工业机器人数字化工艺仿真与虚拟调试（下篇共上中下3篇）

工业机器人

数字化工艺仿真

与虚拟调试ProcessSimulate

and

VirtualCommissioning

ofIndustrialRobots单元八

生产线系统的虚拟调试技术

8相关知识

8.101.虚拟调试目录CONTENTS02.OPC标准简介

创建或修改生产线工程的最后步骤是调试。在大多数情况下，大量的调试时间都花在软件错误的修复上，这是因为：通常只有在硬件到位后，才能彻底地测试控制代码。为了解决该问题，虚拟调试（VirtualCommissioning，VC）提供了一种解决方案。它允许“前移”调试过程的大部分时间，在物理设备尚未到位的情况下，就能够联合运用多学科知识对产品和生产工艺进行反复地修改与验证。最终在生产线正式安装、调试、生产之前，就能够进行模拟调试，提前解决生产线的规划、干涉和PLC逻辑控制等问题。01.虚拟调试01.虚拟调试

虚拟调试包含硬件在环虚拟调试（HardwareInLoop，HIL）与软件在环虚拟调试（SoftwareInLoop，SIL）。

硬件在环虚拟调试是指控制部分用可编程逻辑控制器、人机接口HMI、现场控制设备等硬件，机械部分使用三维虚拟模型；

软件在环虚拟调试是指控制器与机械部分均采用虚拟部件，在虚拟PLC及其程序控制下组成“虚—虚”结合的验证与闭环反馈。在ProcessSimulate中，虚拟仿真与PLC等外部设备通信有如下几种连接方法：1）PLC仿真软件。2）OPC数据访问（OPCDA）。3）OPC统一架构（OPCUA）。4）模拟单元（前身为SimbaBox）。5）SIMIT（SIMITSimulationFramework）01.虚拟调试OPC是OLEforProcessControl的缩写，它定义了标准对象、方法和属性，以满足实时过程自动化应用程序的互操作性要求。它既是基于微软公司对象链接和嵌入OLE（ObjectLinkingandEmbedding）的一种技术，又是满足实时过程自动化应用程序互操作性要求的组件对象模型接口COM（ComponentObjectModel）技术。02.OPC标准简介OPC技术的特点是：1）是处理过程控制设备/系统中包含的信息的标准技术。2）能将数据从过程设备高效传输到应用程序。3）具备客户端同时使用多台服务器的能力。4）具有服务器的特定配置支持。5）具有客户端/服务器和模块化架构。目前几乎所有的自动化供应商都支持OPC接口，把它作为访问主机系统计算机和通用Windows应用程序之间各种类型数据的手段，而不仅仅是操作和监控。02.OPC标准简介项目实施

8.201.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试目录CONTENTS02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试一、任务描述建立方块资源的直线移动轴J1，当BOOL型信号bStart为T时，允许轴J1开始移动，移动值与DWORD型变量jX的值保持一致。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试二、操作步骤1．西门子PLC端的设置1）双击博图TIA软件图标，打开软件后单击工具条“新建”，弹出“创建新项目”对话框，输入项目名“PLC_Classic”，单击“创建”按钮，即可创建一名为“PLC_Classic”的项目。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试2）双击左侧“项目树”→“设备”→“PLC_Classic”→“添加新设备”，即可弹出图示的“添加新设备”对话框，在该对话框内单击“控制器”图标，然后选择“SIMATICS7-300→CPU→CPU315-2DP”，订货号选择“6ES7315-2AH14-0AB0”，版本选择“V3.3”，单击“确定”按钮，即可出现PLC设备组态画面。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试3）双击PLC，即可在画面下方出现“属性”页面，按照图示设置“无保护”。4）在“默认变量表”中添加“BOOL”型变量“bStart”，“DWORD”型变量“X”。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试5）设置“监控表”。6）创建PLC程序。7）单击工具条命令“启动仿真”，即可弹出一提示框，单击“确定”按钮关闭该提示框，即可出现“S7-PLCSIM1”窗口。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试8）单击工具条

