數(shù)字化生產(chǎn)線的操作規(guī)范及方法步驟數(shù)字化生產(chǎn)線的操作規(guī)范及方法步驟知識目標熟悉基于PROFINET的生產(chǎn)網(wǎng)絡掌握基于觸摸屏的操作規(guī)范掌握模塊化生產(chǎn)單元的調(diào)試方法技能目標能夠說出數(shù)字化生產(chǎn)線基于PROFINET生產(chǎn)網(wǎng)絡的基本構(gòu)架能夠按照操作規(guī)范對觸摸屏進行操作能夠選用正確的方法對模塊化的生產(chǎn)單元進行調(diào)試素質(zhì)目標1.具有分析與決策能力；2.具有發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力；3.具有精益求精的工匠精神；4.培養(yǎng)奉獻社會的職業(yè)道德情操。任務情景鋁殼電機關鍵構(gòu)件數(shù)字化生產(chǎn)線利用立體倉庫設備可實現(xiàn)倉庫高層合理化、存取自動化、操作簡便化，包括幾大模塊組成：立體倉庫、出入庫平臺、發(fā)那科機器人、AGV磁條導航小車、工位操作琴臺；工位設有機器人編程技術、PLC編程技術、WINCC上位機組態(tài)技術、AGV磁條導航小車調(diào)度技術、RFID無線射頻技術、變頻器驅(qū)動技術、伺服驅(qū)動技術、傳感器技術、氣動技術、故障模塊排除等。任務分析PROFINET支持多種數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)、多種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、多種技術協(xié)議（如HTTP、SNMP、ARP、TCP/IP等）、多種有線、無線、非實時、實時（RT、IRT）通信，通過建立PROFINET生產(chǎn)網(wǎng)絡可實現(xiàn)數(shù)據(jù)一網(wǎng)到底跨越現(xiàn)場層、控制層和管理層的實時控制與傳輸，將數(shù)字化生產(chǎn)線各部分聯(lián)為一個整體。各個單元互聯(lián)具備即插即用的兼容性，現(xiàn)場增加設備操作方便，不僅與內(nèi)部元件（設備）、外接元件（設備）、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、IT因特網(wǎng)互聯(lián)互通，而且用戶還可以通過電腦IE瀏覽器，甚至手機平板等移動設備進行網(wǎng)絡在線監(jiān)控。知識準備基于PROFINET的生產(chǎn)網(wǎng)絡PROFINET是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術，使用TCP/IP和IT標準，是一種實時以太網(wǎng)技術。它無縫集成了所有的現(xiàn)場總線，實現(xiàn)了工業(yè)以太網(wǎng)和實時以太網(wǎng)的技術統(tǒng)。PROFINET是自動化領域處于領先地位的工業(yè)以太網(wǎng)標準，它包括全廠范圍的現(xiàn)場總線通信以及車間與管理室之間的通信。PROFINET可以同時進行標準的以太網(wǎng)傳輸和毫秒級的實時數(shù)據(jù)傳輸。知識準備基于PROFINET的生產(chǎn)網(wǎng)絡本課程的數(shù)字化生產(chǎn)線所需設備自身都集成了PROFINET接口，只需要分別設置IP地址，保證設備間的IP地址在同一網(wǎng)段不重復即可。S7-1500、S7-1200、G120、V90、TP900精致面板等設備通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機連接，如圖5-35所示。交換機不需要單獨設置和硬件組態(tài)，只需要提供24V直流供電即可，即插即用。知識準備基于PROFINET的生產(chǎn)網(wǎng)絡圖5-35基于Profinet的生產(chǎn)網(wǎng)絡知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范WINCC是可視化軟件用來組態(tài)SIMATIC面板，SIMATIC工業(yè)PC的工程組態(tài)軟件。WINCC可以多種工業(yè)化現(xiàn)場設備以及控制軟件有效兼容。具有優(yōu)良的操作界面，用戶可以方便地通過菜單窗口進行可視化操作。基于觸摸屏的操作規(guī)范以用戶為中心的基本設計原則順序原則功能原則45一致性原則頻率原則123PROTAL中觸摸屏的設計要遵循以下原則。6重要性原則7面向?qū)ο笤瓌t知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范本次任務以數(shù)字化生產(chǎn)線原料倉觸摸屏操作為例，掌握規(guī)范操作觸摸屏的基本方法。在操作觸摸屏前，應具備以下安全條件：1）檢查設備是無異常；2）電氣設備電源、開關及插座等設備良好，接地正常；3）機械設備結(jié)構(gòu)無損壞、設備氣路氣壓正常；4）操作人員具備相關的設備操作培訓；5）運行產(chǎn)線時操作人員必須在監(jiān)控產(chǎn)線狀況；6）發(fā)生緊急故障時，按下工作臺上的緊急按鈕停止產(chǎn)線運行。具備以上安全條件后，觸摸屏的基本操作規(guī)范如下：知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范1）進入開始頁面，查看使用注意事項，如圖5-36所示；圖5-36開始頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范2）進入系統(tǒng)控制頁面，查看原料倉各個設備當前狀態(tài)是否正常，如圖5-37所示；圖5-37系統(tǒng)控制頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范3）進入V90伺服控制頁面，對V90進行回零點動、絕對位置與相對位置的移動檢查，如圖5-38所示；圖5-38伺服控制頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范4）進入倉庫信息頁面，查看立體倉庫料盤與工件信息，如圖5-39所示；圖5-39倉庫信息頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范5）進入入庫模式頁面，選擇一個空倉格進行手動入庫，入庫成功之后查看倉庫信息變化，之后再進行手動出庫操作，如圖5-40所示;圖5-40入庫模式頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