后期調試
關注創建者：匿名 創建時間：2015-07-20
后期調試的實例教程
導航：本案例應用Simufact仿真軟件，在工藝設計階段對U型三面搭接這種常見的白車身焊接結構的焊接工藝進行了分析，從而得到最佳優化方案，減少了后期調試成本。
U型三面搭接焊接結構
在白車身焊接結構中，U型三面搭接焊接結構是一種典型結構，常出現于下車體結構加強區域，涉及懸置等機構安裝，其精度要求高。以車身前縱梁為例，如圖所示。
前縱梁零件構成圖
三面搭接截面圖
當前問題
由于其三層板焊點多，熱輸入量大；零件弧面搭接多，搭接間隙難保證等原因，其焊接變形量大。為保證其總成精度，需對焊接變形問題重點分析。傳統分析方式通過大量現場調試尋找優化方案，浪費時間和人力物力，浪費調整時間和人力物力，因此選用Simufact有限元仿真軟件在數模階段就對焊接工藝進行優化，可以大幅度減少后期的調試成本。
Simufact Welding仿真建模
針對上述問題，工程師從焊接順序、工裝優化、搭接間隙優化三個關鍵管控方向，提出優化模型，對比確定最優方案，并使用Simufact Welding仿真軟件對提出優化方案進行仿真驗證。仿真包括成型焊、補焊兩序焊接過程；基礎模型采用六面體網格的形式，模型搭建如下圖所示。
Simufact Welding建模示意圖
評價測點統一如下圖、表所示。
評價測點標示
方案匯總
a）焊接順序優化方案
本次依據成型焊工序和補焊工序，共擬定3種不同焊接順序。
某一焊接順序示意圖
b）工裝優化方案
共設計兩種方案用于比夾具定位與焊接區域距離對焊接變形影響；
共設計兩種方案用于對比補焊夾具增加定位夾具與否的影響。
展開 五、PLC選型冗余量的把握
由于前期預估、現場施工改動和后期維護升級的需要，PLC選型需考慮一定的冗余量。主要考慮I/O點的數量，較小的工程控制在20%的冗余范圍；較大的工程控制在5%～10%。其它如模擬量，通信和總線功能的冗余問題，需工程技術人員根據現場硬件配置靈活把握，如果控制功能均為PLC內置的，則需更換高一級單機PLC；若控制功能是通過擴展模塊實現的，則考慮冗余時僅需更新相應模塊即可。
PLC編程要點
（1）根據控制流程圖分配程序段
根據前期控制流程圖將控制程序分解成不同的程序段，這樣可以使程序整體結構清晰，便于后期調試程序。如果項目較復雜，將程序分段后便于分配給若干名編程人員同時編程和調試，從整體上提高了編程效率。
（2）編制I/O表和內存表
編制I/O表是給每個輸入/輸出點分配地址并做注釋，避免編程時出現I/O點混亂的問題。編制內存表是分配PLC內存地址給程序的中間變量并做注釋，便于編程時引用。
（3）簡化編程
編程員在熟悉PLC指令系統的基礎上，熟練使用高級指令編程，可以極大地減少編程工作量，節省PLC存儲器空間，有助于更好地發揮PLC功能。
（4）注釋清晰
為了方便后期調試程序，編程時需將每個相關點的注釋清晰地標注在程序中，包括使用的特殊指令目的等。程序可讀性好，為后期項目維護和升級打下基礎。
展開 借助該全新的工程技術軟件平臺，用戶能夠快速、直觀地開發和調試自動化系統。
TIA博途與傳統方法相比，無需花費大量時間集成各個軟件包，同時顯著降低了成本。TIA博途的設計兼顧了高效性和易用性，適合新老用戶使用。
在TIA博途軟件中編輯程序更加人性化，對梯形圖畫法支持更加靈活。今天就說幾條我在使用TIA博途STEP7過程中，感到非常暢快的地方。
1、同一網段下支持多個獨立分支，以前無論是S7-200還是S7-300梯形圖都不允許在一個網段內有多個分支，現在博途STEP7這種限制解除了。
