虛實結合PLC仿真軟件
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本文關鍵詞：虛實結合PLC仿真軟件
虛實結合PLC仿真軟件
系統介紹
該軟件支持用戶拖拽的方式快速創(chuàng)立自己的3D工業(yè)場景，并可通過內部虛擬PLC，或外部真實PLC實時控制3D工業(yè)場景。它充當一個實時自動化沙盒，在實際產品制造之前實現產品的仿真、分析與優(yōu)化過程。系統包含了工業(yè)3D場景搭建、PLC編程、PLC控制系統調試等功能。在工業(yè)自動化、機電一體化、電氣工程、機械工程、等課程中具有較高的教學價值。
在自動化產品設計的初級概念階段就可以對整個系統進行完整的分析，觀察并實驗各組件的相互運動情況。在虛擬場景里可方便地修改設計缺陷，仿真不同的布局方案，對自動化產品系統進行不斷的改進，直至獲得最優(yōu)的設計方案。
可升級為智能制造虛擬仿真系統，提供用戶自主建模與自主布局功能，并開放底層接口，支持用戶二次開發(fā)。是一套工業(yè)4.0自動化的綜合設計仿真驗證平臺，并提供了豐富的教學資源。
硬件要求：
為了保證系統流暢地使用，在此列出對于計算機系統的配置要求：
操作系統：Windows 7 SP1 及以上版本
系統類型：64位操作系統
處理器(CPU)：≥2.5Ghz（如果使用VR眼鏡，≥3.2Ghz）
內存：≥8GB
硬盤：≥5GB (存儲空間)
顯卡：GPU ≥800MHz 顯存 ≥1GB（如果使用VR眼鏡，GPU ≥1.6Ghz，顯存 ≥6GB，如GTX1070）
Net框架版本：V4.6.2及以上版本
軟件特色功能
1.虛擬系統集成
用戶可自主開發(fā)模型、自動布局、電氣信號連接、虛擬調試，驗證系統集成整個過程。
2.多品牌PLC虛實結合仿真
支持各種主流品牌的PLC的半實物仿真（虛實結合）、全虛擬仿真。
3、自動考核功能
實時采集PLC場景的動作數據，根據考核要求，系統自動計算考核成績。
4.豐富教學資源
以PLC實驗大綱為基礎，基于軟件開發(fā)的教學資源，獨立發(fā)布，網絡下載。適合中職、高職、本科的系列PLC教學資源，并不斷豐富。
5、模塊可擴展（需另配）
軟件基于模塊化設計，可擴展到機器人仿真與智能制造仿真。
軟件主要功能
（1）基礎仿真功能
1）自動布局
在3D場景下，用戶以拖拽方式快換搭建工程?？梢詫δＰ瓦M行移動、旋轉、編輯、裝配等操作，象搭積木一樣完成工作場景部署。布局完成后的場景可被各種外設驅動。
2）物理效果
系統內建物理引擎，創(chuàng)建的虛擬模型具有物理效果，能模擬仿真現實生活中的物理現象，如：重力、彈性碰撞等。在發(fā)生碰撞、摩擦、受力的運動模擬中，不同的動力學屬性能得到不同的運動效果。
3）人機交互
虛擬設備運動由編程驅動，虛擬傳感器能反饋場景真實的狀態(tài)，賦予了虛擬設備與實際設備相同的特性。并可通過虛擬設備上控制面板、HMI上的面板，外部的硬件面板對場景完成操作。對如真實的場景操作。
4）VR體驗
軟件支持VR眼鏡，實現沉浸式虛擬現實3D體驗。包含逼真工業(yè)現場3D音效仿真，使體驗者身臨其境。通過手柄可與場景進行互動操作。
5）外設總線驅動
支持通過總線與外部系統進行數據交換。如接入總線型外接硬件控制器，組成虛實結合仿真系統。或通過總線進行二次開發(fā)應用。支持有Modbus-RTU總線設備（如各種串口傳感器、執(zhí)行器），Modbus-TCP總線設備（如各種網口傳感器、執(zhí)行器），OPC總線設備（如OPC服務器、WinCC軟件）。