，执行打开仿真命令，即可弹出“打开”对话框，选择打开文件“C:\ProgramFiles\Tecnomatix_16.0\eMPower\Plc\default.plc”，单击“打开”，即可加载默认设置文件，最小化“S7-PLCSIM1”窗口，即可显示出“扩展下载到设备”对话框。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试9）选择“PG/PC接口类型”为“MPI”，单击“开始搜索”，待出现“可访问设备”，单击“下载”，即可出现“下载前预览”对话框。单击“下载”，即可完成程序的下载。10）在“S7-PLCSIM_1”中勾选“RUN-P”，运行PLC程序，然后勾选“M10.0”使该位值为“1”，查看“Q10.0”是否也是“1”勾选状态。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试11）打开监控表，先执行主菜单指令“在线”→“转至在线”，再执行主菜单指令“在线”→“全部监视”；然后按照图示在列表的“修改值”栏输入变量“X”的值“500”，勾选该项“√”，单击该窗体工具条指令按钮“立即一次性修改所有选定值”，最后查看“监视值”栏“X”值的变化。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试2．ProcessSimulate端的设置1）在ProcessSimulate中创建一项目研究，新建一资源“ToolPrototype”，并为该资源添加一实体方块“box1”，尺寸数值为100×100×100。2）编辑资源“ToolPrototype”的运动学，创建两个连杆“lnk1”与“lnk2”，连杆属性设置，建立两个连杆之间的直线运动轴“j1”，使其在X轴的直线运动范围为“0～1500”。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试3）创建两个“资源输出”型变量：BOOL型变量“bStart”；DWORD型变量“jX”，并设置“bStart”的地址为“10.0”，“jX”的地址为“50”。4）在对象树中选中资源“ToolPrototype”，执行主菜单命令“控件”→“资源”→“添加逻辑到资源”，即可弹出“资源逻辑行为编辑器”。5）设置两个入口变量，它们与外界信号为关系为“bStart→en_Start”、“jX→en_jX”。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试6）设置该资源的“移至关节至值”操作“mjv_action1”。其中，“值表达式”为“en_Start”，“关节表达式”为“en_jX”，“目标速度表达式”为“1000”，“加速度表达式”与“减速度表达式”均为“500”，单击“确定”按钮，关闭该窗口。7）在对象树中选中资源“ToolPrototype”，执行主菜单命令“建模”→“范围”→“结束建模”。8）在“视图区”右击鼠标，在弹出的菜单中选择“选项”，即可弹出“选项”对话框。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试9）在“PLC”页面设置“仿真”→“PLC”→“S7-PLCSINV5.4”，单击“确定”按钮，关闭该对话框。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试10）切换ProcessSimulate到“生产线仿真模式”，单击“序列编辑器”中的“正向播放仿真”。在博途TIA里面设置成在线监视模式，在“S7-PLCSIM1”勾选“M10.0”使其值为“1”，在博途TIA的“监控表”中该表“X”的值使其为“0”，ProcessSimulate中方块就会停留在0位置。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试11）在博途TIA的“监控表”中该表“X”的值使其为“1500”，ProcessSimulate中方块就会沿X轴直线运动到1500位置。01.基于PLCSIM经典版仿真软件的虚拟调试一、任务描述建立XY轴桁架机构。在PLC的控制下,桁架机械臂能够围绕工作台上的圆盘边缘作圆周运动。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试二、操作步骤1．西门子PLC端的设置（1）创建PLC控制器实例1）双击电脑桌面上的S7-PLCSIMAdvanced图标，即可弹出虚拟PLC的设置界面。2）设置一个PLC实例，PLC类型（PLCfamily）选S7-1500，实例名称（Instancename）为PLC_PrSimulate，其他参数参看图示，然后单击按钮Start，即可启动该虚拟PLC实例。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试（2）PLC实例的组态与下载运行1）在电脑桌面上双击博图软件图标启动博途TIA软件，单击“创建新项目”，在弹出的“创建新项目”对话框中输入项目名称PLC_PsSimulate，然后单击“创建”按钮。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试2）依次执行“添加新设备”→“控制器”命令，然后依照图示选择一款PLC控制器（本例选用CPU1513-1PN），然后单击“确定”按钮。3）双击PLC，在下方出现PLC属性窗，在该属性窗内完成以下操作。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试设置以太网地址为192.168.0.11。取消“保护机密的PLC组态数据”设置。设置“完全访问权限”。勾选“允许来自远方对象的PUT/GET通信访问”。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试4）选中项目树根目录（PLC_PsSimulate）右击鼠标，在弹出的菜单中选择“属性”，即弹出图所示的对话框，在该对话框内单击标签“保护”，然后勾选“块编译时支持仿真”。单击“确定”按钮关闭该对话框。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试5）选中项目树PLC_1（CPU1513-1PN），然后单击主菜单上的编译，经编译后再单击下载。单击“开始搜索”。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试6）选搜索结果，然后单击“下载”按钮，即可弹出下载对话框。7）单击“装载”按钮，选择“启动模块”，再单击“完成”按钮。8）然后打开PLCSIMAdvanced软件，可以看到创建的PLC实例PLC_PrSimulate已经运行，指示灯变为绿色，表示已完成实例的创建与运行。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试2．创建ProcessSimulate项目研究1）打开项目研究，机械臂资源“axis_xyzac”的“资源逻辑行为编辑器”设置如下。创建两个入口变量“en_J1”与“en_J2”，对应的PLC输出连接信号分别为“axis_xyzac_en_J1”与“axis_xyzac_en_J2”。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试创建两个“移动关节到值”的操作“mjv_action1”与“mjv_action2”的设置它们的“关节值表达式”分别对应着两个入口变量“en_J1”与“en_J2”。此时信号查看器中的信号如图。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试2）在视图区右击鼠标，即可弹出快捷菜单，选择“选项”，即可弹出“选项”对话框。3）在“PLC”页面单击单选按钮“PLC”与“外部连接”，然后单击按钮“连接设置”，即可弹出“外部连接”对话框。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试4）单击“添加”按钮，即可弹出图示的选择菜单，在该菜单中选择“PLCSIMAdvanced”，即可弹出“添加PLCSIMAdvanced2.0连接”对话框，按照图示设置“名称”为“S1”，“信号映射方式”为“信号名称”，单击“确定”按钮返回“外部连接”对话框。5）单击“验证”按钮，即可弹出“验证外部连接”提示框，提示信息“所选外部连接有效”，单击“确定”按钮返回“外部连接”对话框，然后在“外部连接”对话框中单击“确定”按钮，返回到“选项”对话框，再单击“确定”按钮关闭该对话框，完成数据的访问设置。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试3．PLC编程与数据变量设置1）在博途TIA中编写的PLC程序，以及程序行注释如图所示。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试2）导出信号。PLC的默认变量表如图所示，导出信号的步骤如下。单击“默认变量表”工具条上的“导出”，即可弹出“导出”对话框，单击按钮“…”选择另存文件夹。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试

输入文件名“PLCTags”，单击“保存”，即可产生“PLCTags.xlsx”文件，打开该文件。删除不需要的变量，只保留输出变量，修改结果单击保存。3）编译下载到PLCSIMAdvanced实例“PLC_PrSimulate”中，然后使用快捷键“Ctrl+T”启用监视。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试4．数据访问设置与信号映射（1）导入信号1）把ProcessSimulate切换到“生产线仿真模式”，删除“信号查看器”中的所有信号。①执行主菜单指令“控件”→“映射”→“导入信号”，即可弹出“导入信号”对话框。②单击“文件名”行的按钮“…”，即可弹出图中的“打开”文件对话框，在该对话框中选择导出的Excel文件（这里的文件名为PLC_MAP），单击“打开”，即可导入Excel文件中的信号。列表“原始数据”即为导入的信号；把“原始数据”列表的对应信号拖拽到“导入信号”列表中。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试

③单击“导入”按钮，即可弹出“导入信号”对话框，单击“是”，即可弹出“导入信号”提示框。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试

④单击“是”，即可弹出“导入信号”日志文件，同时也把信号导入到项目研究中，可通过“信号查看器”查看导入的信号。⑤设置信号的外部连接（这里设置为“S1”）。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试

