智能制造数字孪生建模及仿真 课件 任务6.3 工业机器人模拟加工单元通信

李庆梅张飞主编机械工业出版社项目六

工业机器人加工平台数字孪生

任务6.3工业机器人模拟加工单元通信任务描述任务目标熟悉工业机器人模拟加工单元的通信设置任务内容完成工业机器人模拟加工平台的通信知识储备1.连通性在EasySimulation软件中，其连通性功能可以将软件中的模拟量数据与外部实物平台中的数据进行同步，实现仿真与物理模型的同步运行，进而实现数字孪生。使用该功能，需要在软件界面中选择“文件”→“选项”→“附加”，再选择“连通性”，单击“启用”→“确认”按钮。知识储备1.连通性重启软件，可以看到在栏上出现了“连通性”选项卡。EasySimulation软件提供三种通信协议，分别是“BeckhoffADS”“OPCUA”和“UniversalRobotsRTDE”。知识储备2.OPCUA通信设置OPCUA采用客户端／服务器的机制进行通信。在EasySimulation软件中，右击“OPCUA”，新建一个OPCUA服务器。创建服务器后，在OPCUA下方出现两个选项：“模拟至服务器”和“服务器至模拟”。其中，EasySimulation软件作为模拟端，PLC或物理控制器作为服务器端。在设置界面中输入服务器链接地址后，单击“应用”按钮，可以实现软件与外部服务器的连接和通信。项目六

工业机器人加工平台数字孪生

任务6.3工业机器人模拟加工单元通信任务实施任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置本项目选用西门子S7-1500PLC，使用博途软件模拟PLC与EasySimulation通信。对PLC进行属性设置时，需右击PLC，选择“属性”，单击“启动”在右侧选择“暖启动－RUN”。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置单击“系统和时钟存储器”，启用系统存储器字节与时钟存储器字节。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置单击“连接机制”，勾选“允许来自远程对象的PUG／GET通信访问”。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置在“OPCUA”→“服务器”中，勾选“激活OPCUA服务器”。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置在“OPCUA”→“客户端”中，勾选“激活OPCUA客户端”。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置在“OPCUA”→“运行系统许可证”中，选择对应的许可证。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置右击项目工程，选择“属性”，在“属性”窗口中选择“保护”选项卡，勾选“块编译时支持仿真”。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置右击程序块，选择“属性”，在“属性”窗口的“常规”选项卡中选择“编译”，勾选“可通过SIMATICS7-PLCSIM进行仿真”。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置在PLC中单击“设备和网络”，在右侧单击“连接”并选择“S7连接”，右击PLC，添加新连接，将“本地ＩＤ”配置为“100”，单击“添加”按钮。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置单击“S7_连接_1”，在界面下方选择“属性”，并定义伙伴关系，注意，要与PLC在一个网段。根据PLC地址及定义的伙伴地址设置S7-PLCSIMAdvance。

设置完成后，单击“Start”按钮，可以看到下方亮黄灯，此时需要在PLC端进行下载。任务实施1.EasySimulation软件与PLC通信设置单击下载按钮，选择“PLCSIMVirtual”，然后开始搜索设备。搜索成功后，选择设备进行装载。装载完成后，选择启动模块，启动完成后，黄灯会变为绿灯，此时PLC端已经配置准备完成。任务实施2.EasySimulation的连通性配置在EasySimulation的连通性配置中，右击“OPCUA”，选择“添加服务器”。任务实施2.EasySimulation的连通性配置单击服务器，在右侧的“属性”窗口中单击“编辑连接”按钮，将“opc.tcp：//localhost:4840”中的“localhost”改为PLC服务器中的地址，并测试连接。任务实施2.EasySimulation的连通性配置出现对话框则表示连接成功，此时单击应用，启动服务器，启动成功后按钮会显示绿色。任务实施3.工业机器人加工单元与PLC通信在进行信号配对操作之前，为了使用外部控制器信号对仿真过程进行控制，需要先将机器人发送给设备的输入信号连接线删除。任务实施3.工业机器人加工单元与PLC通信右击“服务器至模拟”，选择“添加变量”。用博途软件中的PLC作为服务器，EasySimulation作为模拟端，两端的信号须逐一对应，才能实现服务器与模拟端的信息传输。任务实施3.工业机器人加工单元与PLC通信为程序中的手爪、自定心卡盘和打磨头控制信号选择对应的信号进行配对。任务实施4.工业机器人加工单元的数字孪生实现在PLC程序中选择“监视”，此时可以通过PLC对模拟工作台进行控制。运行加工单元程序，可以发现，手爪停止不动。任务实施4.工业机器人加工单元的数字孪生实现在PLC监视模块中双击监视值，修改手爪的开