《柔性制造系统实训指导书龙哲主编长春工业大学工程训.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柔性制造系统实训指导书龙哲主编长春工业大学工程训.docx（29页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、柔性制造系统实训指导书龙哲主编长春工业大学工程训实训指导书龙哲主编长春工业大学工程训练中心2010年1月实验一雕刻系统的应用一、实验目的:1,熟练掌握固高雕刻系统的使用方法，能够独立操作，为接下来的实验打好基础；2,固高雕刻系统是一类数控系统，其基本涵盖了数控系统的操作要求与操作规程，学生通过熟练掌握该系统能够达到对CNC数控系统的初步熟悉。3,懂得数控语言一一NC代码同底层硬件编程之间的关系。二、实验预备知识2. 1系统概述固高GCV4030B雕刻机演示系统是基于固高公司高性能运动操纵器一GE300SV与标准CNC系统平台的开放式系统。固高运动操纵器应用高速DSP芯片实现系统的高性能、高速度
2、与高精度。而CNC系统平台提供对标准NC程序代码的编译并最终形成运动操纵器的操纵指令。固高GCV4030B雕刻机演示系统软件提供NC程序代码自动执行，连续运动及点动运动两种手动运动模式。加工图像的三维预览能够实时显示当前坐标进给速度与当前执行程序段等系统状态，能够实时修改速度倍率及主轴的速率并提供系统症断功能，使用户轻松完成对雕刻机的精确操纵。2.2 系统初始化：要正确执行GCV4030雕刻机演示系统务必进行必要的参数设置。系统分辨率需设置为1024*768,否则界面可能显示不正常。GCV4030雕刻机演示系统常用参数的设置能够在软件启动后，选取“工具栏/参数设置图标”或者“工具+设置系统参数
3、”菜单项进入系统参数设置对话框。另有一些不经常修改的参数或者者不需要用户自行设定的参数，需要由厂家来修改与设置。与设置。点取“工具”+“设置厂商参数”菜单项，输入密码后即可。其他参数设置储存在EngraVe.ini中。具体参数定义参见“配置文件说明书”。注意：配置文件内的参数对雕刻机系统性能有重要的影响参数设置不当可能会损坏雕机系统，配置文件内系统的参数时,不可随意更换.应由有经验的人员进行调整.开始使用雕刻机请先确认参数是否设置正确。三、实验步骤1,打开雕刻系统。坐标跟踪区速度调节区转速调节区状态显示区-手动控制区轨迹跟踪区 代码跟踪区系统状态栏2,基本参数(1)工作台行程设定可设定机床X、
4、丫、Z三轴的行程大小，可用作软限位。当X、Y、Z三轴的实际位置超过行程范围时，将停止加工操作。(2)电机参数可设置X、Y、Z三轴的脉冲当量，以“脉冲/毫米”或者“脉冲/度”为单位表示。当前轴是旋转轴则使用“脉冲/度”作为单位，否则用“脉冲/毫米”作为单位。“脉冲/亳米”单位的实际意义是每亳米对应多少个脉冲，其倒数即是脉冲当量。比如，输入数值为100,则表示操纵系统发出100个脉冲该轴运动1亳米，即该轴脉冲当量为1/100=0.01亳米(1丝)。同理，“脉冲/度”单位的实际意义是每旋转一度对应多少个脉冲，其倒数即是脉冲当量。比如，输入数值为100,则表示操纵系统发出100个脉冲该轴旋转1度。3,
5、计算方法如下设A一脉冲/亳米；P一一电机驱动器每圈脉冲数已考虑细分；S一一丝杆导程(亳米)；R减速比则A=(P/S)*R例P=500S=5R=2则A=(5005)*2=200若无减速机构即R=I则A=IO0。注意：本系统中的步进电机使用20倍细分。则脉冲当量为1/800,即每发800个脉冲给电机，平台向前(或者向后)运行Imm。4,能够导入已有的NC代码文件进行试雕刻。5,系统三轴回零。系统将自动回到X、Y、Z三个轴的机械原点。6,手动将刀具移动到工件上方，并制定加工的起始点，选择“工具/设定工件坐标系”来指定工件加工原点。7,打开已有的NC代码，将会在预览窗口看到待加工的图形。点击I2I进行
