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      NX機電概念設計與PLC S7-1200間的通信

      放大字體  縮小字體 發布日期:2020-03-23   來源:鹽城工學院   作者:蔣鵬; 楊曉冬   瀏覽次數:16451
      本文以西門子NX軟件中的機電概念設計模塊、西門子s7-1200系列PLC、KEPServerEX為研究對象,以實例介紹了PLC信號與NX中MCD信號間的以太網通信解決方案。實現了PLC接收NX中三維模型運動信號以及控制模型運動的功能。
      1 引言

          隨著信息技術的發展,傳統制造業正經歷著前所未有的變革,以工業4.0為代表新一輪產業升級正在展開。而這新一代信息技術有助于提高制造的靈活性,使得制造商能夠以更快的速度和更低成本制造出市場所需的產品。其中一項關鍵的技術叫做虛擬調試。西門子公司在機電設備的數字化原型設計和虛擬仿真調試領域有著非常豐富的經驗和領先的解決方案。其中NX軟件可以通過OPC DA和真實的PLC進行仿真驗證,也可以直接連接 Step7 PLCsim Advanced,Matlab,Profinet等接口。通過NX中的MCD信號與PLC信號通信,可以不用等設備制造出來以后,再進行控制軟件的調試,設計階段在軟件環境中就可以驗證設備硬件結構,軟件邏輯的合理性。這樣就能盡可能地避免設備生產出來才發現無法滿足實際要求的情況。同時也大大地提高了詳細設計階段機械結構、氣動、液壓、電氣、自動化工程等各學科的并行程度。
       
          本文以實際工程為例,介紹了西門子NX中機電概念設計與PLC S7-1200間以太網通信解決方案。
       
      2 PLC及KEPServer部分的配置

          MCD信號與PLC信號間通信最常用的通訊協議就是OPC DA。即把不同協議的設備通過OPC服務軟件互聯在一起,這里就是把S7-1200系列PLC和NX連接在一起,起到通訊橋梁的作用。通信需要PLC進行編程、NX中建立機電概念模型設計,并在兩者之間進行數據的輸入與輸出。下面對這種通信方式進行介紹。
       
          2.1 PLC配置
          利用西門子TIA Portal V14編程軟件,實現PLC(S7-1200系列:CPU1214C AC/DC/RLY)對NX中的三維模型運動控制。注意要將1200的屬性-常規-保護-連接機制中“允許從遠程伙伴(PLC、HMI、OPC、…)使用PUT/GET通信訪問”勾上,參見圖1所示。
       
      圖1 PLC設置
       
          2.2 KEPServer配置
          打開KEPServer配置界面,新建文件并在左側目錄下的連接性處點擊“單擊添加通道”
          選擇Siemens TCP/IP Ethemet,參見圖2所示。
       
      圖2 KEPServer通道添加
       
          點擊下一步,進行設置通道名稱,指定要綁定的網絡適配器等操作,參見圖3所示。
       
       
      圖3 KEPServer通道設置
       
          接下來在左側目錄通道1 下面點擊“單擊添加設備”按鈕,彈出添加設備向導。單擊下一步,在下拉列表中選擇S7-1200,單擊下一步,參見圖4所示。
       
       
      圖4 KEPServer添加設備
       
          輸入所要連接的PLC的IP地址,單擊下一步,參見圖5所示。
       
       
      圖5 設備添加向導
       
          待設備添加完成后,在右側標記名框中添加標記名,把與NX通信的信號添加進去,參見圖6所示。
       
       
      圖6 KEPServer添加信號
       
          信號的地址欄對應PLC中的點,數據類型選擇布爾型,參見圖7所示。
       
       
      圖7 KEPServer信號類型
       
      3 NX與OPC建立數據連接

          首先在NX中的機電概念設計模塊建立好基本機電對象,參見圖8所示。
       
       
      圖8 NX機電概念設計
       
          單擊菜單-首選項-外部信號配置,選擇KEPServerEX并把之前添加的所有與PLC連接的信號點全部勾選,參見圖9所示。
       
       
      圖9 NX外部信號配置
       
          在NX中添加輸入/輸出信號,并與KEPServer中的信號進行信號映射,參見圖10所示。

       

       
      圖10 NX與KEPServer信號映射
          最后,通過網線將外部PLC與NX所在的電腦連接,就完成了PLC信號與NX中的MCD信號間的通信,實現由PLC控制NX中的三維模型運動,可以通過添加至運行時查看器檢查運行狀況,參見圖11所示。
       
       
      圖11 運行時查看器
       
      4 結束語
       
          本文以實例介紹了西門子NX軟件與S7-1200系列PLC的通信方案,可實現外部控制器與計算機三維模型間的虛擬調試。此外,NX與PLC間傳輸的數據也可以基于M區,DB塊等,靈活應用兩者間的數據傳輸可以在三維模型中實現例如計數、復位等各種不同的功能。
       
      參考文獻
          [1]西門子S7-1200PLC用戶手冊
       
       
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