智能生產線數字化規劃與仿真—PDPS工程基礎及應用項目6智能生產線工藝過程信號交互智能制造生產線中的生產設備能夠獲取信息、處理信息和輸出信息，是智能制造對制造裝備的基本要求。在生產工藝流程運轉中，生產設備什么情況下動作、如何動作、動作的情況如何都需要信息的傳遞和處理。在PS軟件中對生產線設備資源進行智能組件定義之后，生產線中的所有生產設備能夠在信號交互中協同工作以完成生產工藝流程，從而實現了生產線的智能化控制。了解智能生產線設備信號交互過程。掌握智能組件的定義和使用方法。掌握智能組件之間如何交互協同工作?！卷椖恳搿俊緦W習目標】【教學重點】研判新聞價值，設計并實施采訪。【教學難點】掌握采訪提問方法?！窘虒W方式】分組討論；小組代表發言；分組實踐。任務6.1生產線設備智能組件的定義任務6.2機器人交互信號協同任務6.3PLC模塊交互信號協同6.1.1旋轉料倉的智能組件定義6.1.2機器人夾爪的智能組件定義6.2.1機器人交互信號創建6.2.2機器人與智能組件的協同6.3.1PLC模塊的創建與編程6.3.2PLC與智能組件的協同任務6.1

生產線設備智能組件的定義6.1.1旋轉料倉的智能組件定義1.智能組件自動定義單擊選中ObjectTree窗口中的Resource節點下的旋轉料倉節點roundstock，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModeling命令使其進入編輯狀態，然后選擇軟件主界面Control菜單→Resource欄→CreateLBPoseActionandSensors命令，在彈出的AutomaticPoseAction/Sensors對話框中單擊復選旋轉料倉節的所有姿態，最后單擊對話框的OK按鈕即可初步完成旋轉料倉的智能組件定義。2.智能組件外部互連信號設定單擊ResourceLogicBehaviorEditor對話框中的Entries選項卡，在輸入信號變量列表中分別單擊選中每個輸入信號變量，再單擊工具欄中的CreateSignal按鈕選擇Output類型，為每個輸入信號變量創建與之互連的外部總控PLC輸出信號。（1）智能組件輸入信號變量外部互連2.智能組件外部互連信號設定單擊ResourceLogicBehaviorEditor對話框中的Exits選項卡，在輸出信號變量列表中分別單擊選中每個輸出信號變量，再單擊工具欄中的CreateSignal按鈕選擇Input類型，為每個輸出信號變量創建與之互連的外部總控PLC輸入信號。（2）智能組件輸出信號變量外部互連2.智能組件外部互連信號設定旋轉料倉智能組件外部互連信號設定完畢后，即可單擊ResourceLogicBehaviorEditor對話框的OK按鈕結束其智能組件設定。最后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中旋轉料倉roundstock，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令以結束旋轉料倉roundstock的編輯。

3.智能組件仿真驗證為方便驗證智能組件的工作情況，可以暫時將SortStation復合工藝操作的啟動信號條件修改為0，使得生產線所有工藝操作暫時都無法啟動運行。

3.智能組件仿真驗證在SignalViewer窗口中選擇所有與旋轉料倉互連的輸入輸出信號，將它們加入到SimulationPanel窗口中，然后在SequenceEditor窗口中啟動仿真。

