本篇论文主要介绍了如何以西门子-1200为载体，通过软件实现程序的控制和SINUMERIK 828D 紧凑型数控系统的使用与编程。通过机器臂与西门子的信号交互，来完成各项的流程加工。通过VB脚本来上传数据到云端，实现整个数据的共享与流程或定制监控。同时也通过博途软件Wincc来调用变量，实现在特定状态的手动加工。
引言 1
一、模块构造及其智能化 3
二、制造模块的智能化改造 5
（一）模块构造及其智能化生产流程 5
（二）主要模块的集成改造与调试 7
三、WINCC 的基础认知 7
（一）WinCC 系统项目创建及模块通讯 7
（二）WinCC 系统与 CNC 数控系统通讯应用 9
（三）VB脚本的创建与应用 10
四、西门子 828D 数控铣床操作基础 12
（一）数控铣床简介 12
（二）机床变频参数设置与轴确定 13
（三）828D 数控铣床程序编辑与管理 15
五、RobotArt虚拟仿真 18
（一）三维球的基本操作与其结构 18
（二）三维球的定位与控制方法 19
（三）仿真案例及其简介 20
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
在智能化的设备制造以及应用领域，西门子PLC是最主要的制造装备之一，其发展的步伐不断加快，他是人类发展的主要成功产物之一。其应用在多个方面，在汽车轮毂的生产应用、电子器件的装配等行业应用十分广泛。随着智能化的数据分享与监控的普及，博途软件Wincc可以直接通过云服务器实现产品在加工过程中的各个工艺流程的主要数据的监控与分享，不仅大大减少了人类的劳动力，而且还提高了产品的生产质量。
本文针对模块化的智能设计与装配调试，配备有ABB工业机器臂、西门子1200型可编程控制器以及西门子828D数控系统等，主要是机器臂从个性化的智能仓储取料，进行检测。并且按照检测的结果到数控中心按照指定的要求进行加工，再进入打磨模块进行打磨、吹屑、翻转等一系列操作，最后再进行分拣，检查是否合格，最后由机器臂完成分拣，放入分拣模块的
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其中三个分拣道口，实现轮毂零件生产过程的全自动化。
各个单元的信息与数据的状态均可以依靠高度的系统进行有效的集中，并且能够达到块与块的分享，实时显示其所需要的显示状态，都能够完全进行共享与监控，在整个加工流程中主要的特色之处在于融合了现代大数据云服务的技术，实现现代工艺网络的调用和智能化的有效控制。某个企业为了满足能够生产定制化和用户自定义化的轮毂零件，能够根据不同的生产要求，可以随意改变任何模块之间的组合而进行不同的生产流程，简化传统生产的繁琐，能够在时间和空间上达到最优。
利用智能生产系统，完成汽车轮毂的模拟加工。本文所做内容主要是主要模块的集成改造与调试、WinCC 系统项目创建及模块通讯、WinCC 系统与 CNC 数控系统通讯应用、VB脚本的创建与应用、机床变频参数设置与试对刀、828D 数控铣床程序编辑与管理、RobotArt虚拟仿真的操作方法并且通过云服务器，结合VB脚本调用参数，来对整个设备系统运转流程进行操作与改造。一、模块构造及其智能化
（一）模块布局搭建规划及其装配
此套系统主要集成了7个模式系统（仓储模块、打磨模块、分拣模块、检测模块、工具模块、加工模块、总控模块），如图11所示。模块化智能设计与装配调试所提供的功能在各个模块之间相互依托，在各个模块独立的条件之下进行有效的联机控制，相互通信，功能互不干涉，体现出高内聚、低耦合的特点。7个模块，其中每一个模块都呈四边形，每个模块都有自由移动的滚花轮，这些模块都可以利用下面的脚轮与其他各个模块进行随机的相连，相连的要求根据用户的要求随意相连，是一个可视化方便简易的生产流程搭建模式。布局不同，生产流程的简便与复杂程度也有所不同。其中七个系统之中利用物联网的相关设备进行信号与数据的传输，以用户所编写的相关程序为载体，能够实现用户所指定的生产要求，体现了简易的模块构造与生产能力的智能化。
图11模块布局结构
（二）主要模块功能及其简介
执行模块是执行生产工艺流程中的关键枢纽，在每一个模块之间起到了传递实体工具与规定流程的操作者的身份，是所有的执行的系统中非常重要的部分。包括了可以前后移动的伺服轴、工业机器手臂，能够快速转换工具的器件系统，并且包含了能够进行数据接收与发送的通信系统。工业机器人选用IRB120型机器人，如图12所示。六自由度的机器人（IRB120型机器人）可以使加工的物体能够在指定的XYZ轴的空间内进行移动与变换位置，从而实现伺服电机的线性控制，达到用户所指定的加工流程。
图12执行模块结构
工具与所加工的实体的传递路线的形成主要是依靠此系统实现的（工具模块），可以快速的有效的选择指定的符合器件性质的工具。此单元不要其上电，此系统的功能主要是依靠执行系统进一步实现的，主要由平面台板，支撑工具摆放的铁架，所需要的工具，机器臂的操作面板等架构组成。如图13所示。工业机器手臂可以通过用户所编写的程序指定某一特定的机器臂到用户规定的点进行拿取工具（轮辐夹住、轮毂夹爪、轮辋内圈夹爪、吸盘工具、轮辋外圈夹爪、端面打磨工具、侧面打磨工具）。
图13工具模块结构
仓储模块用于临时安放零部件的工位，是对整个系统架构功能的体现模块，由工作位、2x3式的轮毂安放位，如图14所示。仓储一共为6个轮毂提供了6个安放的位置，每个仓位都可以存放一个轮毂，每一个仓位的下面均有一个可伸缩的托板，有利于机器手臂用不同的工具抓取或不同的方式抓取或存放零件。同时，每个存放的位置也都安装有传感器和相对应的指示灯，可检测到当前轮毂放取的位置是否存放有轮毂，并通过指示灯来体现出来，显示其状态。

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