6、加工。四、实验报告及思考b为何要设定脉冲当量？如何设定？2,数控系统的操作步骤是如何的？实验二嵌入式运动操纵在立体仓库中的应用一、实验目的1,认识嵌入式运动操纵器，与嵌入式运动操纵器在全自动立体仓库中的应用;2,熟悉立体仓库的离线操纵与在线操纵（PrOfiBUS通讯）；3,熟悉立体仓库的仓位寻址算法；4,立体仓库的出入库管理。二、实验预备知识2.3 嵌入式运动操纵器嵌入式运动操纵器是一种能独立工作的运动操纵器，它将基于X86的嵌入式PCl（M工控主板通过PClo4插接件直接插装在固高运动操纵模块上，构成一个整体。由于运动操纵模块与工控主板之间使用插针式的连接，相互独立，又紧密结合，具有可靠性高
7、、升级容易、维修方便等特点。嵌入式运动操纵器件工业PC与运动操纵器巧妙结合在一起，消除了插槽连接不牢等原因造成的系统不稳固性，又具有优秀的运动操纵功能，嵌入式运动操纵器可作为理想的数控开发平台，构造出完美的数控系统。技术特点：使用高性能DSP,FPGA技术与嵌入式PClO4主板。运动操纵模块使用固高任意一款通用或者专用运动操纵器。具有成熟的运动操纵功能。支持DOS、WinCE.LinUX操作系统。提供USB、COM、以太网、DNC/软驱、扩展I/O、操纵面板、触摸屏、键盘、鼠标等多种接口，开发调试方便，扩展性强。DoS操作系统支持USB,能够USB启动。2.4 全自动立体仓库自动化仓储技术关于
8、提高劳动生产率、降低生产成本、科学有序的组织生产有着非常重要的作用。自动仓储系统出现以后，得到了迅速的进展，要紧由于这种仓库具有一系列突出优点，在企业物流系统中具有重要作用。1,能够大幅度增加仓库高度，减少占地面积；2,提高了仓库出、入库频率；3,提高了仓库管理水平；4提高效率，减少货损；5,适用场合广。立体仓库又叫高价仓库，简单来讲通常是指应用几层、十几层乃至几十层高的货架存储单元货物，用相应得无聊搬运设备进行货物出库与入库作业的仓库。之因此曾为立体仓库要紧是区别于平面仓库而言。立体仓库通常由高层货架、物料搬运设备、操纵与管理设备与土建公用设施等部分构成。货架通常用钢材制作。常用的物料搬运设
9、备有巷道式堆垛机、高架叉车、轻子输送机、链式输送机、升降机、AGV自动导引小车等。立体仓库的要紧技术：立体仓库的操纵技术（固高科技有限公司提供的这套系统使用的是嵌入式运动操纵技术），立体仓库的寻址技术（此系统使用软件寻址算法实现），出入库管理技术等等。三、实验步骤1,打开“堆垛机操纵柜”，在安装挡板上找到嵌入式运动操纵器：2,熟悉嵌入式运动操纵器的外围硬件接线：通过两根62Pin电缆同端子板（为嵌入式运动操纵器的扩展I/O板）通讯，通过串口同触摸屏通讯（实现触摸屏对堆垛机的手动操纵），通过ProfiBus-DP总线同终端服务器进行通讯（接收来自操纵终端的命令信息）。3,在关闭电柜电源状态下，将
10、拨档开关旋至“手动”状态，重新开启电源，则堆垛机接收触摸屏命令，可进行手动复位。4,在关闭电柜电源状态下，将拨档开关旋至“自动”状态；同时接一个显示器到嵌入式运动操纵器的VGA接口上；重新开启电源，按“F8”键进入嵌入式运动操纵器的DoS操作系统。系统中有一个“BC31”的子目录，为堆垛机操纵程序的编程平台；另有一个rtWarew的子目录为堆垛机操纵程序的源代码。5,注意：不要任意修改堆垛机操纵源码。假如在未熟悉系统源代码到可恢复系统安全运行模式与排除故障的情况下，请用户不要随意修改源码。6,堆垛机的操纵流程立体仓库使用嵌入式网络运动操纵器作为系统的一个节点，立体仓库具有独立手动操纵与联机协调
