《智能生产线数字化集成与仿真》课件 任务5.3 典型工艺流程程序案例背景

程序预处理典型工艺流程程序案例背景1时序仿真流程准备2信号的创建目录3信号匹配4PQFactory软件中机器人程序处理5典型工艺流程信号测试任务引入任务基于前面已经完成搭建的虚拟生产线进行。进行典型工艺流程虚拟调试前，需要对案例中的程序进行预处理，包含轨迹的创建、仿真事件的添加，信号的创建和匹配，以及程序的同步。现在需要完成图1所示案例流程程序的准备，相关信号的创建和匹配，为后续案例流程的虚拟调试做准备。需要注意的是，由于工业机器人程序只能是英文，所以进行工业机器人轨迹编辑前需要将相关的工具修改为英文显示状态（工具处于未安装状态是才可以设置）。任务引入图1案例流程及虚拟仿真事件任务引入其中，PLC、机器人程序中与其关联的信号见表1，进行信号匹配以及仿真事件管理时需要使用。表1典型工艺流程信号（1）PLC设备PQFactory软件环境信号地址信号名称变量地址变量/状态名称设备Q2.2对接_气缸上升M12.2半成品AGV送料气缸上升送料，启动值为1半成品AGV送料升降气缸Q2.3对接_气缸下降M12.3半成品AGV送料气缸复位，启动值为1Q2.4对接_气缸推出M12.4AGV半成品接收气缸缩回为0，AGV半成品接收气缸伸出为1半成品AGV送料气缸任务引入表1典型工艺流程信号（2）PLC设备PQFactory软件环境I3.0对接_有料检知M3.0上料机构光电传感器上料机构光电传感器I2.0对接_气缸上升位M2.0半成品AGV送料气缸上升送料（到位变量，值为1时到位）半成品AGV送料升降气缸I2.1对接_气缸下降位M2.1半成品AGV送料气缸复位（到位变量，值为1时到位）I2.2对接_气缸推出位M2.2AGV半成品接收气缸伸出，到位变量1半成品AGV送料气缸I2.3对接_气缸缩回位M2.3AGV半成品接收气缸缩回，到位变量1任务引入由于虚拟环境中与物理条件的区别，为了实现虚拟调试流程，还需要在虚拟条件中建立一些PQFactory软件的内部信号，如在实际的物理状态下，只需要将零件放在仓储托盘上即可，但是在虚环境中需要添加对应的抓取仿真事件才可以实现零件随着仓储托盘一同运动。在后续的案例中，需要建立的内部信号见表2，内部信号无需进行软件外的信号匹配操作。任务引入表2典型工艺流程信号（1）信号名称变量地址变量/状态名称/事件类型设备半成品AGV送料气缸上升取料M12.1半成品AGV送料气缸上升取料，值为1时启动半成品AGV送料升降气缸[智能加工区AGV小车]放开<半成品仓储托盘>M1.0[智能加工区AGV小车]放开<半成品仓储托盘>；放开事件；值为1时放开。智能加工区AGV小车[半成品AGV送料气缸]抓取<半成品仓储托盘>M1.1[半成品AGV送料气缸]抓取<半成品仓储托盘>；抓取事件；值为1时抓取半成品AGV送料气缸任务引入表2典型工艺流程信号（2）信号名称变量地址变量/状态名称/事件类型设备[智能加工区AGV小车]发送M1.2[智能加工区AGV小车]发送；发送事件；值为1时发送智能加工区AGV小车[半成品仓储托盘]放开<机加站快换夹爪B>M13[半成品仓储托盘]放开<机加站快换夹爪B>；放开事件；值为1时放开半成品仓储托盘等待<[智能加工区AGV小车]发送:0>:0M14等待<[智能加工区AGV小车]发送:0>:0；等待事件；值为1时等待到需要等待的事ABB-IRB2600-20-165任务引入进行虚拟调试时，如果虚拟生产线中包含了工业机器人，则可以在对应的工业机器人的仿真事件中关联对应的工业机器人信号变量，并需要在机器人变量表中和地址匹配中添加对应的变量。如本案例中工业机器人夹爪的控制信号为Grip，地址为10。“等待<[智能加工区AGV小车]发送:0>:0”等待事件的关联端口是M14，端口值为1时触发，由于是软件的内部信号，地址这里建议设置为0（即不占用真是生产线设备工业机器人信号模块的地址）。进行典型工艺流程程序预处理时，可以先行添加仿真事件和轨迹点位，实现虚拟调试中时序仿真流程的准备，再行信号的创建，也可以先进行信号的创建，再进行相关仿真事件的添加。