基于三维实体模型的PLC程序调试系统研究

发布时间：2017-04-12 09:06

  本文关键词：基于三维实体模型的PLC程序调试系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术的发展,现代工业不断朝着自动化、智能化的方向发展,机电一体化设备应用越来越广。PLC是机电一体化设备最常用的控制器,是实现工业自动化的一大支柱。目前,对PLC程序的调试主要是现场联机调试,必须要在物理硬件搭建完成后才能进行,这使得设备的开发周期很长,效率很低,因此开展对PLC程序调试方法的研究对于机电一体化设备的开发具有重要意义。通过图形化编辑语言(G语言)在LabVIEW中开发PLC与SolidWorks进行联合仿真的实验平台,从而实现PLC程序控制SolidWorks三维实体模型的运动,达到设备设计制造与控制程序调试的同步进行。根据PLC程序的特点,对LabVIEW平台进行模块化设计开发一套具有通用功能的子系统,通过对该系统进行简单的模块重组和参数设置来实现PLC对SolidWorks三维模型控制平台的搭建。针对难以对高速脉冲指令进行仿真的问题,本文根据NI SoftMotion中Straight-Line Move函数的使用方法设计一种小步长运动方式,实现对高速脉冲的仿真。最后,以扣式电池分盘机为试验对象,对开发的PLC程序调试系统进行验证,从而证明基于三维模型上的PLC程序调试系统的可行性。
【关键词】：LabVIEW 三维模型 PLC 程序调试 NI SoftMotion
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH-39;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及研究意义9-11
• 1.1.1 机电一体化技术简介9-10
• 1.1.2 基于虚拟原型的机电一体化仿真技术概述10
• 1.1.3 课题提出背景及研究意义10-11
• 1.2 PLC程序调试方法的研究现状11-13
• 1.2.1 PLC介绍11
• 1.2.2 基于仿真调试软件的PLC程序调试方法11-12
• 1.2.3 基于组态软件模拟PLC控制对象的调试方法12-13
• 1.3 LabVIEW的应用13-15
• 1.4 本论文主要研究内容及工作安排15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 基于LabVIEW的计算机与PLC串口通信17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 基于三维模型的PLC程序调试系统方案17-18
• 2.3 LabVIEW软件的介绍18
• 2.4 PLC串口通信方法18-19
• 2.5 LabVIEW与PLC串口通信方法19-21
• 2.6 LabVIEW与PLC通讯的实现21-27
• 2.6.1 LabVIEW与PLC通讯方案21-22
• 2.6.2 VISA串口通讯22-23
• 2.6.3 LabVIEW与PLC通讯指令23-26
• 2.6.4 LabVIEW与PLC通讯过程26-27
• 2.7 本章小结27-29
• 第三章 LabVIEW与SolidWorks联合仿真29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 NI SoftMotion模块介绍29-30
• 3.3 SolidWorks运动仿真30-34
• 3.3.1 SolidWorks Motion介绍30-32
• 3.3.2 SolidWorks Motion仿真创建32-34
• 3.4 NI SoftMotion模块与SolidWorks模型进行关联34-39
• 3.4.1 关联LabVIEW项目与SolidWorks装配体34-35
• 3.4.2 关联NI SoftMotion Axis与SolidWorks模型中的马达35-36
• 3.4.3 建立坐标空间NI SoftMotion Coordinate Space36-37
• 3.4.4 映射传感器37-39
• 3.5 编写LabVIEW程序39-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 PLC调试系统程序设计41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 程序需求分析41-42
• 4.3 LabVIEW VI程序介绍42-43
• 4.4 子VI介绍43-45
• 4.5 子VI设计45-56
• 4.5.1 读传感器（磁开）子VI46-48
• 4.5.2 读取位状态子VI48-50
• 4.5.3 单独写位状态子VI50-52
• 4.5.4 气缸位置-绝对运动方式子VI52-53
• 4.5.5 气缸位置-相对运动方式子程序53-54
• 4.5.6 电机位置-相对运动方式子VI54-56
• 4.6 子程序入库56-58
• 4.7 本章小结58-59
• 第五章 锂锰扣式电池分盘机PLC程序调试59-81
• 5.1 引言59
• 5.2 创建分盘机机械结构59-63
• 5.2.1 升降盘机构61
• 5.2.2 分盘手爪机构61-63
• 5.2.3 满盘传送机构63
• 5.3 自动分盘机运动仿真63-67
• 5.4 分盘机电气控制系统设计67-70
• 5.4.1 分盘机PLC控制系统硬件介绍67-68
• 5.4.2 I/O分配68-69
• 5.4.3 PLC程序69-70
• 5.5 分盘机PLC程序调试系统的LabVIEW程序设计70-78
• 5.5.1 升降盘机构的LabVIEW程序设计70-74
• 5.5.2 分盘手爪机构的LabVIEW程序设计74-78
• 5.6 PLC程序调试系统开发流程78-79
• 5.7 本章小结79-81
• 第六章 结论与展望81-83
• 参考文献83-87
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果87-89
• 致谢89

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