這樣的好處是，程序看起來更加緊湊，同一功能的程序放在一個網段內條理更清晰。
下圖是STEP 7MicroWIN 中多個獨立分支編譯后，提示的錯誤。
2、輸出指令后可繼續編寫，以前我們編程時當輸出類指令出現后，就標志著一條信號分支的結束。而在博途中你可以繼續往下編輯程序，如下圖所示
結合上一條同一網段內可以多條分支，上圖中的程序就等效成下圖：
3、指令改寫更加高效，在博途軟件中同類型指令，可以點擊右上方黃色三角直接替換。
點擊黃色三角后，如下圖所示：
除了指令可以選擇和替換，參數也可以選擇和替換，下圖是加法指令：
點擊上圖中的（???）選擇加法指令的參數，如下圖所示：
程序在后期調試的時候，難免要改指令和更換數據類型，無疑這樣更改效率更高。
4、接口可自定義，在博途中指令入口的數目不像以前是固定的，同一指令的可添加多個操作數，還以加法指令為例。
上圖中的加法指令內，有個星號，當我們需要多個數據相加時，點擊星號可以增加操作數，如下圖所示：
這樣多個數據相加，用一條指令就可以搞定，不用再像以前那樣累計。
展開 （4）注釋清晰
為了方便后期調試程序，編程時需將每個相關點的注釋清晰地標注在程序中，包括使用的特殊指令目的等。程序可讀性好，為后期項目維護和升級打下基礎。
PLC程序調試方法
PLC應用程序的調試工作可以分為模擬調試和聯機調試兩個步驟。
一、模擬調試
模擬調試是指根據開關量I/O單元上各位對應的發光二極管的顯示狀態而不帶輸出設備進行的調試。
設計好控制程序后，一般先作模擬調試。有的PLC廠家提供了在計算機上運行、可用來替代PLC硬件來調試程序的仿真軟件，例如歐姆龍公司與CX-Programmer編程軟件配套的CX-Simulator仿真軟件等。在仿真時按照系統功能的要求，將某些輸入元件位強制為ON或OFF，或改寫某些元件中的數據，監視系統的功能是否能正確實現。
如果連接上PLC硬件來調試程序時，可以使用接在輸入端子上的小開關和按鈕來模擬PLC實際的輸入信號，例如用它們發出操作指令，或者用它們模擬實際的反饋信號，如行程開關觸點的接通和斷開等。通過開關量輸出單元上各輸出點對應的發光二極管，觀察輸出信號是否滿足設計的要求。
展開 為提升生產線的自動化程度、提高過程穩定性、產品一致性，于2016 年初啟動生產線全自動化改造項目，經前期技術方案評審、工藝技術升級改造評審、設備制造、現場施工與后期調試，歷時近3 年，實現了安全、高效、高質的目標，生產線裝備水平、產品質量達到國內領先，國際一流水平。
除鱗工藝
鍛造坯料加熱產生氧化皮問題一直是制約鍛件表面質量的關鍵問題，同時由于氧化皮硬度極高，增加了模具的磨損，降低模具壽命。為解決此問題，對自動線改造項目評審后，引入了高壓水除鱗裝備。
利用高壓水氣爆原理，對中頻加熱后坯料表面的氧化皮進行清理，坯料表面氧化層在高壓水的作用下產生變形、被擊碎，同時由于受坯料表面高溫作用，高壓水產生氣爆瞬間清除表面氧化皮，解決了氧化皮對鍛件質量與模具壽命的影響。通過除鱗技術的應用，鍛件感觀質量顯著提升，同時降低了模具使用過程的磨損。高壓水除鱗技術效果圖和技術原理如圖1、2 所示。
圖1 除鱗技術效果圖
圖2 除鱗技術原理
自動噴淋系統開發使用
鍛造過程中需要對模具進行潤滑、冷卻，以滿足工藝要求并提高模具使用壽命，通過研究開發模具自動噴淋系統，由機器人帶動噴淋臂實現模具自動潤滑與冷卻，大大改善了模具工況，提升模具壽命與鍛件質量。
自動噴淋系統開發過程中，充分考慮規避了噴淋過程可能對產品質量的影響，通過水、石墨、壓縮空氣的獨立管路設計實現了精準控制模具溫度、石墨覆蓋、積液吹掃功能，良好的潤滑效果與模具溫度控制大幅提高了自動線的模具壽命，模具壽命由之前的3200 件提升到4200 件，同時提升了鍛件表面質量。自動噴淋系統結構圖及噴淋臂示意圖如圖3、4 所示。
