【《基于某三维移动平台喷涂工艺设计及仿真分析案例概述》4800字】

基于某三维移动平台喷涂工艺设计及仿真分析案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u6110基于某三维移动平台喷涂工艺设计及仿真分析案例概述 [19]。2.1MCD仿真环境搭建在SolidWorks三维建模软件中建立模型并导入NX中，如图4-1所示图4-1三维移动平台建模2.1.1基本机电对象一般的三维体没有机电对象属性，不具备物理系统控制下的所有物理运动属性，要先对其添加基本的机电对象属性后才可以进行运动仿真。对机床的滑轨、滑块、丝杆等设置了相应的刚体和碰撞体属性,如图4-1所示。图4-1刚体与碰撞体定义2.1.2运动副与约束定义适当的符合实际情况的运动副来约束目标对象的运动方式，实现现实中相对应的运动动作，具体运动副的布置如下-图4-2所示。图4-2运动副与约束定义2.1.3执行器为控制目标对象的运动状况，相应添加执行器，对轴位置进行控制，所以需要添加XYZ轴的定位输入信号，同时添加输出信号，为实时测量反馈定位数值，作为是否到位的判断，具体执行器设置如下图4-3所示。图4-3执行器定义2.1.4信号与信号适配器MCD的信号可选为输入与输出两种种类，适用于外部控制信息和模型运动的信息交互。为达到机械产品的控制效果，信号需要逻辑的判断与运算，可以通过信号适配器对信号的排布逻辑进行编辑，由信号提供的数据算入运算过程中，为MCD的机电对象提供新的信号，来达到控制运动的目的，同时将新信号传递到外界或MCD中。三维移动平台的X轴、Y轴、Z轴滑块需要进行逻辑运算和数据交互,因此对其进行了相应的处理,具体布置如下图4-4所示。图4-4X、Z、Y轴信号设置2.2PLC环境搭建与编程2.2.1TIA博图环境搭建基于西门子S7-1500系列PLC进行组态设计。在TIA博图中添加1500CPU和HMI模块，CPU选择1515T-2PN，HMI选择TP700智能面板。CPU添加子网和设置IPHMI和PLCSIMAdvanced保持IP地址一致。HMI添加子网和设置IP，如图4-5。图4-5环境搭建2.2.2编写PLC程序在MCD中设置好信号，并定义好变量地址与数据类型，如图4-6所示。由移动平台的功能目的方案以及MCD中定义的平台运动控制方式，编写好相对应的PLC程序，PLC梯形图如图4-7所示。图4-6变量定义其中启动、停止、手动与自动变量数据类型为Bool型，位置信号out_Xposition、out_Yposition、out_Zposition为Real型，x正反转、y正反转、z正反转为Bool型。图4-7PLC梯形程序图2.2.3S7-PLCSIMAdvanced配置为达到TIA博图与虚拟PLC连接的目的，首先使用S7-PLCSIMAdvancedV1.0创建虚拟PLC，OnlineAccess选择PLCSIMVirtualEth.Adapter，完成虚拟PLC的创建，如图4-8所示。图4-8PLCSIMAdvancedV1.0设置将TIA博图中的组态和程序下载到虚拟PLC中﹐待PLCSIMAdvanced中的绿灯亮起,TIA博图与虚拟PLC连接成功。2.3MCD-TIA联合调试2.1.1信号映射将PLC程序变量下载到PLCSIMAdvanced中﹐MCD就可以配置外部信号，映射变量。如图4-9所示。图4-9信号映射2.1.2机电一体化虚拟调试演示信号连接完成之后，进行MCD与虚拟PLC程序的运动信号交互模拟调试。设置好HMI的界面控制面板，为每一个控制元件分配好控制指令，通过HMI的界面操控，看到移动平台模型的实时行为在MCD中反馈，调试成功，控制演示如下图4-10。图4-10调试仿真结果2.4本章小结本章确定了模拟仿真软件UGNXMAD与博图TIA将软件项目和工程组态环境相结合﹐支持基于三维模型的虚拟调试,并通过控制组件与机器或系统的机电系统