11、操纵两种工作方式，通过立体仓库操纵柜面板上的转换开关来切换，下图是立体仓库操纵柜面板布局图示意图：操作者使用手动/联机状态切换开关从手动-自动或者者从自动-一手动转换后为了安全性需要先按急停然后按启动进行电气复位。下面是立体仓库操纵程序的流程图：手动联机电源指示启动指示切换状态后请复位！启动急停触摸屏（用于手动操纵）从上面的流程图中看出手动/联机两种操作状态的处理过程是相似的，区别在于一个读取的是市口传过来的触摸屏的数据，一个是PROFIBUS模块中读出的数据，这两种数据的格式也是不一致的，触摸屏的命令比较原始一些，能够进行单轴运动调试，PROFIBUS中的命令是一些动作命令，比如取货/放货等
12、。主监控与立体仓库间通讯命令编码：defineC0MMAND_WAREH0USE_GET_X_T0_P0SlOxOl从仓位X取出到交换台X#l,仓位由para0指出#defineCoMMANlLWAREHOUSE_PUT_INT（LX0x02放到仓位X,仓位由para0指出defineCOMMAND_WAREHOUSE_DO_EXCHANGE0x04小车交换操作，paraO=O,l=交换出,交换入#defineCOMMANDWAREHOUSEMOVETOPOSX0x08小车移动到交换台X,para0=0,1=X#1,X#2)ttdefineCOMMAND_WAREHOUSE_GOJIOMEOx
13、lO回零命令状态查询命令状态查询开始读取操作转台11.7手动/联机读取串口触摸屏命令有效命令解释执行运动操纵反馈状态手动联机读取PROFlBUS命令有效命令解释执行运动操纵反馈状态立体仓库仓位编码：从左到右，从下到上，如下表：333435363738394025262728293031321718192021222324910111213141516123456782.立体仓库子系统反馈信息编码(_profibusACKType_.ACKPara0)：#defineACK_WAREHOUSE_IDLEOxOO/空闲”(SERVO,ON)ttdefineACK_WAREHOUSE_GET_X_T
14、O_POS10x01取货状态#defineACKjAREHOUSE_PUT_INTO_X0x02放货状态WefineACK_WAREHOUSE_EXCHANGEING0x04交换状态WefineACK_WAREHOUSE_MOVETO_POS_X0x08小车移动状态defineACK_WAREHOUSE_GO_HOME0x10回零四、实验报告及思考1,堆垛机的操纵方式除上诉以外，还有哪几种？2,本系统使用的是何种自动化立体仓库的寻址算法？除此以外，还有别的寻址方式，大概都有什么？实验三、AGV操纵系统一、开发操纵系统目标AGV(AutoGuidedVehicle)操纵系统。要求AGV能够按照用
15、户的设置进行运动，正确完成相应的各类功能。二、本系统采取的操纵方法用户对AGV的操纵能够通过两种方法：1 .通过固定在AGV上的嵌入式运动操纵器，配备有LCD显示屏(具有触摸功能)，用户能够按照操纵界面的提示用鼠标或者触摸笔进行具体的配置。2 .通过无线以太网由远程终端对AGV的运动进行操纵。硬件包含远程终端PC、AP、无线以太网卡。三、系统的构成AGV前进方向图1AGV系统构成AGV操纵系统构成如图1所示，整个系统包含AGY本体、读卡器、嵌入式运动操纵器及其端子板、LCD与远程终端设备。下面具体介绍各部分的功能：1、嵌入式运动操纵器：整个操纵系统的核心部分，同意用户从LCD上输入的指令，经处
16、理后送到端子板由此传输到各个外设；同意各个外设反馈回来的数据做相应处理。型号为：GU-400-TSV-I0164-R2、LCD（具有触摸功能）：用户与AGV信息交流的平台，AGV的各类运动信息也在这里显ZJ3、AGV本体：整个操纵系统的载体，同时也是运送物品的载体。4、远程终端设备：通过无线以太网对AGv进行操纵，能够是PC或者工控设备。5、端子板：嵌入式运动操纵器与外设的接口设备。四、操作说明4. 1准备工作1、将导引线的两端分别接在信号发生器的“C1+”与“C1-”，将信号发生器的电源开关打开，这时“路径1”与“电源”上的LED指示灯会亮起来。2、将无线USB网卡（型号：TL-WN321G
