siemenssimit例程对象开发计划书

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1、SiemensSIMIT例程对象开发计划书例程名称MPS模块化加工系统—提取站版本开发单位南京理工大学自动化学院联系人姓名姜建芳电话13057682446E-mailzdhjjf@126.com1.SIMIT例程简介MPS模块化加工系统是结合现代工业特点开发研制的模拟自动化生产过程，集机械、电子、通讯为一体高度集成的机电信息一体化的试验装置，涵盖了机械设计、传感器技术、自控技术、信息技术和计算机技术等多项学科的内容。它包括供料站、检测站、加工站、提取站、工件暂存站、机器人组装站、冲压站、成品检测站、分装站等多个加工单元。整个系统解决

2、了学生不能在实际生产线上操作训练的问题，为教师和学生提供了一套符合实际情况的模拟教学环境。本例程选取提取站作为SIMIT例程，对其进行建模与仿真。图1MPS中提取站外观图2.SIMIT例程功能描述提取站作用为将不合格产品放于废件库，将合格产品送到下一站。其工作流程为开始前检测站是否复位，如果没有复位，复位灯亮，已经复位，开始灯亮，按下开始按钮，如果站上有工件，气抓手向下抓取工件，气抓手组件向上，到位后检测工件颜色，如果是黑色的气抓手组件向右移动到1第一个滑槽位置，如果不是黑色的，气抓手组件向右移动到第二个滑槽位置，然后气抓手向下放下

3、工件，气抓手组件回到原位，循环结束。3.SIMIT对象与PLC的输入和输出接口本例为典型的离散加工系统，因此例程中只用到数字量输入与输出，其定义如下：表1数字量输入地址定义数字量输入地址符号定义备注I0.0Part_AV工件已准备好I0.11B1气抓手组件在前一站位置I0.21B2气抓手组件在下一站位置I0.31B3气抓手组件在分捡位置I0.42B1气抓手在下位I0.52B2气抓手在上位I0.63B1工件不是黑的I0.7IP_FI下一站已准备好I1.0S1开始按钮I1.1S2停止按钮I1.2S3自动/手动I1.3S4复位I1.5Em

4、_Stop急停按钮表2数字量输出地址定义数字量输出地址符号定义备注Q0.01Y1气抓手组件到前一站Q0.11Y2气抓手组件到下一站Q0.22Y1气抓手组件向下Q0.33Y1气抓打开Q0.7IP_N_FO本站已有工件Q1.0H1开始_灯Q1.1H2复位_灯4.利用SIMIT对例程建模利用SIMIT对例程建模思路：1．选题原则：选题的原则力求完整性、真实性、实用性及新颖性，所选题目来源于实验室建设，代表了控制系统中的离散加工系统，具有一定的代表性。2．界面设计：界面设计包括两部分，即MPS提取站工作外观图与操作面板。此部分设计力求2仿真

5、对象界面美观、友好，能清晰并完整反映MPS提取站外观特点，同时操作者可以轻松掌握操作方法。3．后台设计：提取站后台设计中使用大量RAMP组件，实现被控对象中气缸的伸缩、抬放等动作；在工件设计方面，主要采用工件的可见/不可见属性，通过条件判断来实现工件的位置改变。4．创新点难点：此站由于涉及大量工件的显示以及何时显示的问题，对于条件的判断及成立与否需要有足够的分析，才能保证其动作的正确性，这方面为本例程的设计难点；创新点在于其工作过程完全取决于控制器的输出，即在控制程序编写错误或未按实际工艺过程编写的情况下，所开发模型仍能反映错误或实

6、际的工作状态。建模过程与方法：1．SIMIT环境下MPS的仿真模型包括前台动态界面设计、后台逻辑设计以及与控制器的接口设计，而前台界面设计部分又包括可视化部分设计与操作面板部分设计，其结构如图2所示：图2SIMIT环境下MPS的仿真模型结构2．前台的动态界面主要根据真实MPS外形与作用进行设计，其与后台的逻辑模块间的设计是对应的，通过后台相应逻辑模块的使能来驱动前台界面产生动态效果或是采集前台控制信息；与控制器接口的设计的主要任务为选择恰当的网关，并在网关下建立与控制程序相一致的外部变量名称与绝对地址，在供料站的SIMIT设计中，网

7、关采用PLCSIM；后台与网关的连接则通过后台组件库中的外部设备组件进行关联。因此，SIMIT环境下建立MPS仿真模型的大致流程如图3所示：3图3SIMIT环境下建立MPS仿真模型的流程3．选择PLCSIM网关并建立外部变量图4SIMIT中提取站输入网关设计图5SIMIT中提取站输出网关设计4．后台逻辑设计后台逻辑设计主要通过外部输出来驱动各个组件的动作，并最终反映到前台界面中去，在这一部分中主要包括资源分配管理、执行器与传感器设计、工件位置转换设计、出错模块设计。a.资源分配管理资源分配管理部分实现外部变量与后台逻辑的关联，通过后

8、台逻辑与前台按钮的关联，最终实现外部变量与前台控制面板的通讯。图6所示为提取站的资源分配管理部分设计：4图6提取站的资源分配管理部分设计b.执行器与传感器设计MPS的各单元中使用了大量的气动执行元件，SIMIT的任务为对这些执行器进行