基于NXMCD的虚实映射实验交互系统设计与实践

该文基于数字孪生理念,结合NX MCD机电概念设计、PLC编程与控制和LabVIEW的图形化编程手段,完成了基于NX MCD的虚实映射实验交互系统设计与实践。以LabVIEW设计的UI界面为控制监测端,物理对象与MCD虚拟模型为执行端,实现了物理对象与MCD虚拟模型的虚实映射,同时MCD虚拟模型能够输出控制信号进而控制物理对象。在此基础上,设计了步进电机往复运动与MCD虚拟模型虚实映射实验案例。该实验案例可为本科生和研究生相关课程的实践教学提供虚实映射交互实验方法和手段,可显著提升学生的创新实践能力与水平,是对数字化实践教学研究的一次探索。

基于NX MCD与TIA的光伏电池组件追逐光源的虚拟调试研究

文章利用NX MCD和TIA软件,以全国职业院校技能大赛“风光互补系统安装与调试”赛项的光伏电池组件为模型,设计了一种虚拟调试与概念设计并行的虚拟系统。该系统可为“风光互补系统安装与调试”赛项提供赛前仿真培训,解决大中专院校缺少参赛设备的问题以及日常PLC课程教学缺少控制对象的问题。该虚拟调试技术为光伏发电系统的研究提供了一种新的方法,有助于提高光伏发电系统的性能和效率。

基于NX MCD的曲轴自动生产线数字孪生系统设计

阐述基于NX MCD的曲轴自动生产线数字孪生系统设计,通过数字化建模、虚拟仿真和优化算法,实现对生产线的实时监测、预测和优化,实现曲轴生产线的数字化转型。

基于NX MCD智能分拣数字孪生系统的设计与实现

针对制造业中多材质、多颜色物料人工分拣效率低、出错率高的问题,以及实时性和可视化等要求,基于NXMCD设计了一个智能分拣数字孪生系统。在NX MCD中完成结构建模与机电概念设计,构建数字孪生系统,在TIA Portal中完成PLC控制程序与HMI人机界面设计,并通过OPCUA通信使数字孪生系统与实体系统进行实时数据交换,最终实现物料智能分拣的虚实同步作业。实验结果证明:系统物料分拣正确率和效率较高,虚实动作一致,能够满足实时监测与可视化控制要求。

基于MCD的龙门机械臂抛光机的运动仿真

龙门机械臂结构具有运动灵活性高,有效工作范围广和加工零件适应性强等优点,将此结构用于抛光工艺可以提高加工效率并提升加工质量。利用NX软件中机电概念设计模块(MCD)可以快速有效地进行龙门机械臂抛光机数字样机设计。通过规划抛光头中心点的运动轨迹,软件可以自动计算出龙门导轨与机械臂各个关节轴的实时位移量。龙门机械臂抛光机的数字模型和运动仿真数据为实体样机的生产和运动控制提供了关键的参考数据。

基于NX MCD的TWS蓝牙耳机充电仓磁铁装配自动线数字孪生体开发设计

基于NX MCD的TWS蓝牙耳机充电仓磁铁装配自动线数字孪生体设计项目,针对当前TWS蓝牙耳机市场的需求,开展基于NX MCD的TWS蓝牙耳机充电盒装配自动线数字孪生体设计研究,利用西门子数字孪生软件NX MCD(机电一体化概念设计软件)、TIA(PLC编程软件)、PLCsim Advanced(PLC高级仿真软件)完成TWS蓝牙耳机充电盒装配自动线数字孪生体机械模型的设计、PLC程序设计,并进行TWS蓝牙耳机充电盒装配线设备开发的技术创新、优化和验证控制方案,研究和设计具有安装容易、柔性化优等优点的装配线,并总结其特点,将此解决方案应用至其他各类异形插件生产线的开发生产中,服务3C数码企业生产,促进企业的数字化节能、创新、转型和发展。

基于SIMIT与NX MCD的机器人工作站虚拟调试研究

针对机电一体化概念设计(Mechatronics Concept Designer,MCD)与工业机器人离线编程软件(RobotStudio)联合仿真存在通信延时较长且信号不稳定问题,以SQ-815Q药品罐装产线机器人工作站为例,开展了基于虚拟被控对象仿真平台(SIMIT Simu⁃lation Framework,SIMIT)的跨平台虚拟调试方法研究。首先,导入产线三维模型,进行产线MCD机械、电子及自动化设计,以及机器人和PLC控制程序编写;然后,通过SIMIT和PLCSIM Adv将RobotStudio、TIA Portal和MCD进行信号连接;最后,进行机器人工作站跨平台软在环虚拟调试。仿真结果表明,该方法打通了RobotStudio和NX MCD之间的数据交互,实现了工作站实时稳定的软在环虚拟调试,为工程技术人员开展相关研究和院校教学提供了有益参考。

