數字化雙胞胎尖端技術(shù)概念

2023-03-0214:59

       生產(chǎn)設備的調試是非常耗時(shí)耗力的，這其中的一個(gè)重要原因是，調試只能在生產(chǎn)線(xiàn)安裝完成后才能開(kāi)始。虛擬調試則不同。通過(guò)虛擬調試，企業(yè)將節約大量時(shí)間和金錢(qián)成本。那么，虛擬調試是什么？這項技術(shù)可以為企業(yè)生產(chǎn)具體帶來(lái)哪些好處？

虛擬調試概念介紹
       數字化雙胞胎（Digital Twin）指在多維虛擬空間的數字模型和物理實(shí)體的交互映射系統，其中虛擬調試（Virtual Commissioning）是非常重要的一環(huán)。

虛擬調試技術(shù)可以把真實(shí)環(huán)境下的調試過(guò)程轉移到數字世界中。這意味著(zhù)，把機器人等生產(chǎn)設備甚至整條生產(chǎn)線(xiàn)1:1地復制到虛擬世界中，使系統工程師或終端用戶(hù)可以通過(guò)交互式三維可視化查看系統的實(shí)際行為，而不僅僅是控制程序中的變量。

       一個(gè)典型的虛擬調試項目的實(shí)施步驟通常是這樣的：首先，工程師需要規劃好生產(chǎn)線(xiàn)的布局和設備資源。布局搭建后，需驗證布局（Layout Commissioning），例如可達性（Reachability）和碰撞（Collision）。接著(zhù)，工程師應優(yōu)化機器的動(dòng)作流程。集成好數據模型后，下一步是工藝仿真程序，分析加工的路徑與工藝參數，對機器人或機床設備編程驗證。最后我們進(jìn)入調試階段，接入機電訊號，與電器行為同時(shí)調試驗證，比如傳感器、閥門(mén)、PLC程序和HMI軟件等。虛擬調試系統可分Software in Loop (SIL) 與Hardware in Loop (HIL) 兩類(lèi)環(huán)境。SIL把所有設備資源虛擬化，由虛擬控制器VRC、虛擬HMI、虛擬PLC模擬器、虛擬訊號及算法軟件等等進(jìn)行模擬仿真。HIL則是把全部設備硬件連接到仿真環(huán)境中，使用真實(shí)物理控制器、真實(shí)HMI、真實(shí)的I/O訊號與虛擬環(huán)境交互仿真。在SIL環(huán)境中驗證通過(guò)后，可替換任一虛擬資源為真實(shí)設備，進(jìn)行部分驗證，最終全替換為HIL，完成物理與虛擬映射的調試。