（2）信号映射与仿真1）选中机械臂资源“axis_xyzac”，执行主菜单指令“控件”→“资源”→“编辑逻辑资源”，即可打开“资源逻辑行为编辑器”。2）分别设置入口信号“en_J1”的连接信号为“J1”，“en_J2”的连接信号为“J2”。3）单击“正向播放仿真”，机械臂就开始沿着圆周作圆形运动。02.基于PLCSIMAdvanced高级版仿真软件虚拟调试一、任务描述在ProcessSimulate中完成基于TIA+netToPLCSim+PLCSim+KepServerEX的软件在还虚拟调试，通过对PLC的编程来实现对ProcessSimulate中物料流的控制。效果如图所示：创建一个项目研究，在该项目研究中创建一对象流“Op”，设置该对象流的起始信号“Op_start”。在博途TIA中创建一PLC项目，设置变量“Q10.0”与“M10.0”。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试

二、操作步骤1．启动NetToPLCSim软件1）找到NetToPLCSim软件，右击鼠标，在弹出的菜单中单击“以管理员身份运行”，即可弹出提示框。2）当绿色进程条走完之后，单击OK关闭，即可进入NetToPLCSim软件页面。3）最小化该软件页面以备用。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试2．创建并启动S7-PLCSIM虚拟实例1）单击桌面上快捷图标启动S7-PLCSIM软件。2）单击“创建工作区”，即弹出“创建工作区”对话框，在该对话框中，新建文件夹PLC_ProcessSimulate，然后选中该文件夹，再单击按钮“选择文件夹”，即可完成工作区的创建。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试3）选中新建工作区PLC_ProcessSimulate，单击左侧带条工具栏中标签，即可进入当前工作区实例管理页面。4）在图中单击右侧S7-1200的加号，即可添加一个S7-1200仿真实例Instance_1，单击实例右上的电源开关，即可打开该仿真实例，此时指示灯“RUN/STOP”为黄色，电源开关为绿色。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试3．博途TIA软件中的PLC组态、编程1）单击桌面上快捷图标启动博途TIA软件。2）单击左上工具条新建项目，即可弹出图示的“创建新项目”对话框，输入项目名称PLC_PSimulate，单击“创建”按钮，即可进入PLC项目界面。3）单击左侧项目树中的“添加新设备”，即可弹出“添加新设备”对话框，在该对话框中单击“控制器”→“SIMATICS7-1200”→“CPU1215CDC/DC/DC”→“6ES7215-1AG40-0XB0”,然后单击“确定”按钮，即可进入设备视图。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试4）在左侧的项目树中，选中“PLC_PSimulate”，右击鼠标，在弹出的菜单中选择“属性”，即可弹出项目属性框。5）单击“保护”，勾选“块编译时支持仿真”，然后单击“确定”按钮返回。6）双击“设备组态”即可进入组态设置画面。7）单击“常规→以太网地址”，设置IP为“192.168.0.12”。8）设置“防护与安全”，去除“保护机密的PLC组态数据”的勾选项。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试9）设置“访问级别”为“完全访问权限（无任何保护）”；设置“连接机制”，勾选“允许来自远程对象的PUT/GET通信访问”。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试10）双击项目树中的“程序块→MAIN(OB1)”，编辑图示的PLC程序，命名输出“Q10.0”变量名为“Op_start”，与ProcessSimulate中的物料流启动信号“Op_start”保持一致。11）单击工具条上的编译命令，编译结果如图所示。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试12）单击工具条上的下载命令，进入“扩展下载到设备”界面。13）单击“开始搜索”，即可搜索到已经创建的PLCSIM仿真实例，然后再单击“下载”，即可弹出“与设备建立连接”提示框。14）单击“连接”，即可弹出“下载预览”对话框，单击“装载”；装载完毕即可出现“下载结果”对话框。15）选择“启动模块”，单击“完成”按钮关闭该窗口，即可启动PLCSIM仿真实例。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试16）单击工具条“启用/禁用监视”，即可查看仿真实例的程序运行结果。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试4．创建NetToPLCSim网络连接1）显示前述已打开最小化的NetToPLCSim软件，单击“Add”按钮，添加连接站点设置。2）选择NetworkIPAddress为192.168.0.103，即电脑的IP地址。3）设置plcsimIPAddress为192.168.0.12，即plcsim实例的IP地址。4）其他参数采用默认值，单击OK关闭该窗口。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试5）启动连接服务，单击按钮“StartServer”，该连接站点的状态就由“READY”转变为“RUNNING”，完成该站点网络连接的设置，最小化该软件。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试5．创建KepServerEX数据通道

（1）新建通道1）在桌面上单击KEPServerEX软件快捷图标，启动该软件。2）选中左侧项目树的“连接性”，右击鼠标，单击“新建通道”，即可弹出“添加通道”对话框。3）选择“通道类型”为SeimensTCP/IPEthernet，然后单击“下一步”按钮。4）命名该通道为PLC_ProcessSimulate，单击“下一步”按钮。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试5）选择网络适配器IP为192.168.0.103，单击“下一步”按钮。6）如下图所示，采用默认设置，单击“下一步”按钮，直到结束。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试

（2）添加设备1）如图所示，单击“单击添加设备”，即可弹出“添加设备向导”，设置对象标识为“PLCSIM”；单击“下一步”按钮。2）设置设备型号为“PLC-1200”；单击“下一步”按钮。3）设置设备驱动站点的IP为网关地址192.168.0.103；单击“下一步”按钮。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试4）如图所示，采用默认设置，单击“下一步”按钮，直到结束。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试5）最终设置，单击“完成”按钮。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试

