(zhuǎn)平臺由 DC 馬達(dá)驅(qū)動。根據(jù) VDI 2860，檢測單元主要有測量，檢查和提取功能。 AutoCAD 具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計(jì)算機(jī)和工作站上運(yùn)行。現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。亦即既可以通過 OPC 和硬件通訊，又可以向其他軟件提供 OPC 的服務(wù)。 ●集成微軟的 Visual Basic174。 RSView32 Active Display System?是用于 RSView32 的客戶 /服務(wù)器應(yīng)用。這意味著通過 ControlLogix Gateway 就可以把辦公室內(nèi)的以太網(wǎng)絡(luò)鏈接到控制層網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場服務(wù) 在本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，通過 RSLinx,來作為 RSLogix 與 RSView32 之間的通信，建立 OPC服務(wù)器，從而讀取 PLC 程序中各工位的數(shù)值，并將數(shù)據(jù)共享提供給上位機(jī)。同時， RSLinx 還提供了數(shù)種開放接口用于與第三方人機(jī)界面系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集 /分析系統(tǒng)、客戶應(yīng)用程序軟件 進(jìn)行通訊。不同的操作模式對應(yīng)不同的操作按鈕，作用在不同的 Input 上，按鈕的閉合使系統(tǒng)對其后的語句進(jìn)行掃描，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況對語句做出邏輯性的判斷并執(zhí)行相對應(yīng)的操作及數(shù)值的輸出，以 便使上位機(jī)上展現(xiàn)對應(yīng)的畫面。它直觀的界面以及穩(wěn)定的可靠性轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的增長。 圖 ML1500 型 PLC MicroLogix1500 PLC 6 1. 數(shù)字量輸入模塊： 1769IQ16 2. 數(shù)字量輸出模塊： 1769OB32 輸入點(diǎn)數(shù)： 16點(diǎn)； 輸出點(diǎn)數(shù)： 32 點(diǎn)； 電壓類型： 24VDC； 電壓類型： 24VDC； 輸入信號延遲時間： on→ off=2ms； 工作電壓： ～； 工作電壓： 10～30VDC； 5V 時背板負(fù)載電流： 300mA； 最大導(dǎo)通狀態(tài)電流： 2mA； 具有光耦隔離功能； 最大斷開狀態(tài)電流： ； 具有可拆卸端子塊； 5V時背板電流： 115mA； 具有 CSA、 UL、 CE認(rèn)證； 具有光耦隔離功能； 具有可拆卸端子塊； 具有 CSA、 UL、 CE認(rèn)證； 在編輯程序時，為了便于編輯， 并且實(shí)現(xiàn)在仿真界面的動畫演示， 使用軟件自動擴(kuò)充的 I/O 配置 ,即 64 點(diǎn)的 I/O 輸入輸出，在鏈接實(shí)際硬件設(shè)備的使用時，應(yīng)當(dāng)修改程序，使用擴(kuò)展模塊所提供的接口替換程序中原有的超過 I:0/11 以及 O:0/11 的所有工位，并根據(jù)實(shí)際的替換結(jié)果配置接線表。 系統(tǒng)采用 1769 系列 Compact 輸入輸出模塊 ，提供 各種各樣的擴(kuò)展模塊，可以最靈活地擴(kuò)展控制器的 I/O 數(shù)量和種類 ，同時 擴(kuò)展了控制器的本體輸入輸出 的 點(diǎn)數(shù) 。 5 PLC 選型與 I/O 配置 PLC 選型 設(shè)計(jì)所選用的 PLC 控制器型號是 Micrologix1500 LSP Series C（如圖） ， MicroLogix 1500 是一種由處理器和擴(kuò)展輸入輸出模塊組成的 微型 PLC 系統(tǒng)，可隨時按需對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，成本低廉，滿足本次設(shè)計(jì)的使用需求 。 RSView 監(jiān)控界面提供實(shí)時運(yùn)行動態(tài)以及操作的執(zhí)行、參數(shù)和值的顯示與賦予。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)、可靠性高、通用性好、 編程方便、體積小、重量輕、設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)控制方面的應(yīng)用極為廣泛。在鉆孔氣缸的兩端、夾緊氣缸的兩端都安裝由磁感應(yīng)式接近開關(guān)，分別用于判斷兩個氣缸運(yùn)動的兩個極限位置 3 3) 檢測模塊 檢測模塊用于實(shí)現(xiàn)對鉆孔加工結(jié)束的模擬檢測過程。每個工位下面都有一個圓孔，用于光電傳感器對工件的識別。 