案例演示先进行时序仿真流程准备的方法。时序仿真流程包含轨迹的准备和相关仿真事件的准备。时序仿真流程准备1①打开在前序流程中完成搭建的虚拟生产线工程文件，在AGV小车处放置装有底座零件的半成品仓储托盘。即，初始状态下半成品仓储托盘处于抓取底座零件状态，AGV小车处于抓取半成品仓储托盘状态。时序仿真流程准备1图2②然后，继续添加图示上料机构位轨迹点位。时序仿真流程准备1图3③在上料机构轨迹点处添加图示的仿真事件，实现典型工艺流程中上料结构处的时序仿真。时序仿真流程准备1图3④在ABB-IRB2600-20-165处添加图示抓取Home轨迹点位。时序仿真流程准备1图4⑤在抓取Home轨迹点位处添加图示仿真事件。时序仿真流程准备1图5⑥在图示点位处添加抓取事件，然后通过复制轨迹方式实现工业机器人完成抓取底座后重新返回至抓取Home轨迹点位。时序仿真流程准备1图6⑦上步骤处的时间信息如图所示。时序仿真流程准备1图7包含状态机信号的添加、仿真事件信号的添加以及传感器信号的添加，其中传感器添加设置方法参见任务5.2，机器人变量的添加方法参见任务5.3知识页。信号的创建2（1）状态机信号的添加①在机器人加工管理面板中右键选择案例所需设置的半成品AGV送料升降气缸，在菜单中选择定义状态机变量。信号的创建2图8②按案例需要，定义图示半成品AGV送料升降气缸状态机的变量信息。信号的创建2图9③按照案例需要定义图示半成品AGV送料气缸状态机的变量信息。信号的创建2图10（2）仿真事件信号的添加①设置图示放开事件的关联端口及端口值，当端口值为1时，执行放开事件。信号的创建2图11②设置图示抓取事件的关联端口及端口值，当值为1时，执行抓取事件。信号的创建2图12③设置图示发送事件的关联端口及端口值，当端口值为1时执行发送事件。信号的创建2图13④设置图示等待事件，当等待到等待的事时，端口值为1。信号的创建2图14⑤设置图示放开事件，当端口值为1时执行放开事件。信号的创建2图15⑥设置图示抓取事件，端口值为1时，执行抓取事件。信号的创建2图16（1）PQFactory软件中信号的匹配①依次选择【虚拟调试】、【地址匹配】进入地址匹配界面，根据案例要求，添加图示的外部信号地址匹配。信号匹配3图17②根据案例要求，添加图示的内部信号地址匹配。①首先进行机器人变量表的添加，实现进行程序同步后自动生成相关信号的指令行。PQFactory软件中机器人程序处理4图18②进行工业机器人轨迹生成前，可以在选中机器人轨迹的前提下，在【轨迹多选】、【其他】功能栏的属性中进行程序生成相关属性的设置。PQFactory软件中机器人程序处理4图19③案例使用的工具及TCP如图所示，完成自定义设置后即可进行程序的同步和编辑。PQFactory软件中机器人程序处理4图20④选中ABB-IRB2600-20-165机器人后，依次选择【程序编辑】、【同步】进行程序的同步。PQFactory软件中机器人程序处理4图21⑤按照图示设置后，选择确定开始同步。PQFactory软件中机器人程序处理4图22⑥同步后的程序如图所示，可以看到在程序中自动生成了与动作匹配的指令行。PQFactory软件中机器人程序处理4图23⑦依次选择【轨迹多选菜单】中的【语法检查】可以检查当前程序，如有问题则可以进行编辑修改，再重新进行语法检查。PQFactory软件中机器人程序处理4图24⑧如程序检查无误，则显示图示输出。PQFactory软件中机器人程序处理4图25⑨然后选择退出，并保存程序即可。PQFactory软件中机器人程序处理4图26①完成上述程序预处理后，即可进行相关信号功能的验证。选择【虚拟调试】功能栏中的【启动】。典型工艺流程信号测试5图27②然后在软件右侧的信号调试面板中可以通过勾选状态机的控制信号，测试相关信号的设置准确性。如果勾选后，状态机动作与预期一致，则表明设置准确。典型工艺流程信号测试5图28③同时，也可以观察状态机对应的输入信号检测和状态，如勾选了“