（3）添加变量标记1）双击“PLCSIM”，即可出现“单击添加静态标记”提示。2）单击添加静态标记，即可出“属性编辑器”。3）设置标记名称为Op_start，地址为Q10.0，然后单击“确定”按钮。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试4）设置标记，单击QuickClient按钮，查看变量标记连通效果。5）选择左侧目录树的PLCSIM-Roboguide.PLCSIM，在右侧窗口里即可看到设置的变量标记bM100-0是否接通？如果“Quality”为“良好（good）”,表明该变量标记已经与PLC实例中地址为M100.0的变量相连通，否则，若为“坏的（Bad）”，表明未连通。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试6．ProcessSimulate的数据访问设置与仿真1）先打开ProcessSimulate，创建一项目研究，在该项目研究中创建一对象流操作“Op”；然后在视图区中右击鼠标，在弹出的快捷菜单选择“选项”，即可弹出“选项”对话框。2）在“PLC”页面单击单选按钮“PLC”与“外部连接”，然后单击按钮“连接设置”，即可弹出“外部连接”对话框。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试3）单击“添加”，在弹出的菜单中选择“OPCDA”，即可弹出“添加OPC数据访问连接”对话框。4）单击按钮“…”，即可弹出“浏览OPCDA服务器”对话框。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试5）在左侧栏选中“本地服务器”→“Kepware.KEPServerEX.V6”，然后再在右侧栏中选中“PLC_ProcessSimulate→PLCSIM→Op_start”，单击“确定”按钮返回。6）设置“名称”为“S2”，设置“信号映射方式”为“信号名称”，单击“确定”按钮返回。7）选中列表第一行，然后单击“验证”按钮，即可弹出“所选外部连接有效”提示，说明设置连接成功，单击“确定”按钮返回“外部连接”对话框，然后再单击“确定”按钮，返回“选项”对话框。8）在“选项”对话框中单击“确定”按钮，关闭“选项”对话框，完成连接设置。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试9）在信号查看器中设置信号“Op_start”的外部连接为“S2”，地址为“10.0”，并把该信号选入到“仿真面板”中。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试10）切换ProcessSimulate到“生产线仿真模式”下，单击“正向播放仿真”，然后再在博途TIA中设置“%M10.0”为“1”，使输出“Q10.0”也为“1”，此时即可在ProcessSimulate中启动物料流，出现图示的物块运动仿真。03.基于OPCDA数据访问的虚拟调试知识拓展

8.301.OPCUA标准的数据交换目录CONTENTS02.模拟单元数据交换03.从CEE模式到PLC模式的切换04.信号映射换OPCUA又被称为OPC统一架构（OPCUnifiedArchitecture），是OPC基金会于2008年发布的用于互操作性的工业机器2机器通信协议，是OPC经典平台的继承者。它具有如平台无关性、安全性和全面信息建模的新功能，同时也保持对COMOPCClassic规范的支持（OPCDA也在其中）。OPCUA的目标是进一步规范各种设备和系统之间的通信，并允许更简单、可靠和安全的数据流。01.OPCUA标准的数据交换

当ProcessSimulate作为OPCUA的客户端时，其虚拟调试架构PSC（ProcessSimulateCommissioning）如图所示。当外部连接在OPCUA模式下运行时，为了能够与OPCUA服务器交换数值，就必须存在相同的标识符。这些标识符以变量名给出，在应用时，用户需要验证OPCUA服务器和ProcessSimulate中变量的定义是否匹配，若不匹配，就会出现严重错误。01.OPCUA标准的数据交换在ProcessSimulate中，通过节点ID识别OPCUA服务器中的信号，并且OPCUA服务器上的任何节点都是唯一的，节点ID由3个部分组成。1）命名空间索引：在OPCUA连接本身中定义。2）标识符类型：ProcessSimulate仅支持字符串标识符类型，信号交换基于信号名称。3）标识符：必须与ProcessSimulate中的信号名称匹配。一些OPCUA服务器有命名规则，可以从PLC数据中创建标识符。例如：西门子SimaticNetOPCUA服务器为任何标识符添加了一个恒定前缀（例如“S7-1500_T200.<PLCNAME>”），而其他服务器可能有不同的实现方式。01.OPCUA标准的数据交换

模拟单元（SimulationUnit）以前被称为“SIMBABOX”，是一种硬件接口。它可以实时模拟从属设备的行为，在主设备侧，能达到与真实网络设备相同的调试效果，能更好地验证数字孪生模型。模拟单元可提供开放的API接口，并能对许多不同应用系统在实际组装之前进行测试，PN版本的模拟单元还允许进行真实设备和模拟设备同时运行的组合调试。ProcessSimulate的内置功能块通过其仿真模块与“模拟单元”进行信息交换。下图展示了一种模拟单元仿真架构的实例。02.模拟单元数据交换使用模拟单元和ProcessSimulate的工作流程为：1）从TIAPortal/Step7项目导出硬件配置。2）将硬件配置导入仿真单元项目软件（S/W）中。3）将项目加载到仿真单元硬件（H/W）中。4）将模拟软件连接到模拟单元上以监测和交换信息。02.模拟单元数据交换

在CEE模式下，工艺的流程转换由过渡和条件严格定义。虽然机器人操作是通过机器人程序触发的，但一些额外的操作，如物料流是由仿真处理的。在PLC模式下，操作的执行顺序不再由仿真引擎控制，而是由外部控制引擎（如PLC）控制。由于仿真软件与外部控制引擎不是同一个系统，故在仿真过程中，不再保证外部控制引擎PLC和ProcessSimulate的同步运行。每个系统都有自己的“虚拟时钟”（使用PLCSIMAdvancedwithTimeSync模式时除外，在这种模式下与ProcessSimulate时钟保持同步）。03.从CEE模式到PLC模式的切换

不同工程学科对信号有不同的命名规则，通常将一组信号名称和参数替换为另一组的操作被称为映射。在虚拟调试中，为了能够与OPC服务器交换数值，它们之间的关联信号必须有相同的标识符。如果PS从OPC服务器中读取或写入不存在的变量，将会被认为是一个严重的错误，会立即停止仿真并相应地发出错误消息。下图是显示错误、终止仿真的一个示例。04.信号映射例1：打开任务二项目研究的原始信号如图所示，机械臂资源“axis_xyzac”的“资源逻辑行为编辑器”中设置两个入口变量名分别为“en_J1”与“en_J2”，它们对应的PLC输出连接信号分别为“axis_xyzac_en_J1”与“axis_xyzac_en_J2”，信号查看器中的变量。01.OPCUA标准的数据交换在PLC与PS之间建立信号映射的步骤如下：1）打开PLCSIMAdvanced实例“PLC_PrSimulate”，并激活使之处于运行状态。2）在“生产线仿真模式”下，执行主菜单指令“控件”→“映射”→“从PLCSIMAdvanced提取信号”，打开的对话框。3）单击“导出信号”按钮，出现的Excel表如图所示。01.OPCUA标准的数据交换4）编辑导出信号表。删除“InternalName”、“Function”列。根据信号查看器中“信号名称”，需要保留“SignalName”列；根据“外部连接”，需要保留“ExternalConnection”列，并保存该文件（这里的文件名为“PLC_MAP1”）。01.OPCUA标准的数据交换5）执行主菜单指令“控件”→“映射”→“信号映射”，即可弹出文件“打开”对话框。6）选中保存的Excel文件“PLC_MAP1”，单击“打开”按钮，即可弹出提示框，单击“是（Y）”按钮，即可出现信号映射日志文件，该文件提示已有“2个信号已映射”。01.OPCUA标准的数据交换7）打开资源“axis_xyzac”的“资源逻辑行为编辑器”查看入口变量“连接的信号”已经被替换为“J1”与“J2”；，在“信号查看器”中，“信号名称”列也已经被替换为“J1”与“J2”，完成了在PLC与PS之间的信号映射操作。01.OPCUA标准的数据交换单元小结

