CN110991020A - 一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，涉及PLC程序测试和仿真技术领域，其技术方案要点包括基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，包括如下步骤：步骤1、采用PLC组态控制机以及PC端；步骤2、通过Soildworks软件制作机电一体化设备的三维模型；步骤3、PLC组态控制机与PC端相连，将博途V13软件数据模块中的数据传输到LabVIEW的设备模块中；步骤4、将Soildworks软件制作的三维模型导入LabVIEW软件的设备控制模块中；步骤5、通过LabVIEW软件的设备控制模块，将博途V13软件数据模块中的数据传输至Soildworks软件制作三维模型，使机电一体化模型进行运动，达成虚拟仿真的结果。本发明的模拟仿真方法具有可视、可调以及可改数据量的效果，达到有效缩短产品的调试时间与节约设计资金的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种PLC程序测试和仿真技术领域，更具体地说它涉及一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法。
背景技术
机电一体化又称机械电子学，是结合机械与电气的相关应用类学科，其中又包含了运动力学、电子学和信息科学等技术学科。
目前，机电一体化技术正要随着时代的潮流而改进，变得更加小型、更加环保、更加智能与高性能，甚至可以与网络进行关联。与此同时，随着更多的厂商使用机电一体化设备，意味着现代工业工程的发展以及技术前进的大方向为自动化方向和智能化方向。在机电一体化设备中最常用的控制器即为实现工业自动化发展的PLC。
但由于对 PLC 程序的调试主要是现场将PLC和PC端进行连接或者与操作设备进行连接，而这些连接方法的前提是要在有物理模型的情况下才可以完成，因此将导致研发人员的研发周期变得漫长。在实际开发过程中，又由于产品设计出来后未经过改进模拟加强而出现产品失败，导致更多的问题出现在设备的调试过程中，在研发人员反复调试中导致花费过多时间，也浪费的相应的资金，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，该基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法具有实现Soildworks软件和PLC直接通信的效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，包括如下步骤：
步骤1、采用PLC组态控制机以及PC端的LabVIEW软件、博途V13软件和实现三维模型制作的Soildworks软件；
步骤2、通过Soildworks软件制作机电一体化设备的三维模型；
步骤3、PLC组态控制机与PC端相连，通过运用OPC协议通信模块将博途V13软件数据模块中的数据传输到LabVIEW的设备模块中；
步骤4、将Soildworks软件制作的三维模型导入LabVIEW软件的设备控制模块中，添加监测值与改变参数的数据；
步骤5、通过LabVIEW软件的设备控制模块，将博途V13软件数据模块中的数据传输至Soildworks软件制作三维模型，使机电一体化模型进行运动，达成虚拟仿真的结果。
本发明进一步设置为：在步骤3中，当PLC组态控制机将博途V13软件中的数据传输到LabVIEW的设备模块中时，可添加检测值。
本发明进一步设置为：在步骤4中，LabVIEW软件的NI SoftMotion模块根据Soildworks软件的轴、运动平台、空间坐标数据，在LabVIEW软件内创建运动轴、运动平台、运动轨迹。
本发明进一步设置为：所述PLC组态控制机通过网络串口与PC端进行连接，博途V13软件通过自动分配IP地址给PC端与将PC端和PLC组态控制机连接。
本发明进一步设置为：所述LabVIEW软件包括分别用于数据的监测以及收集的数据检测模块和数据收集模块，且数据检测模块和数据收集模块产生的数据相互独立。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、PLC组态控制机形成可视、可调以及可改数据量的仿真模拟软件；
2、有效降低操作人员的辛苦程度，进而显著提高工作的效率；
3、采用该方法对机电一体化设备在虚拟的原型中进行调试和数据采集，达到有效缩短产品的调试时间与节约设计资金的目的。
附图说明
图1是本实施例的流程框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，包括如下步骤：
步骤1、采用PLC组态控制机以及PC端的LabVIEW软件、博途V13软件和实现三维模型制作的Soildworks软件，PLC组态控制机用于连接PC端和博途V13软件，Soildworks软件用作模拟相应的控制对象以及控制对象的动作，且PLC组态控制机通过网络串口与PC端进行连接，博途V13软件通过自动分配IP地址给PC端与将PC端和PLC组态控制机连接；
步骤2、通过Soildworks软件制作机电一体化设备的三维模型；
步骤3、PLC组态控制机与PC端相连，通过运用OPC协议通信模块将博途V13软件数据模块中的数据传输到LabVIEW的设备模块中，并当PLC组态控制机将博途V13软件中的数据传输到LabVIEW的设备模块中时可添加检测值，且LabVIEW软件的设备模块包括分别用于数据的监测以及收集的数据检测模块和数据收集模块，且数据检测模块和数据收集模块产生的数据相互独立；
步骤4、将Soildworks软件制作的三维模型导入LabVIEW软件的设备控制模块中，添加监测值与改变参数的数据，且LabVIEW软件的NI SoftMotion模块根据Soildworks软件的轴、运动平台、空间坐标数据，在LabVIEW软件内创建运动轴、运动平台、运动轨迹；
