[发明专利]基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化生产线调试领域，特别涉及一种基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法。

背景技术

随着中国制造业的转型升级，机器人自动化生产线应用越来越普遍。企业在建设自动化生产的时候，需要等到机器人、工装、夹具等硬件设备生产制造出来后，运输现场的车间才能进行生产线布局、设备之间静态及动态干涉检查、机器人以及PLC程序、生产线节拍等验证调试，从而导致项目周期长，如果现场调试发现生产线的设计或程序有问题，返工的成本非常高。目前，市场上虽然有虚拟仿真软件，但属于软件动画模拟，没有电气逻辑信号的交互验证模拟，纯软件的动画模拟与真实生产线的现场运行逻辑并不一致。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能降低返工的成本、能进行电气逻辑信号的交互验证模拟的基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法，包括如下步骤：

A)在真实的物理自动化生产线建立之前，根据自动化生产线的工艺要求，在Tecno仿真软件系统中进行三维虚拟数字化生产线的布局和规划；

B)在所述Tecno仿真软件系统中定义工件、机械设备的运动参数和电气信号I/O地址；

C)在所述Tecno仿真软件系统中编写机器人运动程序；

D)在TIA软件系统中编写PLC逻辑程序和HMI程序逻辑的程序代码，并将其通过网线下载到虚拟仿真调试机中；所述虚拟仿真调试机包括箱体，所述箱体的上端设有急停按钮、复位按钮、启动按钮、上件按钮和人机交互控制面板，所述箱体的一侧端上设有指示灯和安全光栅，所述指示灯包括在竖直方向上固定放置的白灯、黄灯、绿灯和红灯；所述人机交互控制面板上至少设有虚拟急停按钮、虚拟复位按钮、虚拟启动按钮和虚拟上件按钮；

E)所述虚拟仿真调试机通过OPC通讯协议与所述三维虚拟数字化生产线进行信号交互；

F)作虚拟调试时，操作所述急停按钮、复位按钮、启动按钮或上件按钮，或者操作所述虚拟急停按钮、虚拟复位按钮、虚拟启动按钮或虚拟上件按钮，或者触碰所述安全光栅，触发启动所述虚拟仿真调试机中的所述PLC逻辑程序，发送对应的电气信号到所述三维虚拟数字化生产线，驱动所述三维虚拟数字化生产线的运行；

G)观察验证所述三维虚拟数字化生产线在运动过程中的工装、夹具和机器人之间是否有干涉，所述工装、夹具、机器人与工具之间是否有干涉，所述机器人的运动轨迹动作是否正确，三维虚拟数字化生产线的时间节拍是否正确，以及三维虚拟数字化生产线的运行是否达到设计的预期效果；

H)评估所述PLC逻辑程序、HMI程序逻辑和机器人运动程序是否正确，生产线的布局和所述工装、夹具的设计是否合理，当发现问题时，对所述PLC逻辑程序、HMI程序逻辑、机器人运动程序、生产线的布局、工装或/和夹具的设计做出修改调整。

在本发明所述的基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法中，所述在TIA软件系统与所述虚拟仿真调试机之间的通讯协议采用TCP/IP以太网通讯协议。

在本发明所述的基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法中，所述Tecno仿真软件系统和TIA软件系统分别安装在不同的电脑上，或者均安装在同一台电脑上。

在本发明所述的基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法中，在所述步骤H)之后还进一步包括：

I)真实的物理自动化生产线建立好后，所述虚拟仿真调试机以所述OPC通讯协议连接所述物理自动化生产线，通过操作所述急停按钮、复位按钮、启动按钮或上件按钮，或者操作所述虚拟急停按钮、虚拟复位按钮或虚拟启动按钮，或者触碰所述安全光栅对所述物理自动化生产线进行生产过程的操作。

在本发明所述的基于虚拟仿真调试机的自动化生产线的仿真调试方法中，所述白灯代表工件到位，所述黄灯代表气缸就位、安全门关闭或安全光栅正常，所述绿灯代表所述机器人在运行，所述红灯代表报警。