17、）插在工控机的USB口，接通TP-LINK的电源。5. 2设备启动1、旋转车顶的钥匙（顺时针旋转），启动小车电源。请查看小车顶端的红色紧停按钮是否按下,按下表示小车处于急停状态，假如处于急停状态，请旋顺时针转此按钮使之弹出，操作系统启动。2、系统启动后找到无线网络信号，界面如图2所示。回收站我的电脑静Mfcrosoft WordPadMyDocumentsVNUWLC41OKlXIlIP信息IIPv6信息无线信息选择网络并按“连接”或右键单击查看更多选项。要添加新网t,请双击“添加新网给T添加新网络ITP-LINK状态：未连接信号强度：没有信号F新的无线网络可用时通知我高级（田I查看日志（D莽
18、VlUlLC. 16:16%图2系统启动后找到无线网络信号界面SJVIUILC41J啜16:17K%直接点击“确定”，出现的界面如图4所示。图4说明AGv的无线USB网卡已经与TP-LlNK连接，双击任务开始栏右侧的两个小电脑图标出现的界面如图5所示。我的电脑My Documents静Mfcrosoft WordPadVIUfLMl点击“IP信息”，查看IP地址，假如其IP地址不是：192.168.1.101,需要手动设置其IP地址，步骤如下：点击“开始”-点击“设置点击“网络与拨号连接”，如图6所示。我的电脑静MfcrosoftWordPadMyDocumentsfMxrosotV#Wind
19、owsCE.net向程序电)收粼A)日文档(Q)*设置令帮助（三）口运行电)W挂起(6:04网培出现的界面如图7所示文件编辑查看位)高级(N)I I 1瓦力蓦I新建连接aaVNWLC41PCI-RTL81391文件(E)编辑(E)查看)高级(N)F7新建连接 VNWLC41ao HPCI-RTL81391VNUWLC41SIP地址I名称服务器192.168. 1 ,101255.255.255. 0IP地址可以自动分配给本计篁机。如果您所在的网络不能自动分配IP地址，请向网络管理员申请一个地址，然后将该地址键入给定的空格内。O通过DHCP获得IP地址(Q)指定一个IP地址)IP地址（八）:子网
20、掩码(3：默认网关(G):崎入面板TaHtiW由；IiWimopTTTIilT IT：CAPIalSLdlfIgIhljIkI；JShiI21引口Vlblnm：/116:34晶%(点击任务栏右侧的键盘图标，会出现系统自带的软键盘，实现输入功能)按OK结束无线IP地址的设定，此后就能够通过远程终端操纵AGV了。5.3、 程序开始界面本应用程序所在目录：我的电脑-硬盘-AGV.cxc,直接双击即可运行。用户双击应用程序后，进入欢迎界面(如图9所示)，停留3秒钟后进入AGV控制系统主界面。欢迎进入AudioGuidedVehiCIe(AGV)控制系统固高科技(深圳)有限公司自动化装备研发中心图9AG
21、V操纵系统欢迎界面5.4、 AGV操纵系统主界面AGV控制系统主界面远程终端控制退出控制系统图10AGV操纵系统主界面AGV操纵系统主界面如图10所示。主界面靠上正中显示“AGV操纵系统主界面”，下面是五个BUTTON,各按键的功能简介如下：1）速度参数设置：点击进入“AGV速度参数设置界面”，进行AGV运动速度档的选择；2）运动轨迹参数设置：点击进入“AGV运动参数设置界面”，对AGV运动轨迹进行规划，包含导引线号选择（鉴于本项目的具体情况，选择0即可）、AGV运动方向的选择、停车地址号的设置、AGV继续行进方式的设置、辑链旋转方向的设置；3）开始运行：点击此按键AGV按照设定的参数值开始运