步骤5、通过LabVIEW软件的设备控制模块，将博途V13软件数据模块中的数据传输至Soildworks软件制作三维模型，使机电一体化模型进行运动，达成虚拟仿真的结果。
因此，当用户通过NI SoftMotion模块即可在LabVIEW软件中创建运动轴、运动平台、运动轨迹等，进而在其中进行配置调试，测试并做出用户想要的运动动作，不仅可以在LabVIEW中通过这个模块进行控制监视，还可以控制运动的位置速度。且通过NISoftMotion模块能轻松的将生产商的机电一体化产品的NI SolidWorks 模型与LabVIEW程序相关联，进而让机电一体化设备中的运动驱动器和位置传感器可以在虚拟的平台进行建设，模拟机电一体化产品的仿真原型的运动轨迹。通过这种方式，研发人员可以在PC端上创建机电一体化产品的虚拟原型，然后针对虚拟的设备来进行对于设备的计算以及对于原型的设计以及对于模型的优化。需要说明的是，本实施例使用西门子S-1200的控制箱作为PLC组态控制机，并通过OPC协议通信模块使西门子S-1200的控制箱和PC端的LabVIEW软件进行数据的传输与通讯。在建立机电一体化产品的三维模型后，通过LabVIEW软件中的NISoftMotion模块使机械模型与LabVIEW软件之间进行联系，再通过编写LabVIEW软件程序进行控制，进而实现了西门子S-1200控制箱控制PC端上的Soildworks软件内三维模型进行运动的目的，使得LabVIEW软件作为进行大量的数据传输和数据处理的媒介，以调试PLC组态控制机端口的程序使三维模型进行运动。
在控制三维模型进行运动时，需要注意的是，直线运动函数模块中含有：绝对运动、相对捕捉、速度以及相对运动这四种运动方式，具体的运动方式可以通过控制Soildworks软件选择，而其中的相对捕捉不能使用在Soildworks坐标轴中。在LabVIEW软件的Straight-Line Move模块的输入端的控制源可以是坐标空间或轴。并当控制源连接坐标空间时，项目中的三维模型坐标空间将被其控制，如果输入端位置连接的是一维数组，在模型的数据选择中也将出现输入端的数组选项，且目标模型的控制轴与之前所设置的轴个数相等；当控制源连接的是轴时，输入端位置连接的是一个数值量。输入端执行所需连接的是一个布尔量，控制其功能模块的开关。输入端速度连接一个数值量，控制Soildworks软件的三维模型的运动速度。输入端的加速度连接一个数值量，控制Soildworks软件的三维模型的运动加速度。输入端完成后即输出一个布尔量，表示运动是否完成。
综上，PLC组态控制机形成可视、可调以及可改数据量的仿真模拟软件，进而达到有效缩短产品的调试时间与节约设计资金的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，但凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干修改和润饰，这些修改和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、采用PLC组态控制机以及PC端的LabVIEW软件、博途V13软件和实现三维模型制作的Soildworks软件；
步骤2、通过Soildworks软件制作机电一体化设备的三维模型；
步骤3、PLC组态控制机与PC端相连，通过运用OPC协议通信模块将博途V13软件数据模块中的数据传输到LabVIEW的设备模块中；
步骤4、将Soildworks软件制作的三维模型导入LabVIEW软件的设备控制模块中，添加监测值与改变参数的数据；
步骤5、通过LabVIEW软件的设备控制模块，将博途V13软件数据模块中的数据传输至Soildworks软件制作三维模型，使机电一体化模型进行运动，达成虚拟仿真的结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，其特征在于：在步骤3中，当PLC组态控制机将博途V13软件中的数据传输到LabVIEW的设备模块中时，可添加检测值。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，其特征在于：在步骤4中，LabVIEW软件的NI SoftMotion模块根据Soildworks软件的轴、运动平台、空间坐标数据，在LabVIEW软件内创建运动轴、运动平台、运动轨迹。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，其特征在于：所述PLC组态控制机通过网络串口与PC端进行连接，博途V13软件通过自动分配IP地址给PC端与将PC端和PLC组态控制机连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于PLC和Soildworks软件的模拟仿真方法，其特征在于：所述LabVIEW软件包括分别用于数据的监测以及收集的数据检测模块和数据收集模块，且数据检测模块和数据收集模块产生的数据相互独立。
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| CN111930027A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-11-13 | 上海交大智邦科技有限公司 | 一种机电液联合仿真虚拟调试方法及装置 |
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| CN109799730A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-05-24 | 东华大学 | 一种机电一体化仿真平台及其设计方法 |
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