Equipment Manufacturing Technology No.9,2020
基于OPC UA的MCD气动手抓与
PLC通信仿真研究
赵永信，黎玲萍
(广西工业职业技术院机械程系，南宁530001)
摘要：基于OPC技术实现虚拟仿真调试是一种很常见的技术手段，8NX软件中机电概念设计模块中的OPC UA通信配置为桥梁，搭建了MCD中的气动手抓模型与自带OPC UA服务功能的S7-1500PLC之间的通信。实现了虚拟PLC对MCD模型的控制，为机电一体化概念设计通信方式提供了一种思路。
关键词:MCD;OPC UA；通信
中图分类号:TP39#文献标识码:A文章编号：#672-545X(2020)09-0020-02
0引言
随着机电产品的普遍性发展，机电产品的厂家也越来越多，由于各厂家的机电产品系统通信协议各不相同，
想要实现不同通信协议的各机电产品之间的沟通和交流则需要一个标准的通信协议，此时OPC技术应运而生叫
基于OPC的各种现场设备之间的通信数据交换的相关研究不胜枚举。刘洪呈等人饲通过OPC技术连接KEPserver，再通过KEPserver连接到MCD模型，最终实现了真实的S7-1200PLC对模型的控制。
等人＞3@MCD发电机研究了OPC 技术实现MCD PLC的连接，实现实时数据交换。
传统的OPC技术发展而来的OPC UA服务为基础，MCD模块中OPC UA配和西：S7-1500PLC的OPC UA服务，
的真控制实，最终了OPC UA技术实现MCD模型PLC之间通的
性，机电一设的通信了一种O
1S7-1500PLC组态及OPC UA设置
西门子公司的S7系列1500PLC从V2.0固态版之OPC UA服务，OPC UA服务最
的数据通信统一，了OPC DA OPC HAD等，一传统OPC技术上的突破，实现了工厂之间的通信。S7-1511C(V2.0)PLC控制器，真中的PLC，模真实的PLC MCD的通信，接下来PLC的和OPC UA设。
TIA15一个，一S7-1511C-1PN的控制，V2.0，PLC
的以太网设中设IP192.168.0.45住
的IP要PLC真器中的IP相同)。
S7-1500PLC性，
中OPC UA服务，OPC UA服务，接来，服务security，把有的安全策略。最运行系统许
择中运的许即可。
2PLC编程及下载
配好了OPC UA服务后，接下来就要在PLC 中编程，实现对MCD模型的控制，但PLC编程的依据MCD的控制要求，故首先介绍控制要求，然根据的真控制要求进编程，最载调试即，接下来分别说明。
2.1MCD气动手抓控制要求
在MCD模块中，对了机械设计、
收稿日期：2020-06-10
基金项目：2019年广西校中青年教师科研基础升项目(2019KY1470)；广西工业职业技术学院2018年度院级科研项目合同编：桂院科2018036KY007)
作者简介：赵永信(1988-)，男，广西桂林人，讲师，从事机电一体化、工业机器人等自动化相关领域研究。
《装备制造技术＞2020年第9期
电气设计后，想要实现其自动化设计需要进行信号
的通信，本文的气动手抓的控制要求是通过PLC外
部旋钮开关信号控制气动手抓的夹紧和松开动作,
同时气抓夹紧后的信号需要反馈到PLC中，实现
MCD与PLC之间的信号互通。
根据以上要求，在MCD气动手抓中建立了sig-
nail和signal2信号均为1状态时，气动手抓两个抓
手共同运动实现夹紧的状态；同理,signall和signal2
信号均为0状态时，气动手抓两个抓手共同运动实
现松开的状态。且利用Sensor_out信号作为反馈到
PLC的反应气动手抓状态的输岀信号。
2.2PLC编程
根据MCD中的气动手抓的控制要求，首先把信
号进行一一对应，然后进行编程。由控制气动手抓
夹紧和松开需要两个输岀信号，设为Q4.0和
Q4.2；气动手抓状态的信号反馈到PLC作为输信
号M0.1。根据以上的设进行编程，程
1。
程序段1
注目
[FM0.0
“M00”%Q4.0“Q40”
r%Q42"Q42"/\
191▼程序段2
±0
|%M0.1%Q4.3“M01”“Q43”
------1I------------------------------------------------------------(1
图(PLC程序
2.3PLC下载
由用的PLC为PLC，需要在下载前右键项目，择，把中的编时支，对个控制进行编，编后，下载，来到下载中，设PG/PC的
。
3动态控制仿真
把PLC的态程下载后，需要在MCD中设置外部信号，MCD中的外部信号
OPC DA、OPC UA、TCP等，本文以OPC UA介绍如进行信号信号。
3.1外部信号配置
在NX中的MCD了用于对
进行的外部信号，开MCD中的外部信号，在 中，把PLC进行OPC UA设时的制到建的OPC UA 的URL中，2。下中
到的后，在OPC server中需要的PLC信号。
图2外部信号配置
3.2信号映射
通过外部信号，MCD把PLC外部信号到了MCD中，下需要把外部信号与MCD中的气动手抓的部信号进行，实现信号的互。本文中对气动手抓，控制气抓夹紧和松开的Signail和Signal2分别与Q4.0和Q4.2信号进行；反馈气抓夹紧还是松开的Sensor_out 信号与PLC的输信号M0.1进行，把MCD中的信号与PLC中的信号实现了互通。3.3仿真调试
后，需要其实现，
3所示。
图3仿真效果图