22、行。LCD显示界面进入“AGV运动状态”,显示AGv本体运动的状态与各类传感状态。包含AGV在线状态、路径选择信息、速度选择信息、AGV所在站号、AGV辑道链出入货光电开关状态、AGV防撞气动感应器与电池电量等。4）远程终端操纵：点击进入“远程终端操纵界面”，由远程终端设备通过无线以太网方式对AGV进行操纵。5）退出操纵系统：点击此按键后，停止当前轴的运动、关闭各轴驱动使能、关闭运动操纵器设备并退出本应用程序。5.5、 AGV运动速度参数设置设置界面如图11所示，用户直接选择自己需要的档位，按“确认”键即可，程序储存设定的档位并退出本界面返回到“AGV操纵系统主界面”；按“取消”键，程序不做任
23、何储存退出本界面返回到“AGV操纵系统主界面”。AGV运动速度参数设置车轮速度设置口1档速度自2档速度口3褂I度口4档速度5mM速度档对应PD值图11AGV运动速度参数设置界面1描述AGV的运行速度应该根据实际环境能够调节，地面较差或者进入弯道后运行速度应慢些，路况较好运行在直道上时运行速度能够快些。2功能用户能够根据实际情况选择AGV直道运动时的速度大小，总共分为四档，每档后面有具体的数值，界面中同时显示具体每一档的纠偏系数PD值。鉴于本项目的具体情况，工位距离非常近，出货与入货的站刚好在弯道处，假如AGV走高速，会出现离线情况，因此用户最好选择1、2档速度。5.6、 运动轨迹参数设置1、程
24、序描述根据实际环境与生产工位的情况，AGV的运行轨迹（包含在每个工位的停车时间、根链旋转方向等）应由用户自行设置。2、功能用户能够根据实际情况自行设置AGV的运动轨迹，设置界面如图12所示。OrderNumber：一个完整的AGV运动轨迹由多条支路径构成，“OrderNumber,是AGV整个运动轨迹的路径号。“导引线号”：本AGV系统共提供3路不一致频率的导引线路，编号为0(7.2KHz)、1(5.2KHz)、2(3.6KHz)o使用漆包线分别从导引箱Cl、C2、C3号端口引出，通过路径铺设，全部回到导引箱地线端口。本项目由于只有一条导引线，我们选择了7KHz,从信号器的Cl端口引出，因此用
25、户在此处不需要输入数值，使用系统的默认值0即可。AGV运动方向”：有两种方式，车头向前，正转运行，用0表示；车尾向前，反转运行，用1表示。“停车地址号”：是本条支路径的目的地址，也就是AGY停车的工位号，地址输入U至30之间的整数。uAGV继续行进方式”：分为三种：0,1,20表示自动方式，BPAGV继续运行以小车辑道链出/入货光电开关信号为准。1表示手动方式，即AGv停在某工位，用户完成工位动作后，手动按“AGV运动状态”上的“继续运行”键，AGV将继续运行。2表示在本站永久停车，即表示本站已经是终点站。“馄筒链旋转方向：是AGV在当前支路径停车后辐筒链的动作说明，0表示辐筒链不动作：1表示
26、辑筒链逆时针运转；2表示辑筒链顺时针运转。（顺时针与逆时针是以人站在车头位置，面向AGY观察时的滚筒运转方向）“确认”：储存设置的轨迹参数所有信息同时给轨迹参数变量赋初始值，退出本界面并返回到wAGV操纵系统主界面”。“取消”：对设置的轨迹参数信息不做任何储存，退出本界面并返回到“AGV操纵系统主界面”。5.7、 开始运行1、描述实现AGV的具体运行操纵与状态显示。2、功能用户点击“开始运行”并确认后，AGV将按照设定参数开始运行。首先进行第一条支路的运行（第一条支路的轨迹信息在设置阶段已经完成赋值），当第一条支路完成后，进行第二条支路轨迹信息的赋值与运行，依次类推直到整条路径完成。5.8、