圖3 噴淋結構圖
自動線模體結構工藝研究
鍛造設備主機模體在主機結構中起著舉足輕重的作用，承擔著設備運轉帶來的打擊力，并且最終傳遞至鍛件，保證鍛件成形。
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如圖3所示，3a為某車型輪罩本體的整體結構，其拉延深度超過了500mm，如果按此數據開發模具，不但制件質量難以保證，其模具結構將異常復雜，給后期的模具調試及維修保養帶來困難。
為提升生產線的自動化程度、提高過程穩定性、產品一致性，于2016 年初啟動生產線全自動化改造項目，經前期技術方案評審、工藝技術升級改造評審、設備制造、現場施工與后期調試，歷時近3 年，實現了安全、高效、高質的目標，生產線裝備水平、產品質量達到國內領先，國際一流水平。
既可進行離線程序編程調試，又可直接導出并應用在沖壓系統中，降低后期線體調試時間和成本。
⑵模具干涉曲線檢查分析，可以在模具設計開發階段提前發現干涉問題，避免后期模具調試過程中的干涉碰撞問題。
⑶端拾器離線調試仿真分析，可以分析沖壓件吸附點位置的合理性，分析端拾器的運動軌跡，避免端拾器與模具的干涉，為端拾器設計提供指導驗證意見。
隨著厚板料零件材料強度級別的不斷提高，回彈所造成零件尺寸精度的問題越來越嚴重，模具設計和后期的工藝調試都要求對零件回彈的性質及大小有所了解，以便采取相應的對策和補救方案。
傳統分析方式通過大量現場調試尋找優化方案，浪費時間和人力物力，浪費調整時間和人力物力，因此選用Simufact有限元仿真軟件在數模階段就對焊接工藝進行優化，可以大幅度減少后期的調試成本。
如果你找到了的參考設計，那么恭喜你，你可以節約很多時間了(包括前期設計和后期調試)。馬上就copy？NO，還是先看懂理解了再說，一方面能提高我們的電路理解能力，另一方面也能避免設計中的錯誤。
3）沒有找到參考設計?
沒關系。
那種一開始被缺少愛和不走心的人進行元器件擺放的電路板，在后期焊接和調試過程會給讓人感到更加的堵心，涌入眼簾的只有葛優癱。
如果你碰上一個杠精，會跟你辯論，元器件的擺放哪有什么條條框框啊，同一個電路圖，100個電子工程師會有1000種布線方案。這也就是為什么說設計電路板更多被看成是藝術創作過程。
▲ 一個優雅、充滿藝術氣息，被用心設計的電路板很容易吸引眼球。
那種一開始被缺少愛和不走心的人進行元器件擺放的電路板，在后期焊接和調試過程會給讓人感到更加的堵心，涌入眼簾的只有葛優癱。
如果你碰上一個杠精，會跟你辯論，元器件的擺放哪有什么條條框框啊，同一個電路圖，100個電子工程師會有1000種布線方案。這也就是為什么說設計電路板更多被看成是藝術創作過程。
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對于這種簡單的程序運行結果沒有什么不同，但是對于復雜的程序，建議采用模塊化的多個FB實現，每個FB完成的單個或幾個功能性的或任務性的完整程序，便于后期修改、調試，整個程序也顯得簡潔明了。
“啟保停”程序示例如圖3所示，使用IF指令的嵌套，第一層判斷X1和Y1，嵌套第二層判斷X2，實際上也可以寫成一層,如圖4所示。
PLC編程要點
（1）根據控制流程圖分配程序段
根據前期控制流程圖將控制程序分解成不同的程序段，這樣可以使程序整體結構清晰，便于后期調試程序。如果項目較復雜，將程序分段后便于分配給若干名編程人員同時編程和調試，從整體上提高了編程效率。
