TIA Portal下的自动化设计与虚拟调试—入门NX MCD(一)

显示全部楼层 · 2024-11-15 08:38:37

前面我们介绍了西家PLCSIM, NX MCD, PDPS, Plant Simulation, SIMIT等各种仿真调试软件，也介绍了罗家收购Emulate 3D之后的各种仿真软件族，还开放了一些软件和虚拟调试的文档的下载（具体看文末推荐），前面的提到的各种不同的仿真软件西门子用在了不同的层级（如下图），今天我们来讲讲其中的NX MCD~

关于NX/MCD与虚拟调试技术概述

那我们闲话少说，直接进入NX/MCD环境的学习。若你对虚拟调试的概念理解的并不

概念理解的并不深刻，可以看下文末推荐中的概括性文章，了解一下西门子和罗克韦尔两家的出虚拟调试技术。

西门子推出的机电一体化概念设计解决方案是由一种全新的适用于机电一体化产品概念设计的解决方案，基于NX/MCD，TIA体系。设计人员可对包含多物理场以及通常存在于机电一体化产品中的自动化相关行为的概念进行 3D 建模和仿真，可以在系统设计阶段就设备硬件结构的合理性以及控制软件的可靠性进行虚拟调试验证。

重要的是，NX/MCD还提供了机电设备设计过程中的硬件在环仿真调试（HiL），由于这种调试是采用虚拟设备与实际PLC联调，因此它为我们的机电一体化设计带来了更可靠的调试验证手段和直观的仿真现象，调试方式的丰富性以及建模设计过程的可扩展性都极大地扩展了这款软件的使用范围。

鉴于NX/MCD在机电一体化设计中的巨大应用潜力和良好的市场前景，我们在自己的能力范围之内为大家简单介绍应用NX/MCD设计仿真部分机电系统的过程，希望可以帮助大家减少学习过程中的疑惑以及实际设计工作中的麻烦。

NX/MCD简单上手

本章将用三个NX/MCD设计实例，介绍NX/MCD的基本使用方法，向大家展示在虚拟调试设计过程中NX/MCD的使用过程。

在机械原理理论中，复杂的运动都是由各种基本运动组合而成，了解各种基本运动的原理，才能仿真其他复杂的运动。在开始本章的学习之前，希望读者具备一定的机电设计基础知识，包括三维建模软件的使用和机械原理的基础知识，这将帮助您在阅读本文时更好地理解文中所述名词概念以及演示步骤。（备注：本章节所用软件为西门子NX12.0，MCD是NX12.0的一个应用模块，主要是机械设计与电气设计结合的一个平台，在这个平台下我们可以完成对模型的仿真操作，再结合西门子博途体系，就可以对模型实现虚拟调试，具体形式见后文）

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第一节、 NX/MCD简介

在学习MCD之前，需要知道它的用途，了解软件本身的环境，本节将主要讲述NX/MCD的使用界面和一些常用的功能，让大家对MCD模块使用有个简单的认识，为后续的操作提供指导。

A.如何进入机电一体化概念设计（在NX环境下）

1.新建->机电概念设计

2.开始->所有模块->机电概念设计（此方法需先打开已建好的模型）

B.工作菜单

在NX/MCD中，常用的工作界面可以理解为四部分的功能，仿真部分，机械部分，控制部分，信号部分，其中仿真部分主要用来监视执行器运行状态，机械部分主要用到的是对仿真环境中的部件赋予物理属性，能最大程度还原实际物理状态下运动形态，控制部分主要是模拟实际系统的信号驱动控制功能，信号部分主要将NX/MCD中的模型与外部信号连接。

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第二节、简单传送装置示例

本节用简化的传送装置来讲解在NX/MCD中基本概念，包括刚体、碰撞体、传输面和对象源以及对象源收集器，同时，将具体介绍他们在NX/MCD中的使用方式和操作步骤。希望仔细学习，这些概念和操作将是后续虚拟调试的基础。千里之行始于足下，以一个简单传送装置为例来开始NX/MCD的学习。

示例操作：下面是简单传送装置的完整操作视频，希望大家在完成本小节之后能够对NX/MCD的使用环境有更多的了解，大家在之前有不清楚的操作可以仔细观看学习。

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看完上述操作过程，为了帮助大家理解各操作的目的，接下来将讲解详细MCD中的一些工具的作用及使用方法。

1.刚体：在对部件未添加任何属性之前，部件在MCD环境中仅是一个虚拟可视的存在。添加刚体属性后，部件具有了力的属性，可以理解为，该部件可以运动同时能够接受到其他刚体的作用力。(对部件添加刚体属性之后，在播放的情况下，部件会自由下落）

2.碰撞体：这两个对象之间有碰撞或者接触时，添加碰撞体属性可表示部件在真实物理状态下的碰撞和接触（接触力）的状态，添加碰撞体属性的前提是它首先具有刚体的属性。在NX/MCD中，可以设置碰撞体的类型，同类型的碰撞体相互作用会产生碰撞效果，不同类型的碰撞体作用时不会产生干涉。

3.传输面：相当于现实世界中的传送带，具有速度和方向属性，对某一平面添加传输面的属性之后，设定传输面的方向和速度，该平面具有了传输带属性，能对位于该平面上的刚体进行运输。

4.对象源：对刚体添加对象源属性之后，可以使刚体每隔一定时间重复出现，可模拟流水线物流效果。

5.对象收集器：类似于盛放产品的容器，添加对象收集器属性后产品与收集器对象接触时会消失，相当于进入收集器。

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对应模型下载地址

[西门子] TIA Portal下的自动化设计与虚拟调试—入门NX MCD(一)

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