8.4

介绍了ProcessSimulate的虚拟调试（VC）技术。内容包括软件在环虚拟调试（SIL）和硬件在环虚拟调试（HIL），重点介绍了以西门子PLC为主要设备的虚拟调试系统架构。本章共设置三个任务：任务一讲述了基于经典版PLC仿真软件PLCSIM的编程与数据访问方法；任务二讲述了基于高级版PLC仿真软件PLCSIMAdvanced的编程与仿真；任务三讲述了基于OPCDA技术的数据访问方法。此外，还简要阐述了OPCUA标准和模拟单元的数据交换，以及从CEE模式到PLC模式的切换等，并详细地介绍了PLC与ProcessSimulate之间建立信号映射的操作步骤。单元小结工业机器人

数字化工艺仿真

与虚拟调试ProcessSimulate

and

VirtualCommissioning

ofIndustrialRobots单元九

连续制造特征机器人工艺操作建模

9相关知识

9.101.连续制造特征概念目录CONTENTS02.创建连续制造特征的操作步骤

连续制造特征是可用于表示连续制造过程的特征，即：可表示机器人沿着零件表面或边缘连续移动轨迹的制造特征。在工程实践中，连续过程的范围包括电弧焊、涂胶、喷漆、激光切割、激光焊接、材料去除、滚轴卷边、焊缝、抛光、打磨、去毛刺、水切割等，这些连续过程普遍具有与被加工对象的几何结构（例如曲线或直线）一致的特征。常见的连续制造特征类型可概括为：弧焊、涂胶/点胶、焊缝、激光焊接、激光切割、水切割、滚边、油漆等连续制造特征。这些制造特征点位不包含坐标的方向，代表了机器人工具中心点TCP在零件上的理论位置。因此，在作路径规划和操作工艺设计的过程中，还要充分考虑加工过程中机器人的工作姿态。01.连续制造特征概念以“由曲线创建连续制造特征”为例，创建连续制造特征的步骤可概括如下。1）选中“对象树”浏览器中的零件，执行主菜单指令“建模”→“几何体”→“曲线”→“创建多段曲线”，创建出一个与零件相关的多段曲线。2）选中“对象树”浏览器中零件的“多段曲线”，执行主菜单指令“工艺”→“连续”→“由曲线创建连续制造特征”。默认情况下，制造特征在“图形查看器”中显示为红色，也同时显示在“制造特征查看器”中。3）执行主菜单指令“操作”→“创建操作”→“新建操作”→“新建连续特征操作”，创建机器人的“连续特征操作”。4）选中“连续制造特征操作”，执行主菜单指令“工艺”→“连续”→“投影连续制造特征”，创建一个连续的包含一系列位置的机器人连续操作，为每个制造特征生成一个或多个定位操作。每个定位操作都包含了机器人工具中心点坐标TCPF在制造特征处的位置和方向。02.创建连续制造特征的操作步骤

离线编程（OLP）是一种机器人编程方法，允许创建独立于实际的机器人单元的程序，且可以被上传到真实的机器人上执行。因为机器人程序不是在实际机器人上创建的，而是在计算机仿真模型上创建的，故这种方法不会干扰实际生产。ProcessSimulate为离线编程提供了一个全3D仿真环境，它支持ABB、Fanuc、Kuka、Yaskawa等多家工业机器人，并具有自己的OLP语法。一些OLP命令包含在流程模拟中，另一些命令则可通过定制机制（控制器XML定制）来创建。在仿真中，机器人完成位置运动后，按照位置点处写入的OLP命令顺序逐行执行。对于基于事件的仿真，发送信号、设置信号、等待信号和等待时间等I/O信号命令能够支持机器人之间的信息交换。02.机器人离线编程（OLP）项目实施

9.201.简单的连续制造特征工艺操作目录CONTENTS02.机器人喷漆工艺操作建模03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作04.设置连续工艺操作中的机器人外部轴一、任务描述创建一个简单的机器人产品加工工艺：先根据产品表面的曲线特征创建产品制造特征MFGS，然后再创建工业机器人的打磨、弧焊等工艺操作。系统根目录为“D:\6NewStudy\Continus”，初始项目研究为“6RobcadStudy”。01.简单的连续制造特征工艺操作二、操作步骤1.创建打磨操作——产品连续制造特征（MFGS）源自曲线1）打开ProcessSimulate软件，设置系统根目录为“D:\6NewStudy\Continus”，打开该系统根目录下的项目研究“6RobcadStudy”。2）先选中“对象树”中的复合零件“ComPart”，然后新建一个零件，命名为“PartCurve”；01.简单的连续制造特征工艺操作3）执行主菜单指令“建模”→“几何体”→“创建多线段”，即可弹出“创建多线段”对话框如图8-3所示，然后选取零件上表面边缘曲线上的各个点，创建4条曲线，使其形成一个封闭的多线段，分别命名为“Polyline1”、“Polyline2”、“DeburCurve”与“Polyline3”。01.简单的连续制造特征工艺操作4）选中多线段曲线“Polyline1”，执行主菜单指令“工艺”→“连续”→“由曲线创建连续制造特征”，即可弹出“由曲线创建连续制造特征”对话框。5）通过单击“对象树”中的曲线，把各个曲线选入到对话框中，再设置“制造特征类型”为“ContinuousMfg”，“指派给零件”设为“BACK_whitehouse_weldpart”，单击“确定”按钮关闭该对话框。6）依照上述操作，创建多线段曲线“Polyline2”、“DeburCurve1”、“Polyline3”的“制造特征”，“指派给零件”分别设为“RIGHT_whitehouse_weldpart”、“FRONT_whitehouse_weldpart”、“LEFT_whitehouse_weldpart”。7）执行主菜单指令“主页”→“查看器”→“查看器”→“制造特征查看器”，即可弹出“制造特征查看器”对话框，该对话框显示已经创建了的各个制造特征。01.简单的连续制造特征工艺操作8）执行主菜单指令“操作”→“创建操作”→“新建操作”→“新建连续特征操作”，即可弹出“新建连续特征操作”对话框。9）设置各个参数：机器人为“abb_irb2400_10_1”，通过点击把连续制造特征选入列表中，单击“确定”按钮即可生成操作“Cont_Robotic_Op”。01.简单的连续制造特征工艺操作10）选中操作“Cont_Robotic_Op”执行主菜单指令“工艺”→“连续”→“投影连续制造特征”，即可弹出“投影连续制造特征”对话框。11）选中连续制造特征“Polyline1”，然后单击右侧按钮“选择面”，即可弹出图示的“选择面”对话框。12）在“选择面”对话框中，单击“添加/移除面模式”，选择所指派零件“BACK_whitehouse_weldpart”的上表面，然后单击“确定”按钮，返回“投影连续制造特征”对话框示。01.简单的连续制造特征工艺操作

