基于MCD的三轴立体仓库模型的设计与仿真

基于机电一体化概念设计平台MCD完成了三轴立体仓库模型的设计和仿真调试运行。首先根据“功能-行为-结构”的建模方法确定模型的基本构架为三轴立体结构,并对其进行建模和装配。其次对MCD的仿真环境进行搭建,为三轴立体仓库模型定义了物理及运动属性,创建位置控制及碰撞传感器,建立信号和信号适配器,搭建玩具盒搬运入库的仿真序列。最后使用TIA Portal对入库功能进行PLC编程,建立HMI的工作界面,联合MCD和TIA Portal两者进行信号的映射,通过MCD平台、 TIA Portal及高功能仿真器三者建立仿真系统,实现三轴立体仓库模型虚拟样机的机电联合调试。验证了其结构组成和控制逻辑是可行的。

基于MCD的物料分拣搬运装置设计与仿真调试

机电产品开发前期运用机电一体化概念设计(MCD)对新产品进行虚拟调试验证,是验证新产品开发可行性的有效手段。项目组基于AHK机电一体化综合考试实训装置,利用MCD软件对装置进行改进设计,得到物料分拣搬运装置模型,结合TIA和S7-PLCSIM Advanced对改进后的装置虚拟样机进行虚拟调试。仿真结果表明,基于MCD的方法可以将所设计的物料分拣搬运装置在机械结构及电气控制等层面进行较为真实的仿真运行,为机电产品的开发调试提供有效的借鉴。为满足在现阶段实训设备不足情况下进行机电设备装调教学,提供了重要的技术支持。

基于S7-1200PLC与NetToPLCsim的交通灯控制系统虚拟仿真调试

基于TIA15.1中的S7-PLCSIM功能,结合生活中常见的十字路口交通灯现场控制需求,设计了使用MCGS触摸屏和西门子S7-1200组合的工控系统。考虑了工控系统开发前期无实物PLC和触摸屏的场景问题,利用NetToPLCsim搭建起S7-PLCSIM与MCGS的虚拟仿真架构。调试结果显示,该方法稳定可靠,能够为S7-1200PLC与MCGS触摸屏早期联合开发项目提供高效的虚拟仿真技术支持,更适合各大高校及相关从业技术人员在S7-1200系列PLC与MCGS触摸屏实训设备不足的情况下,开展工业控制系统编程与触摸屏开发运行的教学。

基于边等距偏移的环切加工刀具路径生成方法

针对由直线和圆弧组成的封闭轮廓生成环切加工刀具路径的问题,提出了一种基于边等距偏移的环切加工刀具路径生成方法。该方法分别从封闭轮廓的凸点和干涉凹点出发,结合边干涉检测程序和圆弧边分段处理方法对包含直线和圆弧的轮廓分别进行局部和全局无效区域检测,删除轮廓的无效区域后进行等距偏移,生成无干涉环切加工路径。利用自主开发的CAD/CAM软件实现了该方法,仿真实验结果表明,该方法能够准确、有效地生成无干涉区域的刀具加工路径,同时适用于带有孤岛的封闭轮廓偏移。

基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿

针对数控机床滚珠丝杆进给系统中反向间隙的存在严重影响数控机床定位精度的问题,提出基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿方法。基于该方法建立反向间隙传动模型,计算补偿过程的加速时间,在加速时间不等于伺服周期整数倍时,反推补偿过程中的加速度值,从而准确补偿反向间隙,避免出现过补偿或欠补偿现象。通过仿真验证该补偿方法的有效性,数控平台实验结果是该补偿方法可将X轴目标点正、负向平均偏差减小在-2μm^3μm之间波动,表明所提出的方法可以有效降低因反向间隙造成的定位误差,提高了数控机床的定位精度。

基于S7-1200的智能搅拌试验台控制系统设计

基于S7-1200中的NORM_X:标准化功能,结合生产现场搅拌试验台的实际工况需求,设计了使用威纶通MT8101iE触摸屏和AMB AM100-1R5G-S2变频器等元器件组合的工控系统。考虑了系统运行三相异步电机的更换问题,在TIA15.1中编程解决了更换不同型号的同极数电机的变频调速控制问题。调试结果显示,该方法切实有效,能够为搅拌机试验台变频无极调速智能化改造升级提供技术支持。