范6）進入電機控制頁面，手動控制出庫平臺、入庫平臺與出件平臺的電機正反轉(zhuǎn)、電機復位等功能，再使用AGV調(diào)度功能對出入庫平臺進行原料的出入庫，如圖5-41所示；圖5-41電機控制頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范7）進入閥門控制頁面，手動操作控制氣缸動作、RFID讀寫數(shù)據(jù)讀取與寫入，如圖5-42所示；圖5-42閥門控制頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范8）進入手動示教頁面，監(jiān)控軸當前位置及示教倉庫、定義零點畫面，如圖5-43所示；圖5-43手動示教服頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范9）進入歷史故障查看畫面，可以查看設備運行的歷史故障信息，如圖5-44所示；圖5-44歷史故障查看頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范10）進入仿真控制上件畫面，先選擇立體倉庫空料盤，再選擇原材料，可對空料盤進行一鍵上件操作，如圖5-45所示；圖5-45仿真控制上件頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范11）進入故障設置畫面，可對阻擋機構(gòu)后端傳感器、阻擋機構(gòu)前端電磁閥等設備進行虛擬化故障設置，如圖5-46所示；圖5-46故障設置頁面知識準備基于觸摸屏的操作規(guī)范12）進入故障排除畫面，可查看故障發(fā)生的具體原因，如圖5-47所示。圖5-47故障排除頁面本本課程的數(shù)字化生產(chǎn)線根據(jù)功能需求將其劃分為包含供料、分揀、搬運、加工、裝配、成品倉儲6個獨立的單元模塊，每個單元模塊都具有各自獨立的PLC控制器，各單元模塊可完成其特定的實訓項目。本次任務以基于SINAMICSV90伺服驅(qū)動系統(tǒng)的供料單元為例進行模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試，配合S7-1500PLC完成供料系統(tǒng)的運動控制功能。伺服驅(qū)動系統(tǒng)SINAMICSV90伺服驅(qū)動版本有兩個，一個是脈沖序列，一個是PROFINET通信。脈沖控制的特點是具有脈沖位置控制等。PROFINET通信特點是適應性強，與大多數(shù)設備構(gòu)建成工業(yè)以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡。供料單元采用PROFINET版本SINAMICSV90PN。模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試知識準備知識準備SINAMICSV90組態(tài)首先要檢查所使用的Protal軟件是否安裝有V90HSP支持包，若沒有V90HSP支持包,需要到西門子工業(yè)支持中心下載，打開/到下載中心搜索V90HSP支持包，如圖5-48所示。模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試知識準備SINAMICSV90組態(tài)圖5-48下載對應版本的HSP支持包模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試知識準備SINAMICSV90組態(tài)然后安裝HSP支持包，打開博途V16→選項→支持包，如圖15-49。模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-49找到選項→支持包知識準備SINAMICSV90組態(tài)從文件系統(tǒng)添加，打開如下圖5-50所示的文件安裝即可。模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-50選擇安裝文件知識準備SINAMICSV90組態(tài)硬件添加SINAMICSV90-PN。裝配模塊單元采用S7-1500PLC連接SINAMICSV90伺服系統(tǒng)，實現(xiàn)位置控制。通過在ProtalV16工藝對象中添加定位軸組態(tài)V90。模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試1）創(chuàng)建新項目，如圖5-51所示；圖5-51創(chuàng)建新項目知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試2）組態(tài)新設備，如圖5-52所示；圖5-52組態(tài)新設備知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試3）添加1516PLC，如圖5-53所示；圖5-53添加1516PLC知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試4）設置1516PLCIP地址，如圖5-54所示；圖5-54設置1516PLC知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試5）添加伺服驅(qū)動，如圖5-55所示；圖5-55添加伺服驅(qū)動知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試6）硬件屬性設置伺服驅(qū)動IP，如圖5-56所示；圖5-56在硬件屬性中設置伺服驅(qū)動知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試7）與PLC建立網(wǎng)絡連接，使用鼠標拖拽設備網(wǎng)口連接，如圖5-57所示；圖5-57建立網(wǎng)絡連接知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試8）與PLC建立拓撲連接，使用鼠標拖拽設備網(wǎng)口連接，如圖5-58所示；圖5-58建立拓撲連接知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試9）設置伺服驅(qū)動參數(shù)，如圖5-59所示；圖5-59設置伺服驅(qū)動參數(shù)知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試10）