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冲压生产线的监控及仿真软件开发

冲压生产线的监控及仿真软件开发

点击数:7129 次   录入时间:03-04 11:47:25   整理:http://www.55dianzi.com   机床

本文介绍了在车身冲压自动化生产线上监控平台的一种开发方式,与目前该领域普遍采用的方式有所不同,在VC++6.0平台上利用虚拟制造技术,基于OPC工业自动化通讯规范与西门子S7系列产品交互通讯,实现了整条生产线的在线监控以及不同冲压件机械手运动轨迹及生产过程的仿真模拟。

目前工业自动化领域监控平台大多采用平面显示,尤其在车身冲压自动化线领域,由于生产环境的特殊性以及要避免压力机与自动化设备产生的碰撞,使得人们对控制程序的安全性及可靠性有了更高的要求,而传统的监控平台只是现场生产状态的普通监视,不能在生产之前对程序进行验证。本文介绍的监控软件可以实现现场生产过程的全方位仿真,在电脑屏幕虚拟三维环境里可以监控到压机滑块与机械手的实时位置;可以对各种调试过的运动轨迹实现电脑上的运动过程仿真,验证运动轨迹的正确性。

虚拟制造技术

1.虚拟现实

1989年,美国VPL Research公司创始人Jaron Lanier提出“Virtual Reality”(虚拟现实)的概念。虚拟现实或虚拟环境是人工构造的,存在于计算机内部的环境。用户能够以自然的方式与这个环境交互(包括感知环境并干预环境),从而产生置身于相应的真实环境中的虚幻感、沉浸感以及身临其境的感觉。

虚拟环境系统中计算机提供了“环境”,而不是“数据、信息”,这改变了人机接口的内容,这体现了计算机应用的新方向。当时,计算机和用户交互是计算有关的数值,此后,计算机扩大到处理数值、字符串和文本等各种数据。此后,计算机更扩大到处理图像、图形、声音和语言等多媒体的信息。虚拟现实系统则以环境为计算机处理的对象和人机交互,这开拓了计算机应用的新思路,被喻为计算机应用领域的新革命。虚拟环境系统或虚拟现实系统包括人类操作者、人机接口和计算机。

2.虚拟制造技术

虚拟制造技术是虚拟现实系统在制造领域的应用,而虚拟制造技术按照侧重点的不同又分为以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。本文主要涉及到虚拟制造技术在控制监控方面的应用。在虚拟环境里控制模型和实际的生产过程,模拟实际的车间冲压自动化生产线的生产过程,评估生产活动的可靠性,并且可以在虚拟环境中调试机械手运动轨迹和具体动作,从而可以取代实际的调试作业。

SIMOTION系统在冲压自动化线上的应用

作为运动控制系统,SIMOTION将逻辑控制、运动控制(定位、同步等)以及工艺控制(压力、温度控制等)集中在同一个系统中。SIMOTION提供了三种硬件平台:控制器平台-SIMOTION C;驱动器平台-SIMOTION D;PC平台-SIMOTION P。

同一个控制程序可以在任意一种平台上运行。其中,SIMOTION D是基于SINAMICS S120驱动平台的驱动系统,从而使其成为一个极其紧凑同时具有强大控制功能的驱动控制系统。

SIMOTION D具有若干种规格,具有不同的性能,其中SIMOTION D435适用于中等规模的应用。它带有两个具有时钟同步的PROFIBUS接口以及两个以太网接口。

基于以上特点,本条自动化冲压线采用的电气控制系统为西门子公司的SIMOTION D435运动控制系统。冲压自动化线采用机械手上下料传输方式实现整线连续自动化生产,整线由线头拆剁单元(拆剁、穿梭对中、涂油和第一台压机上料),1~2台压机过渡台与机械手组合传输单元,2~3台压机过渡台与机械手组合传输单元,3~4台压机过渡台与机械手组合传输单元,4~5台压机间过渡台、机械手、线尾下料机械手、线尾皮带机和照明单元组成,总共5个单元。整线采用5个D435分布控制方案,线头采用一个317F-2PN/DP安全PLC和一台工控上位机,每个单元的D435与D435之间、D435与317F之间以及D435与工控机之间采用FROFINET通信,这样保证了各单元之间通信的高速、实时性。

本文关键字:监控  开发  生产线  仿真软件  机床应用领域 - 机床

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