《自动线体控制》-7.自动线的整线联调控制

学习目标01自动线工艺流程HMI触摸屏的应用掌握自动线各个工艺流程节拍掌握触摸屏对线体的监控方法01联调动作测试掌握线体的联调流程自动线的组成一、自动线的联调

自动生产线整线联调，需要生产线中的各个区域工位均已经完成了工位的调试后，再由主控系统上位机进行联调信号的统一协调发送，通过通信进行生产线工艺流程的整体控制。自动线的集中控制命令由上位机发送，同时也可以从触摸屏进行控制。如图所示：图

HMI及MES站按照自动线全线联调运行的控制要求，完成整条线体的联调测试，动作流程如下表所示：序号区域工位动作流程1400PLC（A区域）HMI400PLC通过触摸屏发送启动信号2AGV小车工位毛坯件通过AGV小车送至上料位3线性机械手工位（B区域）ABB机器人R1将工件托架盘取出放入固定上料位4400PLC（A区域）输送链运转，线体运送空托盘5线性机械手工位（B区域）线性机械手工位B区域自动挡停托盘ABB机器人R2将工件托架盘中的毛坯工件取出放入线体挡停位置的托盘上线性机械手工位B区域放行托盘一、自动线工艺流程序号区域工位动作流程6CNC1工位（C区域）CNC1工位C区域自动挡停托盘川崎机器人将工件托架盘中的毛坯工件取出CNC1开门放工件，夹紧工件川崎机器人回到HOME点CNC1关门数控车床CNC1加工毛坯工件工件加工完成后，川崎机器人将工件取出后，放入线体挡停位置的托盘上RFID写入1序信息，记录粗加工信息C区域放行托盘7CNC2工位（D区域）CNC2工位D区域自动挡停托盘RFID读出1序信息，是否已完成粗加工川崎机器人将工件托架盘中的毛坯工件取出CNC2开门放工件，顶紧固定工件川崎机器人回到HOME点CNC2关门数控车床CNC2加工毛坯工件工件加工完成后，川崎机器人将工件取出后，放入线体挡停位置的托盘上RFID写入2序信息，记录精加工信息D区域放行托盘一、自动线工艺流程按照自动线全线联调运行的控制要求，完成整条线体的联调测试，动作流程如下表所示：序号区域工位动作流程8400PLC（A区域）完成工件后，经过挡停分流，将完成工件的托盘汇入下料岔道9线性机械手工位（B区域）RFID读出信息，读取已加工信息ABB机器人R2将工件从托盘上取出，放入托架盘中当托架盘满足个数后，由ABB机器人R1将工件托架盘取出放回固定上料位10AGV小车工位成品件通过AGV小车送回至出料位一、自动线工艺流程二、自动线的联调联调动作测试

测试PLC、AGV、机器人、数控机床、RFID、HMI和MES的功能是否成功，测试步骤如下：1、启动系统运行，AGV小车上料过程是否正常；2、输送链运转，线体运送空托盘；3、ABB机器人R1将工件托架盘取出放入固定上料位；4、ABB机器人R2将工件托架盘中的毛坯工件取出放入线体；5、CNC1工位的川崎机器人的上下料工作与数控机床联调是否正常。6、CNC2工位的川崎机器人的上下料工作与数控机床联调是否正常。7、各个工位挡停和放行动作是否流畅正常。8、RFID是否读写正常；9、HMI和MES是否能实现控制效果。三、HMI触摸屏的应用生产线配套的触摸屏为西门子的TP170B型号，设计步骤如下：触摸屏外观三、HMI触摸屏的应用1、Winccflexible的启动启动WinCCflexible，单击“开始”→SIMATIC→WinCCflexible2007→WinCCflexible选项，如图所示。（可以将项目集成到STEP7当中）三、HMI触摸屏的应用2、创建项目使用WinCCflexible可创建不同类型的项目。WinCCflexible的项目可以使用项目向导来创建，也可以直接创建项目。三、HMI触摸屏的应用

打开WinCCflexible软件后，执行【项目】菜单中的【使用项目向导建立新项目】命令或单击“使用项目向导创建一个新项目”，该命令将使用户一步一步建立一个新的WinCCFlexible项目，如图所示。三、HMI触摸屏的应用

打开WinCCflexible软件后，执行【项目】菜单中的【新建】命令或单击“创建一个空项目”，来新建一个项目。选择的HMI设备是TP170BCOLER如图3-5所示。选择完成后单击【下一步】继续组态。三、HMI触摸屏的应用触摸屏软件编辑页面三、HMI触摸屏的应用3、建立连接

在项目视图中首先建立HMI设备与控制器之间的连接。双击项目视图中“通讯”文件夹下的“连接”，打开连接编辑器建立连接。在通讯驱动程序的下拉菜单中选择与HMI设备相连接的控制器，设置HMI设备与控制器之间的连接方式及相关的参数，在连接中选择以太网连接，设置各自的IP地址，与其相连接的控制器是SIMATICS7-400，IP地址为192.168.0.10，触摸屏的IP地址为192.168.0.17。如图所示。三、HMI触摸屏的应用4、添加变量1）变量的分类

顾名思义，变量是变化的量，一般分为内部变量与外部变量。打开变量编辑器

打开创建的项目“直接创建项目”，双击项目视图中“通讯”文件夹下的“变量”，将会在工作区打开变量编辑器，如图所示。三、HMI触摸屏的应用3）定义变量

名称：用户可以为每个变量选择一个名称。但请注意，名称在此变量文件夹内只能出现一次。

连接：输入变量的名称后，在变量编辑器“连接”下拉菜单中，定义变量的类型，可以将其设置为<内部变量>或与HMI相连接的PLC的连接（外部变量），如图所示。

4）数据类型在变量编辑器“数据类型”下拉菜单中，定义该变量的数据类型，如图所示。注意：对于外部变量，定义的数据类型与PLC型号有关，一定要与该变量在PLC中的类型相一致。如图所示。三、HMI触摸屏的应用