3.智能組件仿真驗證如圖所示，在SimulationPanel窗口中，當某一個輸出類型的旋轉料倉控制信號強制置1后，即可在GraphicViewer窗口中觀察到旋轉料倉的動作；當旋轉料倉到達指定姿態時，對應的輸入類型的旋轉料倉狀態信號會立即置1。6.1.2機器人夾爪的智能組件定義6.1.2機器人夾爪的智能組件定義單擊選中ObjectTree窗口中的Resource節點下的夾爪gripper1，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→SetModeling命令使其進入編輯狀態，然后選擇軟件主界面Control菜單→Resource欄→AddLogictoResource命令彈出ResourceLogicBehaviorEditor對話框，由用戶自行設定。1.輸入信號設置1）在ResourceLogicBehaviorEditor對話框的Entries選項卡中，單擊工具欄中的Add按鈕選擇BOOL選項，在輸入信號變量列表內新增兩個信號變量，并將它們分別重命名為To_Close和To_Open。1.輸入信號設置2）在輸入信號列表內分別單擊選中每個信號變量，然后單擊工具欄中的CreateSignal按鈕選擇Output類型，為每個信號變量創建與之互連的外部總控PLC輸出信號。2.參數變量設置1）創建關節值傳感器變量。在ResourceLogicBehaviorEditor對話框的Parameters選項卡中，單擊工具欄中的Add按鈕選擇JointValueSensor選項，在參數變量列表內新增關節值傳感器變量，并將該關節值傳感器變量重命名為jvs_Close。（1）關節值傳感器設定2.參數變量設置（1）關節值傳感器設定2）定義關節值傳感器類型。如圖所示，在Definition選項區的SensorType選項組中單擊Pose單選按鈕并選擇CLOSE姿態。2.參數變量設置（1）關節值傳感器設定3）定義關節值傳感器檢測方式。如圖所示，在Definition選項區的Type選項組中選擇Range類型檢測方式，對應SensorTolerance選項組中誤差范圍的From值和To值分別設為-0.2和+0.2。同理，新增并設定關節值傳感器變量jvs_Open用于檢測夾爪是否處于OPEN姿態。2.參數變量設置單擊工具欄中的Add按鈕選擇BOOL類型，在參數變量列表內新增兩個設備動作輔助變量用于設備動作使能，分別將它們重命名為Keep_Close和Keep_Open。（2）設備動作輔助變量設定2.參數變量設置（2）設備動作輔助變量設定在參數變量列表內分別單擊選中Keep_Close和Keep_Open參數變量，然后在其所對應的ValueExpression文本框中，分別鍵入SR（To_Close，jvs_Close）和SR（To_Open，jvs_Open）。3.設備動作變量設置其中Grip和Release動作變量僅適用于被定義為Gripper的設備。各種動作類型的變量均為使能該動作的布爾型變量，有效值為1，如果為0時則立即停止當前動作。在ResourceLogicBehaviorEditor對話框的Actions選項卡中，單擊工具欄中的Add按鈕，需要選擇合適的動作類型以創建設備動作變量。3.設備動作變量設置（1）MoveToPose動作變量設置1）單擊工具欄中的Add按鈕選擇MoveToPose類型，分別創建兩個設備動作變量mtp_Close和mtp_Open，然后在動作變量列表對應的ApplyTo欄中分別選擇該設備動作對應的目標姿態CLOSE和OPEN。3.設備動作變量設置（1）MoveToPose動作變量設置2）在設備動作變量mtp_Close和mtp_Open所對應的ValueExpression文本框中，分別鍵入Keep_CloseANDNOTKeep_Open和Keep_OpenANDNOTKeep_Close。3.設備動作變量設置（2）Grip和Release動作變量設置1）單擊工具欄中的Add按鈕，分別選擇Grip和Release類型以新增設備動作變量grip_action1和release_action1，然后在動作變量列表對應的ApplyTo欄中均選擇夾爪gripper1中所包含的toolref即夾爪的TCP參考Frame。3.設備動作變量設置（2）Grip和Release動作變量設置2）在設備動作變量grip_action1和release_action1所對應的ValueExpression文本框中，分別輸入RE(jvs_Close)和RE(jvs_Open)。4.輸出信號設置1）在ResourceLogicBehaviorEditor對話框的Exits選項卡中，單擊工具欄中的Add按鈕選擇BOOL選項，在輸出信號變量列表內新增兩個信號變量，并將它們分別重命名為At_Close和At_Open。4.輸出信號設置2）在輸出信號變量列表內分別單擊選中每個信號變量，然后單擊工具欄中的CreateSignal按鈕選擇Input類型，為每個信號變量創建與之互連的外部總控PLC輸入信號。4.輸出信號設置3）在輸出信號變量At_Close和At_Open所對應的ValueExpression文本框中，分別鍵入jvs_Close和jvs_Open。5.仿真驗證單擊ResourceLogicBehaviorEditor對話框的OK按鈕結束夾爪gripper1的智能組件定義。在SignalViewer窗口中選擇所有與夾爪gripper1互連的輸入輸出信號，將它們加入到SimulationPanel窗口中。5.仿真驗證在所有工藝操作不啟動運行的情況下在SequenceEditor窗口中啟動仿真。在SimulationPanel窗口中強制gripper1_To_Close或gripper1_To_Open信號為1后，當夾爪gripper1到達指定姿態時，對應的狀態信號會置1。5.仿真驗證考慮到夾爪gripper1在夾取芯柱partc時還需要使用CLOSE2這個姿態，類似于OPEN或CLOSE姿態動作的實現，在智能組件的定義中新增并設定輸入信號變量To_Close2、輸出信號變量At_Close2，參數變量jvs_Close2、Keep_Close2，以及動作變量mtp_Close2等，以實現CLOSE2姿態動作。5.仿真驗證至此，夾爪的智能組件定義設定成功，單擊ResourceLogicBehaviorEditor對話框的OK按鈕結束夾爪智能組件設定。最后在ObjectTree窗口或GraphicViewer窗口中單擊選中夾爪gripper1，選擇軟件主界面Modeling菜單→Scope欄→EndModeling命令以結束夾爪gripper1的編輯。任務6.2