6）電氣連接與系統集成
軟件支持在虛擬場景中，完成對各種虛擬設備的集成，以及虛擬調試。虛擬集成主要通過端口映射操作：把模型中可控制的部分與一個特定的端口號關聯起來，通過操作此端口號就可操作虛擬設備。如各種機器人工具、流水線、傳感器等。端口包括：電平類端口，模擬量端口，脈沖類端口。通過端口的信號操作，完成機器人的系統集成，構建復雜的機器人應用系統。
7）虛實結合技術
控制虛擬設備運行，可以是軟件控制器，也可以外部的硬件控制器。因此，可以建立全軟件的虛擬仿真，或半實物的虛實結合仿真，豐富應用范圍。
8）海量模型
系統包含一個完整且具有典型工業(yè)設備的部件庫，并對庫里組件提供對應的運動仿真與效果渲染，可根據工程需求選擇相對應的組件進行設計。如各種傳送帶、氣動缸、液壓缸、伺服電機、絲桿、型材、按鈕、開關、傳感器、數控機床，加工中心、立體倉庫、AGV等工業(yè)元素。
9）模型開發(fā)
系統開放通用接口進行CAD數據導入，為組件庫中沒有的非標機建立模型組件，并賦予其參數和運動。系統具有強大的模型讀取功能，能讀取igs、step、stp、OBJ、STL格式的3D建模。
10）開發(fā)環(huán)境生態(tài)
模型網是一個模型分享與交流網站。用戶之間可以分享設計的模型，技術討論，也能進行模型交易，提高創(chuàng)作的積極性，構建開放的生態(tài)環(huán)境。
11）自動考評
該軟件具有操作數據采集與分析功能?；谲浖淖詣涌荚u系統，先由教師出題，自動生成判分規(guī)則。學員在考核過程中，系統將實時記錄學員的操作過程、執(zhí)行結果、異常事件，并根據考試評分規(guī)則計算考核評分。減輕教師批改工作量，提升教學質量。可用于課后測試、實驗預習、課程考核，以及職業(yè)技術水平考試。
12）腳本二次開發(fā)
支持Python腳本語言編程控制虛擬設備，可用于快速功能驗證。
多品牌PLC虛實結合仿真
該軟件集成各種執(zhí)行器與傳感器，如：傳送帶、氣動器件、電機、按鈕開關、傳感器、數控機床，立體倉庫、機器人夾具、定制執(zhí)行機構等。這些設備可以被PLC驅動，因此該軟件一套非常好的PLC訓練軟件。
軟件支持內置虛擬三菱PLC、虛擬西門子PLC、總線接入硬件西門子PLC、總線接入硬件三菱PLC。以及通過一個采集盒，支持任何類型的PLC、單片機等外設驅動仿真模型工作。
教學資源
教學資源是基于軟件開發(fā)，獨立發(fā)布，網絡下載。以PLC的實驗大綱為基礎，開發(fā)了適合中職、高職、本科的系列PLC智能制造教學資源，并不斷豐富。
（1）PLC基礎實驗仿真資源包
PLC基礎實驗仿真資源包是根據《可編程控制器編程應用》教程實驗編寫，所有的實驗可以純虛擬仿真，也支持虛擬結合PLC仿真（半實物仿真）。每份資源包括：培訓教材，視頻，及工程案例。
實驗項目：
1.電動機順序啟動控制
2.電動機星三角啟動控制
3.數碼顯示控制
4.音樂噴泉控制
5.裝配流水線控制
6.十字路口交通燈控制
7.水塔水位控制
8.天塔之光控制
9.自動配料裝車系統控制
10.四節(jié)傳送帶控制
11.多種液體混合裝置控制
12.自控軋鋼機控制
13.郵件分揀機控制
14.機械手控制
15.四層電梯控制