基于MCD的茶叶生产线数字孪生映射技术

为了提高生产效率、降低成本、提高产品质量,改善茶叶生产线在设计和运行过程中的容错率和效率,节约生产时间,将数字孪生技术和茶叶生产线进行了融合研究,主要介绍了茶叶压饼生产线的工艺流程和特点,并利用NXMCD数字孪生技术对生产线进行数字孪生构建。从基本对象设置、添加运动副、设置传感器、设置信号输出和虚实映射几个方面进行了研究。为茶叶生产企业的可持续发展提供技术支持和帮助。

基于MCD的多工位生产线运动仿真研究

为了演示多工位生产线的工作和调试过程,解决目前实训教学中面临的价格昂贵、安全事故频发、设备故障率高等问题,西门子NX MCD(Mechatronics Concept Design)机电概念设计仿真软件提供了一种解决方法。针对某工件的加工生产线,以多个工作站联合完成工件的自动取料、视觉检查、分拣、数控加工、自动打磨和自动仓储。学生通过该技术可以全面掌握机电、电气自动化、工业机器人等诸多学科知识和技能。

基于NX/MCD光机电一体化数字孪生体虚拟实训平台的开发

根据职业院校机电一体化实训现状与需求,借鉴数字孪生技术的实践经验,提出了数字孪生机电一体化实训平台的开发思路。基于西门子NX/MCD,以原有的INGO-558光机电一体化实体设备为例,阐述了光机电一体化设备的组成、运动流程;运用SolidWorks 2019绘制三维模型;应用西门子NX/MCD软件配置三维模型机电属性、设置信号;利用博途(TIA)软件建立模型MCD信号和PLC变量连接;编写PLC程序,配置PLC硬件平台、网络通信、工艺流程程序以及设计HMI界面;编译程序后,利用PLCsim Advanced下载程序,启动SIMIT仿真验证PLC程序的正确性以及机械结构设计的合理性。当出现与预期不同的情况时,检查PLC程序运行状况和MCD中信号触发情况及仿真序列运行情况,根据对应错误进行修改;当符合预期时,将程序下载至设备的PLC中,快速完成对设备的调试。

基于ASAM MCD标准的ECU数据监测系统研究与设计

文章研究了ASAMMCD标准体系中适用于测量和标定的ASAMMCD1、ASAMMCD 2MC、ASAMMCD3标准和基于ASAM标准的通用测量和校准协议(XCP)。将ASAMMCD标准和XCP协议的数据采集(DAQ)模式应用于电子控制单元(ECU)数据监测系统的设计开发中,对自主开发的ECU数据监测系统的设计原理和功能进行了介绍,ECU数据监测系统适用于所有支持XCP-on-CAN的ECU,具有很好的通用性。

MCD机械臂软件的环虚拟调试技术

工业机械臂的传统安装调试方法存在成本与风险高、效率低等问题。以一种六自由度机械臂为研究对象,借助数字孪生技术,提出了一种软件在环虚拟调试的方法。借助机电一体化概念设计仿真平台(MCD)构建了机械臂的模型,利用ABB Studio软件对机械臂的运行状态、I/O信号、轴运动姿态等数据进行采集,使用TIA Portal、OPC等软件搭建出ABB Studio与机械臂模型之间的数据传输通道,在虚拟环境下完成对机械臂的虚拟调试。结果表明,利用该虚拟调试平台能够对机械臂各关节的动作进行有效地监控和调试,从而节约了设备后期安装和调试的时间和成本,同时为其他机电一体化设备的设计及调试提供了新的思路。