（下转第29页）
《装备制造技术＞2020年第9期
Effect Analysis of Different Filtering Algorithms on wire Surface Defect Images
JIN Guang,YANG Pei-yi
(Zhengzhou Railway Vocational&Technical College,Zhengzhou451460,China)
Abstract:The peak signal-to-noise ratio(PSNR)was selected as the representative to calculate the error before and after image noise reduction and quantitatively analyze the image similarity.First of all,combined with MAT­LAB software,images of different noise types were denoised respectively,and then PSNR values before and after denoising were calculated respectively to quantify image fidelity.The results show that PSNR can objectively quanti­fy the noise reduction effects of different algorithms,promote the selection of better algorithms to remove image noise,and pave the way for the realization of defect image recognition in the later stage.
Key words:round wire;image filtering;MATLAB;PSNR;quantitative analysis
(上接第21页)
从图3中可以看到，虚拟PLC中模拟旋钮开关的M0.0信号为1状态时,Q4.0和Q4.2线圈状态为1并保持，此时通过OPC UA使得已经建立连接的MCD模块中的Signall和Signal2信号均为1状态，使得气动手抓处于夹紧状态；同理，虚拟PLC中模拟 旋钮开关的M0.0信号为0状态时,Q4.0和Q4.2线圈状态为0，此时通过OPC UA使得已经建立连接的MCD模块中的Signal1和Signal2信号均为0状态，使得气动手抓处于松开状态。这里需要指岀，为了验证气动手抓夹紧时Sensor_out信号为1状态，气动手抓松开时Sensor_out信号为0状态，在MCD中设置了Sensor_out信号的状态为Siganl1信号状态，故在PLC程序监控中可以看到气动手抓夹紧,M0.1反馈为1状态，则Q4.3为1状态；否则为0状态。4结论
本文通过实际工程案例实了虚拟PLC对MCD气动手抓模的动态控制，验证了OPC UA的通信可的，为设的通信提供了一种思路。
参考文献：
[1]徐士信.浅谈OPC技术及其应用[J].石油化工自动化,2000tcp ip协议 opc ua
(5)：6-8.
[2]，杨晓冬.基于PLC和NX的自动贴标机仿真控制
[J].智慧工厂,2018(10)：49-51.
[3],,，等.采用PLC数据匹配的MCD风
虚拟监控[J].,2016,35(9)：3­5.
Simulation Research on Communication Between MCD Pneumatic
Gripper and PLC based on OPC UA
ZHAO Yong-xin,LI Ling-ping
(Department of Mechanical Engineering,Guangxi Vocational and Technical
Institute of Industry,Nanning530001,China)
Abstract:Virtual simulation debugging based on OPC technology is a very common technical means.Taking OPC UA communication configuration in the electromechanical conceptual design module of NX software as a bridge, the communication between the gas hands-on grasp model in MCD and s7-1500PLC with OPC UA service func­tion is built.The control of MCD model by virtual PLC is realized,which provides an idea for the conceptual de­sign of mechatronics communication.
Key words:MCD;OPC UA;communication

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