13）依照同样操作，为“Polyline2”选择零件“RIGHT_whitehouse_weldpart”的上表面、为“DeburCurve1”选择零件“FRONT_whitehouse_weldpart”的上表面、为“Polyline3”选择零件“LEFT_whitehouse_weldpart”的上表面。14）单击单选按钮“将制造特征投影在定制列表中的零件上”，然后把这四个零件依次选入到列表中。15）单击“项目”按钮，即可生成连续操作。16）把操作“Cont_Robotic_Op”拖入到“序列编辑器”中设置为当前操作，单击“正向播放仿真”，查看机器人的运行。01.简单的连续制造特征工艺操作2.创建弧焊操作——产品连续制造特征（MFGS）源自连续工艺生成器1）执行主菜单指令“操作”→“创建操作”→“新建操作”→“连续工艺生成器”，即可弹出“连续工艺生成器”对话框。2）设置“工艺”为“弧焊”，依照图示设置1个“底面”和5个“侧面”；然后设置机器人为“abb_irb2400_10”，机器人操作名为“Arc_Robotic_Op”，单击“确定”按钮即可在操作树中生成弧焊操作“Arc_Robotic_Op_1”，在“制造特征查看器”中生成一制造特征“Arc_Robotic_Op_1”。01.简单的连续制造特征工艺操作3）把操作“Arc_Robotic_Op”设置为“当前操作”，单击“正向播放仿真”，查看运行效果：机器人不能走完各个焊点。此时需要使用“焊炬对齐”命令调整各焊接位置的姿态。4）在操作树中选中操作“Arc_Robotic_Op_1”，然后执行主菜单指令“工艺”→“弧焊”→“焊炬对齐”，即可弹出“焊炬对齐”对话框。01.简单的连续制造特征工艺操作5）通过改变“旋转角度”调整机器人在该点位的焊接姿态，