基于NX MCD的Tray盘供料装置设计与控制研究

随着智能制造技术的迅猛发展,传统制造业正面临着数字化转型和自动化升级的双重挑战。为了克服自动化生产线开发过程中存在的周期长、效率低等问题,设计了一种新型的Tray盘供料装置,首先构建了其三维数字化模型,介绍了其功能结构,设计其工作流程,然后通过NX MCD平台创建了包括刚体、碰撞体、传输面等的基本机电对象,设置了运动副、约束、传感器和执行器等,构建了其数字孪生模型。使用TIA Portal平台设计了包括PLC程序和HMI人机界面的电气控制系统。最后通过PLCSIM Advanced搭建了软件在环虚拟调试系统,实现了该装置的仿真与虚拟调试,为后续样机的制作和控制系统的开发提供了依据。结果表明该方法可以将机械、电气进行并行协作式开发,减少现场调试时间,提高开发效率,为自动化生产线的开发提供了实际参考。

基于MCD的龙门桁架机械手自动入库系统设计

为实现龙门桁架机械手抓取工件完成高效、精准入库的目标,以MCD软件中创建的龙门桁架机械手模型为研究载体,设计了PLC程序、HMI人机界面,同时借助OPC通信服务软件KEPServerEX将HMI的信号映射到MCD模型。指定仓位信号、入库启动信号从HMI下发,最终触发MCD模型中的仿真序列动作,实现模型中龙门桁架机械手抓取工件自动入库到指定仓位。仿真结果也展示了HMI人机界面与MCD模型可视化控制的优点。

基于NX MCD的工业机器人工作协同性与生产效率提升研究

围绕NX MCD技术在工业机器人领域的应用展开探讨,分析了其在工作协同性与生产效率提升方面的重要性和优势。首先,介绍了NX MCD的基本概念和技术特点,以及在工业机器人中的具体应用,着重强调了该技术在优化系统设计、提升生产效率和升级工作协同性方面的作用。随后,通过实际案例分析,阐明了NX MCD在生产线升级、机器人夹爪设计、系统集成优化等方面的成功应用。最后,重点探讨了工业机器人工作协同性与生产效率提升之间的关联性,以及NX MCD技术在融合应用中的优势和潜力。

基于NX-MCD的物料分拣生产线虚拟仿真设计及调试

设计了一种物料分拣生产线并对其进行了仿真调试。首先利用Siemens公司的MCD平台建立了符合要求的生产线3D模型,然后对模型进行了交互式设计和模拟机电系统的复杂连接,解决了生产工作站建设过程中开发周期久、调试成本高的难题,保证了产品的生产质量,有利于生产方案的灵活变动,同时也给MCD初学者和工厂加工者提供了一种新的设计思路,有效提升了企业的生产效率。

基于NX-MCD的自动装配分拣设备虚拟调试仿真实验

针对自动装配分拣设备长周期制作与高投入的问题,采用NX-MCD与PLC联合仿真,实现自动装配与分拣设备设计与功能验证。利用NX建模模块完成设备的三维模型,完成建模后导入NX-MCD模块设置模型的物理属性,并根据设备功能实现的运行逻辑为系统构建信号适配器,以支持MCD信号与PLC信号的映射。选用PLCSIMAdvanced信号通道连接MCD模型的信号完成信号映射,以NX-MCD与TIAPortal+PLCSIMAdvanced软件的协同仿真,实现了分拣机构的虚拟调试。借助虚拟调试,实现了设备机械结构设计与电气程序设计在数字化环境下的同步开发和设备验证,缩短了产品的开发周期,并可为自动化装备开发企业提供借鉴。

基于NX-MCD的IFAE生产线中方向检测站数字孪生系统的设计

随着工业生产自动化水平的不断提升,数字孪生技术作为一种虚拟仿真技术在工业生产中的应用越来越广泛。针对IFAE生产线中的方向检测站,详细介绍了一种基于NX-MCD的数字孪生系统设计方法。该系统不仅能够模拟PLC与NX-MCD的控制信号交互以及实时监测数据,而且能够准确地复现物理实体的运行状态和变化过程,从而为机电系统的调试提供了高度可靠的仿真支持。

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。

环糊精衍生物(MCD和HPCD)对甲基对硫磷紫外光降解的影响研究

采用自制的简易光解装置,研究了环糊精衍生物甲基化-β-环糊精(MCD)和羟丙基-β-环糊精(HPCD)对甲基对硫磷光降解的影响。结果表明,MCD或HPCD与甲基对硫磷混合经光照后,甲基对硫磷的光解速度加速了4.87～6.85倍,环糊精衍生物表现了较强的光敏降解效应,其敏化效率随光照时间延长而提高,环糊精衍生物的敏化效率与MCD或HPCD的浓度及光照时间呈正相关。