27、AGV运动状态显示点击“开始运行”后，进入AGV运动状态显示界面如图13示。AGV运动状态离魏同O号线路 1档速度口3档速度而2档速度口4档速度AGV所在站号 1号线路口2号线路手动方式HOME紧自停车图13AGV运行状态显示界面1、程序描述为了能够使用户在线熟悉、监测AGV的当前工作情况与设置信息。2、功能用户能够在此界面查看AGV实时运行状态与各类传感状态，清晰掌握AGV的当前工作情况同时能够检验是否与设置相符，以便重新组织生产工序，调节运动参数值。5.9、 远程终端操纵用户可在PC（或者工控机）对AGV运动轨迹进行设置，参数通过无线以太网方式传送到AGV。使用“远程终端操纵”用户只需点击
28、进入“远程终端操纵”界面即可如图14,其后的工作由操纵系统自动完成。远程终端控制图14AGV远程终端界面五、注意事项1 .启动小车之前，请注意小车是否处于导引线中间。假如位置不正确，请将小车推到导引线中间后再启动小车。小车分车头与车尾，装有液晶屏的为车头，另一侧为车尾，小车启动务必保证车头车尾都在线，即导引线在车头车尾的中间，左右偏差能够在正负IOCM之间，小车启动后会自动调整车头车尾，使之在最佳位置。2 .假如启动小车电源后，不能正常进入系统界面或者者在运行过程中出现提示要求给小车充电，则务必停止AGV的运行给它充电。3 .小车充电时，需要将紧停按钮拍下，将钥匙开关顺时针旋转打开小车电源。将
29、充电器电源插头接通电源，充电器充电插头插入小车尾部的充电插座，小车顶部绿色充电灯亮，表示充电过程正常。充电时间请保证8个小时。4 .小车运行时，出现特殊情况小车出轨后，小车会自动停止。点击“AGV运行状态”的“HOME”图标退出本次运行，重新运行需将小车推回导引轨道。5 .由于场地有限，小车的速度尽量设置为1档与2档。实验四、电子标签点货系统操作实验一、硬件介绍1、拣货系统计算机一一1台2、AT5OOTCP/IP操纵器1台3、AT506六位数单号显示器一一1个六位数显示器：标签上有6位7-SCgmCnt的LCD显示，此组件的作用是当作订单显示器。由于面版上没有按键能够调整地址，需透过软件与组件
30、的小确认键来设定地址。三色Lcd灯确认键5 AT510完成器1个 下键五位数LCD屏幕完成器：标签上除了灯号与坟斑乙改计外，尚有一蜂鸣器。由于没有按键组与显示的屏幕,因此需透过软件与组件的确认键来设定地址。二、上电操作1、打开计算机电源，开启计算机。2、打开电子标签操纵器电源。3、打开“电子标签捡选操纵终端”软件。三、软件系统说明软件界面一共分两个部分：库存管理、物料管理1、库存管理显示每个仓位的当前库存状态，为物料编码、物料名称、库存数量2、物料管理物料管理部分有四种功能：物料入库、物料出库、创建物料、删除物料。（1）物料入库向电子标签发送入库命令。操作步骤：点击物料入库按钮；在物料入库复选
31、框中添加入库任务，可同时添加多条入库任务；添加完毕后点击确定入库。输入的入库数量显示在入库的电子标签上，这时电子标签一闪一闪，蜂鸣响起，直到电子标签的确认键按下，电子标签显示灭掉，蜂鸣停止。厂添加入阵i库存管理物料首现物料入座物料编码物料名称所属仓位输入入库量入府最2、选择物料编码仓位 M002 MoI84、点击添加入库确定入座仓位 I数量 I名称5、点击确定入谭创建物料蝌编码 一物料名称 一所属仓位I3确定创建删除物料物料编码I三I物料名称所属仓位1、点击物料入库（2）物料出库向电子标签发送出库命令。操作步骤：点击物料出库按钮；在物料出库中添加出库任务；添加完毕后点击确定出库。输入的出库数量显示在出库的电子标签上，这时电子标签红灯亮起，蜂鸣同时响起，直到电子标签的确认键按下，电子标签显示灭掉，蜂鸣停止。（3）创建物料创建每个仓位对应得物料编码、物料名称。擦作步骤：点击创建物料按钮；输入物料编码与物料名称；选中医对应仓位；点击确定创建。创建成功后，软件弹出“创建成功”消息框，点击确定。物料创建完成。库存管理物料管理I(4)删除物料删除仓位对应物料编码与物料名称。操作步骤：点击删除物料按钮；其对应得物料编码与物料名称即自动显示；点击确定删除。删除成功后，软件弹出“删除成功”消息框，点击确定。删除物料完成。