调整完毕后单击“下一位置”，进行下一个位置的调整；当焊接位置机器人不可达时，就会出现一个虚设的焊枪，调整姿态机器人可达时，虚设的焊枪就会消失。6）焊点位置调整完毕后，关闭“焊炬对齐”对话框，然后执行仿真运行。01.简单的连续制造特征工艺操作3.弧焊——产品连续制造特征（MFGS）源自投影弧焊焊缝1）分别取两个侧面交线的两个端点，在零件“PartCurve”中创建一名为“Polyline4”的多段线。2）选中多线段曲线“Polyline4”，执行主菜单指令“工艺”→“连续”→“由曲线创建连续制造特征”，在“由曲线创建连续制造特征”对话框中设置“制造特征类型”为“ArtContinuousMfg”，“指派给零件”为“BACK_whitehouse_weldpart”，单击“确定”按钮即可生成制造特征“Polyline4”。01.简单的连续制造特征工艺操作3）执行主菜单指令“操作”→“创建操作”→“新建操作”→“新建连续特征操作”，设置机器人为“abb_irb2400_10”，“连续制造特征”为“Polyline4”，单击“确定”按钮即可生成“Cont_Robotic_Op1”操作。4）在操作树中选中“Cont_Robotic_Op1”操作，然后执行主菜单指令“工艺”→“弧焊”→“投影弧焊焊缝”，即可弹出“投影弧焊焊缝”对话框。5）缺少侧面，单击“编辑制造特征数据”，即可弹出“编辑制造特征数据”对话框。01.简单的连续制造特征工艺操作6）设置侧面为“RIGHT_whitehouse_weldpart”，然后单击“项目”按钮，即可生成焊接操作。7）把操作“Cont_Robotic_Op1”设为当前操作，使用“放置操控器Alt+P”指令适当调整机器人位置，使用“焊炬对齐”指令调整焊点姿态，单击“正向播放仿真”，查看运行效果。01.简单的连续制造特征工艺操作4.创建弧焊操作——产品连续制造特征（MFGS）源自闭环曲线1）执行主菜单指令“建模”→“组件”→“插入组件”，即可弹出“插入组件”对话框，选择文件夹“ArtPart”下组件“CircleCurve.cojt”，即可把该组件插入到视图区。2）调整组件位置，使其位于机器人“abb_irb2400_10_1”的正下方。01.简单的连续制造特征工艺操作3）选中该组件“CircleCurve”，执行“设置建模范围”命令让其处于可编辑状态。然后在组件上表面建立圆心坐标系“point1”，再执行主菜单命令“建模”→“几何体”→“曲线”→“创建圆”，在弹出的“创建圆”对话框中建立以“point1”为中心点，半径为146mm的圆曲线“Circle1”。01.简单的连续制造特征工艺操作4）在对象树中选中曲线“Circle1”，执行主菜单命令“工艺”→“连续”→“由曲线创建连续制造特征”，设置制造特征为“ContinuousMfg”，指派给零件为“CircleCurve”，单击“确定”按钮，即可在“制造特征查看器”中出现生成的“Circle1”制造特征。01.简单的连续制造特征工艺操作5）在“制造特征查看器”中选中“Circle1”，然后执行主菜单指令“工艺”→“连续”→“指示接缝起点”，在可弹出的“指示接缝起点”对话框中，通过鼠标单击视图区中的制造特征圆上的2个不同点分别设置为“起点”和“经由方向点”，然后单击“确定”按钮。6）执行主菜单指令“操作”→“创建操作”→“新建操作”→“新建连续操作”，在弹出的对话框中设置机器人为“abb_irb2400_10_1”，连续制造特征为“Circle1”，单击“确定”按钮，即可在“操作树”中生成连续特征“Cont_Robotic_Op”。01.简单的连续制造特征工艺操作7）选中连续特征“Cont_Robotic_Op”，执行主菜单命令“工艺”→“连续”→“投影连续制造特征”，在弹出的“投影连续制造特征”对话框中单击“面选择”，选择零件“CircleCurve”的上表面，然后单击“确定”按钮回到“投影连续制造特征”对话框中，再单击“项目”按钮，即可生成机器人路径。8）把“Cont_Robotic_Op”设为当前操作，然后单击“正向播放仿真”，观察机器人的起点位置和运动方向。01.简单的连续制造特征工艺操作一、任务描述如图所示，建立一个简单的机器人喷漆工艺模型，根据产品特征建立起产品制造特征MFG，再建立起工业机器人的喷漆操作。系统根目录为“D:\6NewStudy\Paint”，初始项目研究为“RobcadStudy”。02.机器人喷漆工艺操作建模二、操作步骤1.喷枪设置1）打开项目研究，查看对象树中的零件与资源。2）选中“paint_gun1_user1”，执行主菜单指令“建模”→“范围”→“设置建模范围”，使其变为可编辑状态。3）执行主菜单指令“建模”→“运动学设备”→“工具定义”，即可打开“工具定义”对话框。4）设置“工具类”为喷枪，坐标设置参考图示，在“不要检查与一下对象的干涉”的列表中加入喷枪的实体组件，单击“确定”按钮。02.机器人喷漆工艺操作建模5）添加一类型为“Gun”的资源，并为该资源添加一圆锥实体，圆锥参数为底面半径140mm，顶面半径为0，高度为300mm。6）在圆锥的顶端添加坐标系fr1，坐标轴的朝向参考图示。02.机器人喷漆工艺操作建模7）复制fr1坐标系为fr1_1，使用“放置操控器”<Alt+P>指令，让其Z轴向下移动200mm。8）执行主菜单指令“建模”→“运动学设备”→“工具定义”，对资源“Gun”进行工具定义，具体参数设置参看图示。02.机器人喷漆工艺操作建模9）在对象树中选中机器人“R12”，执行主菜单指令“机器人”→“工具与设备”→“安装工具”，在打开的“安装的工具”对话框中设置工具为“paint_gun1_user1”；“安装位置”为机器人“R12”。单击“应用”按钮，再单击“关闭”按钮，把喷枪安装在机器人法兰盘上。10）再次执行“安装工具”操作，把工具“Gun”安装在机器人喷枪上，具体坐标位置设置参看图示。11）对机器人R12执行“机器人调整”<Alt+G>指令，查看的TCP位置变化。02.机器人喷漆工艺操作建模2.漆刷设置1）在系统根目录下找到文件夹下的两个csv文件：其中“PaintGraph.csv”是漆刷设置文件，“ThicknessScale”是油漆喷涂显示设置文件。复制这两个文件，粘贴到软件的安装目录“C:\ProgramFiles\Tecnomatix_16.0\eMPower\Paint”下。02.机器人喷漆工艺操作建模2）复制系统根目录下的文本文件“features.txt”，粘贴到软件的安装目录“C:\ProgramFiles\Tecnomatix_16.0\eMPower”下。3）复制系统根目录下的文件夹“PathTemplateConfiguration”，粘贴到软件的安装目录“C:\ProgramFiles\Tecnomatix_16.0\eMPower\Robotics\OLP\Default”下。4）打开漆刷文件“PaintGraph.csv”，复制该文件中的漆刷名称“PS_Brush_1”备用。5）选中工业机器人R12，执行主菜单指令“工艺”→“喷涂和覆盖范围”→“喷漆编辑器”，即可打开“喷漆编辑器”对话框。02.机器人喷漆工艺操作建模6）单击“创建漆刷”，即可打开“创建漆刷”对话框如图8-52所示。7）设置“漆刷名称”为“PS_Brush_1”，该名称与图8-50中表格中复制的漆刷名称保持一致，设置“实体”为圆锥体“cone1”，“原点坐标系”为圆锥顶部坐标“fr1”，单击“确定”按钮返回“喷漆编辑器”对话框，关闭“喷漆编辑器”，从而完成漆刷的编辑与设置。02.机器人喷漆工艺操作建模3.色标设置与创建网格1）执行主菜单指令“工艺”→“喷涂和覆盖范围”→“喷涂及覆盖范围设置”，即可弹出“喷涂及覆盖范围设置”对话框。2）打开文件“ThicknessScale.csv”，以文件内名称为“Rough_scale”的色标为例，观察其对应得色标级别（分0～8级别，级别不超过8，用9种颜色来表示，数字范围为0.1～9999.9，以公丝micron微米为单位）。3）单击按钮“重新加载文件”，即可把文件“ThicknessScale.csv”中的色标级别加载到该对话框中，选中其中的“Rough_scale”观察其设置：9种颜色代表了0～8级别，这里也可以编辑色标的颜色；如果视图区工件上已经喷涂了油漆，可单击“删除覆盖范围”消除工件上的色标颜色，色标设置完毕后单击“关闭”按钮，关闭该对话框。02.机器人喷漆工艺操作建模4）执行主菜单指令“工艺”→“喷涂和覆盖范围”→“创建网格”，即可弹出图8-56所示的“创建网格”对话框。5）设置零件名称为“insiginia_cover_exact”，按照图示设置“距离”、“偏差”、“角度”，然后单击“预览”按钮，观察网格显示效果如图所示，单击“确定”按钮，即可完成网格设置。02.机器人喷漆工艺操作建模4.生成连续工艺1）创建一复合操作“CompOp”。2）执行主菜单指令“操作”→“创建操作”→“新建操作”→“连续工艺生成器”，即可打开“连续工艺生成器”。3）设置“工艺”为“覆盖模式”，执行视图区上的工具条命令“选取级别”为“面选取级别”，按照图示为几何体设置油漆喷涂面（车身前部2个面），然后再设置漆刷的起点（绿色小球）与终点（橙色小球），再设置间距为50mm，“前面行程数”为2，“后面行程数”为“4”。02.机器人喷漆工艺操作建模4）展开“操作”，设置“机器人”为“R12”，“工具”为“Gun”，范围为“CompOp”；展开“制造特征”，设置“制造特征类型”为“ContinuousMfg”。5）展开“连续投影”，依照图示进行设置，然后单击“应用”按钮，即可在“操作树”中生成操作“Cont_Robotic_Op”，关闭“连续工艺生成器”。02.机器人喷漆工艺操作建模6）把操作“CompOp”拖拽到“路径编辑器”中，然后放大视图区内的位置坐标，观察Z轴朝向均向上，这与工业机器人R12的TCP点Z轴方向相反（机器人TCP的Z轴方向向下），所有坐标位置机器人均不可达，需要翻转Z轴方向。02.机器人喷漆工艺操作建模7）选中操作“Cont_Robotic_Op”，执行主菜单指令“操作”→“编辑路径”→“翻转位置”，即可完成全部坐标Z轴的翻转。8）选择操作“Cont_Robotic_Op_1”中的第一个位置，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“跳转指派的机器人”，让机器人TCP点移动到该位置，然后再执行“机器人调整”<Alt+G>，让机器人在当前位置向上，向左移动一段距离。02.机器人喷漆工艺操作建模9）单击选中操作“Cont_Robotic_Op_1”，执行主菜单命令“操作”→“添加位置”→“在前面添加位置”，即可把该位置坐标“Via”添加到操作中。10）在“Via”行，添加机器人OLP指令“#ChangeBrushPS_Brush_1”与“#OpenPaintGun”。02.机器人喷漆工艺操作建模5.仿真运行1）设置操作“CompOp”为当前操作，隐藏所有路径位置。2）执行主菜单指令“工艺”→“喷涂和覆盖范围”→“仿真期间计算覆盖范围”。3）在“序列编辑器”中单击“正向播放仿真”，查看仿真效果。4）下一次仿真需要清除喷涂运行的颜色标识，执行主菜单指令“工艺”→“喷涂和覆盖范围”→“删除覆盖范围”即可。02.机器人喷漆工艺操作建模1.功能描述