MPS 模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù) [1] MPS 加工工作站 的基本功能 MPS設(shè)備給學(xué)員提供了一個開放式的學(xué)習(xí)環(huán)境，雖然各個組成單元的結(jié)構(gòu)已經(jīng)固定，但是，設(shè)備的各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照什么樣的動作順序執(zhí)行、各個單元之間如何配合、最終使 MPS 模擬一個什么樣的生產(chǎn)加工控制過程、 MPS 作為一條自動生產(chǎn)流水線具有怎么樣的操作運(yùn)行模式等，學(xué)員都可根據(jù)自己的理解，運(yùn)用所學(xué)理論知識，設(shè)計(jì)出 PLC 控制程序，使 MPS 設(shè)備實(shí)現(xiàn)一個最符合實(shí)際的自動控制過程。 (如圖 所示 ) 圖 多單元組成的 MPS 系統(tǒng) MPS system bined with mulitistations 2 在 MPS 設(shè)備上應(yīng)用多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動位置、物體的通過狀態(tài)、物體的顏色、物體的材質(zhì)、物體的高度等。利用該系統(tǒng)可以模擬一個與實(shí)際生產(chǎn)情況十分接近的控制過程，使學(xué)員 處 在一個非常接近于實(shí)際的教學(xué)設(shè)備環(huán)境， 從而在 學(xué)習(xí)過程中很自然地就將理論應(yīng)用到了實(shí)際中，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的完美結(jié)合，從而縮短了理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用之間的距離。 PLC。 用Rsemu500 仿真 PLC 運(yùn)行， 還借助了 VB 和 AutoCAD 嵌入 Rsview32 制作氣動控制仿真 模擬 。 硬 /軟件配置分別選 用 了Rockwell Software 公司 Micrologix1500 LSP Series C 型號的 PLC， 在 RSLinx 建立的 DH485仿真通信驅(qū)動和 OPC 服務(wù)器通信的基礎(chǔ)上， 在 RSLogix 500 上編程，實(shí)現(xiàn) 加工 單元控制 要求 。 multicontrol patterns。 在由多個 MPS 工作單元組成的系統(tǒng)中，綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識，如氣動控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)（機(jī)械傳動、機(jī)械連接等） 、電工電子技術(shù)、傳感應(yīng)用技術(shù)、 PLC 控制技術(shù)、組態(tài)控制技術(shù)、信息技術(shù)等。各個單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電機(jī)驅(qū) 動機(jī)構(gòu)，這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動位置都可以通過安裝在其上面的傳感器的信號來判斷。MPS 設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)是相對固定的，但學(xué)員可以根據(jù)自己對設(shè)備的理解、對生產(chǎn)加工工藝的理解，編寫一定的生產(chǎn)工藝過程，然后再通過編寫 PLC 控制程序?qū)崿F(xiàn)該工藝過程，從而實(shí)現(xiàn)對 MPS 設(shè)備的控制。在轉(zhuǎn)動臺上有四個工位，用于存放工件。鉆孔模塊用 于實(shí)現(xiàn)鉆孔加工過程。它是一種新型通用的自動控制裝。電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲、運(yùn)算與輸入輸出。 提供實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的交換與更新。處理器和基本單元或者 MicroLogix1500Introduction 是可 以分別替換的，允許 按需 增加嵌入式輸入輸出，內(nèi)存和通訊選項(xiàng)。 其功能特性如下。R RSLogix Emulate 500 RSLOGIX 500 經(jīng)由其簡單易用的編輯器、點(diǎn)擊式配置方式、強(qiáng)大的診斷和排錯功能，RSLOGIX 500 融合了最新的技術(shù)以幫助用戶提高性能和減少開發(fā)的時間。 在本次設(shè)計(jì)中，通過 RSLogix 500 的編程，以及對 I/O 模塊的分配和對相對應(yīng)的Output、 Float 等工位的邏輯性的準(zhǔn)確輸出與賦值，實(shí)現(xiàn)對整個 MPS 系統(tǒng)的流程 及功能的模擬。如 圖 . Rockwell Automation Technical Books[5] 8