16.自動洗衣機控制
17.電鍍生產線控制
18.直流電機控制
19.溫度PID控制
20.模擬量變頻開環(huán)調速控制
模擬量變頻閉環(huán)調速控制
（2）PLC工業(yè)創(chuàng)新仿真資源包
PLC工業(yè)創(chuàng)新仿真資源是根據常用的工業(yè)自動化設備，模型按1:1開發(fā)。讓學生在學校就能掌握典型的工業(yè)應用，為將來就業(yè)打好基礎。所有仿真支持PLC虛擬仿真，也支持半實物仿真。每份資源包括：培訓教材，視頻，及工程案例。
實驗項目：
1.傳輸線阻擋控制
2.流水線并線控制
3.伺服控制
4.直角機器人裝配控制
5.行架機器人碼垛
6.立體倉庫
7.立體車庫
8.桁架機械手機床上下料
9.液位控制
（3）PLC集成開發(fā)仿真資源包
PLC集成開發(fā)仿真資源包，是以一個典型的自動化立庫倉庫為例，從產品需求出發(fā)，對控制系統需求分析、控制系統方案設計、控制系統硬件設計、設備選型、設備布局安裝、設備電氣連接、控制系統軟件設計、PLC程序開發(fā)與調試、人機界面開發(fā)、系統集成運行、功能與性能驗證。完成工業(yè)自動化產品的整體集成開發(fā)過程，并且是基于虛擬仿真軟件開發(fā)與調試。其中設備是采用仿真軟件的虛擬設備、設備布局安裝是利用仿真軟件的布局功能、設備電氣連接是采用放著軟件的電氣連接功能。PLC仿真編程與調試是利用仿真軟件的虛擬PLC開發(fā)調試功能。 資源包括：培訓教材，視頻，及工程案例。
實驗內容：
1.工業(yè)項目開發(fā)流程實驗
2.工控設計選型實驗
3.PLC場景布局實驗
4.數據映射設置實驗
5.電氣圖布局實驗
6.HMI開發(fā)與調試實驗
7.立庫程序編程與調試實驗
（4）PLC綜合應用仿真資源包
PLC綜合應用資源包，是該系統是將機器人技術、視覺檢測技術、流水線技術、液壓技術,PLC控制技術、物聯網通訊技術和系統工程有機的融于一體。系統由11個單元工作站組成，托盤自動堆解單元、供料單元、機電加工模擬單元、加蓋單元、穿銷單元、機器人搬運單元、機器人搬運 單元、噴涂烘干單元、檢測單元、物流倉儲單元、總控單元等組成。完成從毛坯到成品裝配入庫的完整過程。
考慮到實體生產線成本高，占地大，知識密度高，危險性高，不易教學的特點，本項目的所有實驗，都在仿真環(huán)境下完成。每個學員一套獨立的開發(fā)環(huán)境，在仿真軟件里，從零開始建設自己的智能工廠，從生產線規(guī)劃，選型、布局、設計、單元工作站虛擬調試，系統完整的智能工廠系統聯調。所有PLC程序、機器人程序、視覺程序在仿真軟件里完成虛擬調試與驗證，可并直接下載到實體生產線運行。資源包括：培訓教材，視頻，及工程案例。實驗項目：
1.托盤自動堆解單元控制實驗
2.供料單元控制實驗
3.機電加工模擬單元實驗
4.加蓋單元控制實驗
5.機器人搬運控制實驗
6.穿銷單元控制實驗
7.伸縮換向單元控制實驗
8.噴涂烘干單元控制實驗
9.檢測單元控制實驗
10.機器人分檢單元控制實驗
11.物流單元控制實驗
12.PLC組網實驗
13.系統整體運行調試實驗
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文章來源：www.rhythmiclee.com??? ?編輯：中人教儀廠??? ?時間：2020-11-14 15:58