建立一个用于工件抛光的机器人工作站，建立砂轮机工作坐标、设定程序外部工具中心点ETCP,并能够根据工件的NC制造特征代码文件，生成机器人的移动轨迹，从而完成机器人与砂轮机打磨抛光作业。03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作需要完成的任务：①在ProcessSimulate中创建项目，加载并布局三维模型；②定义砂轮机工具并创建外部ETCP坐标系；③上传导入NC文件，生成机器人操作，并设置机器人操作的外部ETCP坐标系；④机器人加工工具路径优化并仿真。2.准备文件创建一个文件夹“Robot_NC_Polish”，项目组件分别存放在文件夹“Robot_NC_Polish”下的子文件夹“Part_Lib”和“Resource_Lib”下。“Part_Lib”文件夹包含“3D_Model.cojt”“Resource_Lib”包含“TOOL.cojt”、“Table.cojt”、“irb1600id_4_150_01.cojt”三个组件。系统根目录为“Robot_NC_Polish”，新建研究，命名为“RobocadStudy”；保存新建的研究为“RobcadStudy.psz”。“菜单→组件→插入组件”选择“Part_Lib”下的组件“3D_Model.cojt”选择“Resource_Lib”文件夹，选中该文件夹下的全部组件。3.创建研究4.导入组件03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作5.模型文件坐标系的设置1）建立坐标系12通过“6值创建坐标系”，直接点击确定，创建fr1坐标系34将“fr1”重命名为“P_BASE”03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作5.模型文件坐标系的设置3）安装工件至机器人12345工件定位到法兰盘上的效果6“主页→工具→附件→附加”到对象“TOOLFRAME”点击“确定”将“3D_Model”连接至机器人7803.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作5.模型文件坐标系的设置3）安装工件至机器人打开“机器人调整”对话框，工件机器人检查是否连接联动03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作6.砂轮机定义1）建立砂轮机的坐标系对象树浏览器中选中“TOOL”，“建模→设置建模范围”打开编辑状态，然后用“6点创建坐标系”的方式在砂轮顶端打磨的位置处创建一个坐标，并重命名为“T_BASE”。复制该坐标，再重命名为“EFCP”作为机器人的外部TCP坐标。如图调整坐标方向和位置顶端创建坐标03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作6.砂轮机定义8.２项目实施2）砂轮机工具定义用“工具定义”定义TOOLETCP坐标的工具定义。当对象树浏览器中的FTCP坐标前面带绿色钥匙图标，则表示定义成功。1234517.生成与测试机器人轨迹8.２项目实施1）定制CLS指令1空白处单击鼠标右键234完成添加57.生成与测试机器人轨迹8.２项目实施2）导入CLS文件点击上传后，选择文件“Mold_insert”。由加载文件生成的相关操作123如图设置参数4单击“上传”，加载CLS文件7.生成与测试机器人轨迹3）设定外部TCP12345603.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作7.生成与测试机器人轨迹4）模拟仿真选择操作“FIXED_CONTOUR”程序，拖放到“序列编辑器”中，正向播放仿真。03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作7.生成与测试机器人轨迹5）路径优化①

确定进刀位置：操作→在前面添加位置，打开机器人调整对话框设置机器人的进刀位置。123进刀位置03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作7.生成与测试机器人轨迹5）路径优化②

确定退刀位置：操作→在后面添加位置，打开机器人调整对话框设置机器人的退刀位置。位置点同上。123退刀位置03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作7.生成与测试机器人轨迹8.２项目实施5）路径优化③

添加机器人回Home点位置12345添加机器人Home7.生成与测试机器人轨迹5）路径优化④

路径优化之后重新仿真运行，查看仿真效果。03.基于零件加工NC刀路轨迹的机器人连续工艺操作1.功能描述

建立一个机器人去毛刺工艺操作，利用工件NC制造特征的机床刀路文件生成机器人的移动轨迹，从而完成机器人的去毛刺作业。完成任务①

创建PS项目，加载并布局三维模型；②

上传导入NC文件，生成机器人操作，并设置机器人控制器即操作位置属性；②

设置机器人内部工具中心点TCP，示教机器人程序；2.准备文件

创建一个文件夹“Deburr”，把项目模型文件拷贝到该文件夹内。文件夹中的组件分别是：工件“Casc.cojt”、工件夹具“Fixture.cojt”、机器人“kr6_r900iax