配置工藝對象參數(shù)，如圖5-60所示；圖5-60配置工藝對象參數(shù)知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試11）添加操作變量V90控制數(shù)據(jù)塊，如圖5-61所示；圖5-61添加操作變量V90控制數(shù)據(jù)塊知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試12）添加V90控制變量，如圖5-62所示；圖5-62添加V90控制變量知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試13）添加V90狀態(tài)變量，如圖5-63和圖5-64所示；圖5-63添加V90狀態(tài)變量1知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-63添加V90狀態(tài)變量1知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試14）添加操作指令V90控制塊，如圖5-65所示；圖5-65添加操作指令V90控制塊知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試15）添加軸使能指令，如表5-4和圖5-66所示。表5-4添加軸使能指令參數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明說明AxisTO_AxisInput工藝對象EnableBoolInput工藝對象：=1啟用，=0禁用StatusBoolOuput工藝對象狀態(tài):=1啟用；=0禁用BusyBoolOuput=1作業(yè)正在處理中ErrorBoolOuput=1出錯ErrorIDWordOuput出錯代號知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-66添加軸使能指令知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試16）添加軸復位指令，如表5-5和圖5-67所示；表5-5添加軸復位指令參數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明說明AxisTO_AxisInput工藝對象ExecuteBoolInput上升沿時啟動作業(yè)BusyBoolOuput=1作業(yè)正在處理中ErrorBoolOuput=1出錯ErrorIDWordOuput出錯代號知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-67添加軸復位指令知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試17）添加軸回原指令，如表5-6和圖5-68所示；表5-6添加軸回原指令參數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明說明AxisTO_AxisInput工藝對象ExecuteBoolInput上升沿時啟動作業(yè)ModeIntInput操作模式DoneBoolOuput作業(yè)已完成BusyBoolOuput=1作業(yè)正在處理中ErrorBoolOuput=1出錯ErrorIDWordOuput出錯代號知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-68添加軸回原指令知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試18）添加軸暫停指令，如表5-7和圖5-69所示；表5-7添加軸暫停指令參數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明說明AxisTO_AxisInput工藝對象ExecuteBoolInput上升沿時啟動作業(yè)DoneBoolOuput作業(yè)已完成BusyBoolOuput=1作業(yè)正在處理中ErrorBoolOuput=1出錯ErrorIDWordOuput出錯代號知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-69添加軸暫停指令知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試19）添加軸絕對定位指令，如表5-8和圖5-70所示；表5-8添加軸絕對定位指令參數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明說明AxisTO_AxisInput工藝對象ExecuteBoolInput上升沿時啟動作業(yè)PositionLRealInput絕對目標位置VelocityLRealInput定位的速度設定值DirectionIntInput軸的運動方向DoneBoolOuput作業(yè)已完成BusyBoolOuput=1作業(yè)正在處理中ErrorBoolOuput=1出錯ErrorIDWordOuput出錯代號知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-70添加軸絕對定位指令知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試20）添加軸相對定位指令，如表5-9和圖5-71所示；表5-9添加軸相對定位指令參數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明說明AxisTO_AxisInput工藝對象ExecuteBoolInput上升沿時啟動作業(yè)VelocityLRealInput速度設定值DirectionIntInput定位距離DoneBoolOuput作業(yè)已完成BusyBoolOuput=1作業(yè)正在處理中ErrorBoolOuput=1出錯ErrorIDWordOuput出錯代號知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試圖5-72添加軸相對定位指令知識準備模塊化生產(chǎn)單元調(diào)試21）添加軸點動指令，如表5-10和圖5-73所示；表5-10添加軸點動指令參數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明說明AxisTO_AxisInput工藝對