Virtual Commissioning技术在冲压自动化中的应用.pdf
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1、设备管理与维修2023 翼11(上)图 1机械设备调试现状和未来1冲压自动化调试现状冲压自动化调试过程中的设备送料部分,以冲压线压机间的双臂送料以及单台多工位压机内部的送料为例。实际最终客户提出了设备需求之后,需要设备制造商厂家进行机械概念设计,然后进行细节工程设计包括:机械设计、电气设计以及软件设计,最后调试阶段需要真实设备安装完成之后再进行电气调试,这些阶段基本都是串行进行的。引入的虚拟调试数字孪生技术,其中机械细节工程设计阶段,机械设计、电气设计以及软件设计就可以基本实现并行设计,这样就变成了协作工程设计,会极大的缩短调试时间(图 1)。2虚拟调试技术原理及实现2.1虚拟调试的概念虚拟调
2、试全称 Virtual Commissioning,也称为数字孪生 Digital Twin,通过虚拟调试可以提前测试冲压自动化干涉等问题隐患,测试 PLC 程序内部的故障逻辑,也可以实现工程人员提前进行培训和操作演练,能够带来时间、人工以及材料成本的节约。2.2虚拟调试技术理论介绍虚拟调试通常由硬件在环和软件在环两种方式,其中硬件在环(图 2)是指利用实际的 PLC 以及 SIMIT Unit 仿真逻辑程序以及自动化过程,利用 NX MCD 仿真工艺和机械部件运动,利用 SIMIT 软件仿真电气自动化的行为。软件在环虚拟调试如图 3 所示,基本原理就是所有的仿真均为软件仿真,在计算机上完成全
3、部仿真过程。针对硬件在环,利用PLCSIM Adv 仿真 PLC 程序逻辑,利用 Wincc Runtime 仿真图 2硬件在环虚拟调试Virtual Commissioning 技术在冲压自动化中的应用狄波,冯国明,王彬(济南二机床集团有限公司,山东济南250022)摘要:在冲压行业,自动化节拍及灵活性需要越来越高,电气编程及调试人员可以利用虚拟调试仿真模拟生产过程,利用虚拟调试软件 NX MCD 仿真设备机械运动属性以及控制器仿真工具 S7-PLCSIM Advanced 仿真 PLC 程序,可以直观地发现 PLC 编程过程中的问题,避免实际调试过程中出现机械损伤,并且在机械设计阶段就可以
4、进行虚拟调试,能够大大缩短调试时间。关键词:虚拟调试;NX MCD;S7-PLCSIM;SIMIT 设计;SIMIT 仿真中图分类号:TP278文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.11.60骳髍髕设备管理与维修2023 翼11(上)HMI,NX MCD(机电一体化概念设计)仿真设备的运动。这样整体组成了纯粹的软件仿真。2.3虚拟调试基本行为建模(图 4)2.3.1自动化模型利用 PLCSIM Advanced 构建项目中冲压自动化设备中实际运动轴对应的工艺对象,工艺对象向驱动部分发送经过PLC内部位置环运算插补后的速度设定值。2.3.2行为模型利
5、用 SIMIT 构建报文转换器,将 PLC 侧速度设定作为输入,通过接收到实际 NX MCD 设备运动反馈的位置信息,通过输出发送给 PLC 作为位置反馈。2.3.33D 物理运动模型通过 NX 软件可以进行机械部件的 3D 设计,并且利用NX MCD 对机械部件赋予物理属性,例如刚体、碰撞体以及运动副的约束,通过速度控制、位置控制赋予运动控制属性,通过MCD Coupling 方式与 SIMIT 仿真软件互通。3虚拟调试实现过程及冲压自动化上实际应用3.1虚拟调试实现过程3.1.1NX MCD 设计NX 软件本身可以进行机械部件的建模,可以将冲压自动化设备各个部件进行建模装配,如果部件本身是
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- Virtual Commissioning技术在冲压自动化中的应用 Commissioning 技术 冲压 自动化 中的 应用