据Automationworld今日报道,虚拟调试(VC)技术使制造和控制工程师可以虚拟地模拟制造生产系统,并验证物理包装机,运输系统,汽车生产系统,机器人工作单元和控件都将按照设计的物理方式工作。
VC使用虚拟模型来表示机械,电气和控制系统的精确3D仿真,以在实施之前验证生产系统的物理功能。集成不同工程学科的内在复杂性以前需要进行劳动密集型的调试过程。开发VC技术和应用程序可以大大减少或消除物理过程,缩短启动时间,并最终节省大量成本。
最初的VC应用程序已成为产品生命周期管理供应商提供的整体数字制造产品组合的一部分。在这里,机器,机器人工作单元和生产系统的3D CAD模型可用于虚拟地模拟运动和生产功能。 VC的另一部分涉及创建软件,该软件将模拟控制系统以虚拟测试物理系统。今天,我们看到随着传统的VC随着数字孪生概念和实现的出现而逐渐融合。
VC的演变
自动化行业早就认识到使用虚拟模型来模拟物理系统的性能的好处,从而可以在进入耗时且昂贵的物理调试过程之前识别出集成问题。但是,要成功实施VC,虚拟工厂模型必须准确。尽管这些类型的仿真模型已在航空航天和汽车工业中获得了成功,但在整个自动化市场却并非如此。控制工程师和自动化研究人员组织了四类通用控制开发:
物理调试,包括在没有虚拟建模工具帮助的情况下针对硬件测试物理系统(工厂生产系统)。
环模型(MiL),应用程序在其中创建可编程逻辑控制器(PLC),人机界面(HMI)以及电气和机械系统的逻辑模型。该应用程序将逻辑模型连接到生产系统的仿真模型。
循环软件(SiL)是运行逻辑模型的软件代码。
硬件在环(HiL)测试,它使用虚拟生产系统模型来测试硬件控制器。有时将其称为控件仿真。
实际的VC过程通常是同时使用MiL,SiL和HiL的迭代方法。一旦完成了MiL,控制工程师就可以使用SiL测试来验证模型中的逻辑是否已编译为机器代码后是否一致。如果在此阶段未发现错误,则通过将软件编译到物理PLC或HMI上进行最终的HiL测试。如今,强大的VC开发和仿真平台的供应商通常会提供满足此方法的一系列仿真和VC应用程序。
VC成为数字双胞胎的一部分今天,我们看到了成熟的VC技术与跨行业和企业的数字孪生技术的最新出现和实施的融合。 VC代表了机器和生产系统的仿真和建模,以虚拟验证系统和实现其自动化的控件,而数字孪生模型的范围更广,涉及从运行中的物理机器和系统中捕获传感器数据,并使用该数据创建仿真实时。由于其实时性,数字孪生可以在系统运行时对其进行仿真,从而使制造商可以监视系统,创建调整模型以及对系统进行更改。
模型驱动的数字孪生推动了VC
为了使VC成为制造和自动化领域的实用技术,自动化专家需要能够为复杂的仿真应用程序创建和使用虚拟模型。先进的,模型驱动的设计方法的发展已采用数字孪生模型的形式。此外,与更早,更简单的VC建模工具相比,应用于当今生产系统的仿真建模的不断发展提供了更加健壮和准确的虚拟表示。此外,用于模型渲染和连接的软件开发标准已得到显着改善。综上所述,这些使VC对于自动化行业更加实用。
模型驱动的数字双胞胎
使用系统设计建模工具,可以在设计过程的同时开始创建模型驱动的数字孪生模型。模型驱动的数字孪生使VC更易于访问,并为整个自动化过程增加了先进的仿真技术和功能。
无论是物理的还是虚拟的,调试过程的主要目标都是使一个完全集成,组装并经过验证的机械,电气和控制软件生产系统投入运行。成功实现VC所面临的挑战不仅仅是虚拟仿真自动化硬件的控制逻辑。它涉及将机械,电气和软件逻辑设计的所有工程学科集成到一种系统设计方法中,该方法可以规范化每个系统对另一个系统的约束。

头像

By szf