数字化双胞胎尖端技术概念

2023-03-0214:59

       生产设备的调试是非常耗时耗力的，这其中的一个重要原因是，调试只能在生产线安装完成后才能开始。虚拟调试则不同。通过虚拟调试，企业将节约大量时间和金钱成本。那么，虚拟调试是什么？这项技术可以为企业生产具体带来哪些好处？

虚拟调试概念介绍
       数字化双胞胎（Digital Twin）指在多维虚拟空间的数字模型和物理实体的交互映射系统，其中虚拟调试（Virtual Commissioning）是非常重要的一环。

虚拟调试技术可以把真实环境下的调试过程转移到数字世界中。这意味着，把机器人等生产设备甚至整条生产线1:1地复制到虚拟世界中，使系统工程师或终端用户可以通过交互式三维可视化查看系统的实际行为，而不仅仅是控制程序中的变量。

       一个典型的虚拟调试项目的实施步骤通常是这样的：首先，工程师需要规划好生产线的布局和设备资源。布局搭建后，需验证布局（Layout Commissioning），例如可达性（Reachability）和碰撞（Collision）。接着，工程师应优化机器的动作流程。集成好数据模型后，下一步是工艺仿真程序，分析加工的路径与工艺参数，对机器人或机床设备编程验证。最后我们进入调试阶段，接入机电讯号，与电器行为同时调试验证，比如传感器、阀门、PLC程序和HMI软件等。虚拟调试系统可分Software in Loop (SIL) 与Hardware in Loop (HIL) 两类环境。SIL把所有设备资源虚拟化，由虚拟控制器VRC、虚拟HMI、虚拟PLC模拟器、虚拟讯号及算法软件等等进行模拟仿真。HIL则是把全部设备硬件连接到仿真环境中，使用真实物理控制器、真实HMI、真实的I/O讯号与虚拟环境交互仿真。在SIL环境中验证通过后，可替换任一虚拟资源为真实设备，进行部分验证，最终全替换为HIL，完成物理与虚拟映射的调试。