在右侧工具栏中将按钮拖拽至界面中即可，可在属性汇总对按钮进行文字编辑。如图所示。

三、HMI触摸屏的应用点击按钮图标块，在下拉按钮的设置列表中选择“按下”操作进入设置。如图所示。三、HMI触摸屏的应用

在页面中对按下动作进行设置，由于按钮是由0和1再到0的动作过程，先设置按下由0和1的动作，对位进行SETBIT的变量对应。如图所示。

三、HMI触摸屏的应用

在页面中对抬起动作进行设置，先设置抬起由1到0的动作，对位进行RESETBIT的变量对应。如图所示。

三、HMI触摸屏的应用5、画面的切换触摸屏页面如果单页不满足要求的，可以通过设置多画面切换功能实现不同页面之间的切换，分类进行编辑设计，方便查看。在已经有了画面1的基础上，通过项目菜单中的“画面”进行添加画面，如图所示：添加完成的画面2，在画面2编辑页面中，如果需要切换至画面1的功能，可以直接拖拽画面1到界面中即可生成画面切换按钮的设计，运行中可通过该按钮返回画面1。三、HMI触摸屏的应用6、HMI设备与组态PC机的连接完成项目可以通过编译查看是否有错误，没有错误即可将项目下载至触摸屏使用。HMI设备与组态PC机的连接方式取决与HMI设备的型号。不同的HMI设备其连接PC机的方式也不同。MP277PN/DP与组态PC机之间的连接有四种方式供用户选择，分别是通过以太网连接、RS232/PPI多主站电缆连接、MPI/DP连接、USB连接，如图所示。三、HMI触摸屏的应用首先设置HMI设备与组态软件WinCCflexible的通信参数。1）设置HMI设备的通信参数2）设置组态软件WinCCflexible的通信参数打开用户的工程项目后，执行【项目】菜单中的【传送】中的【传送设置】命令或点击工具栏上图标，出现选择设备进行传送对话框，如图所示。三、HMI触摸屏的应用3）传送项目如果在WinCCflexible软件中所选择的设备版本要与实际的HMI设备版本不一致，将导致不能将在计算机上所开发的组态项目下载到HMI设备中。此时需要对设备进行“OS更新”（类似升级firmware）。执行【项目】菜单中的【传送】中的【OS更新】命令，在弹出的对话框中点击“更新OS”按钮对HMI设备进行更新，如图3-67所示。4）以太网下载设置将网线连接计算机和触摸屏网口，选择以太网及IP地址（通过后面介绍的触摸屏系统页面进行查看确定IP地址）进行传送下载项目至触摸屏。三、HMI触摸屏的应用7、触摸屏端内部设置开机等待进入如下选项页面画面，选择第三个“controlPanel”控制屏幕按钮进入内部设置，主要是查看和设置IP地址。（此菜单开机后会快速闪过进入使用页面，请及时选择进入）

在传送设置页面中，查看通道Channel2中的Ethernet，点击Advanced按钮进入。

三、HMI触摸屏的应用此处可以查看触摸屏的IP地址，也可以在此修改。（注意：下载时一定根据实际的IP地址进行设置和选择。）

将网线连接计算机和触摸屏网口，选择以太网及IP地址（通过后面介绍的触摸屏系统页面进行查看确定IP地址）进行传送下载项目至触摸屏。三、HMI触摸屏的应用HMI设计及联调主控首页通信监控界面三、HMI触摸屏的应用HMI设计及联调AGV小车监控画面图

R1R2机器人监控画面图上料处监控画面上料处监控画面三、HMI触摸屏的应用HMI设计及联调上料处监控画面RFID监控画面三、HMI触摸屏的应用按照控制要求，可以设计触摸屏与其他设备间的变量，如图所示：三、HMI触摸屏的应用

在设计画面时，可查看S7网络的连接流向，查看对应400PLC与300PLC的通信组成连接。三、HMI触摸屏的应用HMI连接变量的查看三、HMI触摸屏的测试应用测试步骤如下：1、通过HMI触摸屏启动系统运行，AGV小车上料过程是否正常；2、通过HMI触摸屏启动输送链运转，线体运送空托盘；3、通过HMI触摸屏启动ABB机器人R1将工件托架盘取出放入固定上料位；4、通过HMI触摸屏启动ABB机器人R2将工件托架盘中的毛坯工件取出放入线体；5、通过HMI触摸屏启动CNC1工位的川崎机器人的上下料工作与数控机床联调是否正常。6、通过HMI触摸屏启动CNC2工位的川崎机器人的上下料工作与数控机床联调是否正常。7、通过HMI触摸屏启动各个工位挡停和放行动作是否流畅正常。8、通过HMI触摸屏监控RFID是否读写正常；作业及拓展1.填空题（1）S7-400与S7-300之间以太网S7通讯采用____________指令用于发送数据。（2）S7-400与S7-300之间以太网S7通讯采用____________指令用于接收数据。（3）S7-400PLC地址的M100.0与线性机械手300PLC之间通信，对应的是____________地址。（4）CNC1300PLC的通信地址M103.0发信号给S7-400PLC，对应的是____________地址。（5）CNC2300PLC与400PLC通信，发送和接收的数据类型为____________。（6）S7-400与CNC2S7-300之间以太网通讯，连接号地址为____________。（7）人机界面产品一般由HMI__________设备和HMI__________两部分组成。（8）触摸屏变量的分类有__________