機器人交互信號協同6.2.1機器人交互信號創建1.創建PLC輸入信號與機器人輸出信號互連在GraphicViewer中或ObjectTree窗口中單擊選中機器人robot1，然后選擇軟件主界面Control菜單→Robot欄→RobotSignals命令以彈出RobotSignals對話框。1.創建PLC輸入信號與機器人輸出信號互連單擊RobotSignals對話框工具欄上的NewInputSignal按鈕以彈出InputSignal對話框。在InputSignal對話框的PLCSignalName文本框中鍵入robot1_gripper1_to_CLOSE,RobotSignalName文本框中鍵入gripper1_to_CLOSE，然后單擊其OK按鈕完成信號創建。2.創建PLC輸出信號與機器人輸入信號互連單擊RobotSignals對話框工具欄上的NewOutputSignal按鈕以彈出OutputSignal對話框，在OutputSignal對話框的PLCSignalName文本框中鍵入robot1_gripper1_at_CLOSE,RobotSignalName文本框中鍵入gripper1_at_CLOSE，然后單擊其OK按鈕完成信號創建。2.創建PLC輸出信號與機器人輸入信號互連同理，創建機器人robot1控制夾爪gripper1到達OPEN、CLOSE2姿態，以及控制旋轉料倉到達SORT、INSTALL、SPRAY、HOME姿態所需的相關交互信號。3.創建機器人默認信號與PLC互連PS軟件提供了機器人控制器默認交互信號，單擊RobotSignals對話框工具欄上的CreateDefaultSignals按鈕即可生成這些默認交互信號。創建完機器人所有交互信號后即可單擊RobotSignals對話框OK按鈕關閉該對話框。6.2.2機器人與智能組件的協同1.加載機器人工藝操作單擊選中OperationTree窗口中SortStation節點下的機器人工藝操作carry_parta，再單擊PathEditor窗口工具欄上的AddOperationstoEditor按鈕將其添加到PathEditor窗口中。2.機器人OLP同步命令信號交互在PathEditor窗口中單擊carry_parta操作下pick路徑點的OLPCommands參數欄，在彈出的default-pick對話框中首先單擊ClearAll按鈕，將原有的OLP指令清除，然后單擊Add按鈕，選擇StandardCommands->Synchronization->SetSignal指令。在彈出的SetSignal對話框中，SignalName下拉列表內選擇gripper1_to_CLOSE信號，Expression文本框內鍵入1以置位信號，然后單擊OK按鈕完成SetSignal指令的添加。（1）機器人發出請求信號2.機器人OLP同步命令信號交互繼續單擊default-pick對話框的Add按鈕，選擇StandardCommands->Synchronization->WaitSignal指令。在彈出的WaitSignal對話框中，SignalName下拉列表內選擇gripper1_at_CLOSE信號，Value微調文本框內鍵入1以等待信號置位，然后單擊OK按鈕完成WaitSignal指令的添加。（2）機器人等待響應信號2.機器人OLP同步命令信號交互夾爪運動到CLOSE姿態后，機器人還需要使用SetSignal指令將gripper1_to_CLOSE信號清0，最終完成機器人到達pick路徑點時執行夾取動作的整個信號交互過程。（3）機器人撤銷請求信號2.機器人OLP同步命令信號交互類似的，將place路徑點原有的OLP指令更改為信號交互控制，注意保留綁定parta到stock的指令。2.機器人OLP同步命令信號交互同理，機器人路徑點OLP欄中對旋轉料倉的驅動指令也可以改為信號交互控制。任務6.3

PLC模塊交互信號協同6.3.1PLC模塊的創建與編程1.創建PLC模塊1）單擊軟件主界面右側的ModuleViewer選項卡以打開隱藏的ModuleViewer窗口，ModuleViewer窗口中自帶空的PLC程序模塊Main。1.創建PLC模塊2）單擊ModuleViewer窗口工具欄中的NewModuleObject按鈕以新建PLC程序模塊，在ModuleViewer窗口的ModulesInventory目錄列表中可以看到新建的Module模塊，將其重命名為gripper1。2.PLC模塊信號交互編程雙擊ModuleViewer窗口ModulesInventory目錄列表中的gripper1模塊，在彈出ModuleEditor對話框后，繼續單擊ModuleEditor對話框工具欄上的NewEntry按鈕，然后在彈出的對話框中新建PLC程序語句。2.PLC模塊信號交互編程在ResultSignal輸入欄鍵入Output信號gripper1_To_Close，在其下方的文本框內鍵入Input信號robot1_gripper1_to_CLOSE作為表達式，編寫完畢后單擊OK按鈕即可完成PLC程序語句的添加。（1）控制信號交互編程2.PLC模塊信號交互