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數字化雙胞胎尖端技術概念

2023-03-0214:59

       生產設備的調試是非常耗時耗力的，這其中的一個重要原因是，調試只能在生產線安裝完成后才能開始。虛擬調試則不同。通過虛擬調試，企業(yè)將節(jié)約大量時間和金錢成本。那么，虛擬調試是什么？這項技術可以為企業(yè)生產具體帶來哪些好處？

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)。

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

       一個典型的虛擬調試項目的實施步驟通常是這樣的：首先，工程師需要規(guī)劃好生產線的布局和設備資源。布局搭建后，需驗證布局（Layout Commissioning），例如可達性（Reachability）和碰撞（Collision）。接著，工程師應優(yōu)化機器的動作流程。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。最后我們進入調試階段，接入機電訊號，與電器行為同時調試驗證，比如傳感器、閥門、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，使用真實物理控制器、真實HMI、真實的I/O訊號與虛擬環(huán)境交互仿真。在SIL環(huán)境中驗證通過后，可替換任一虛擬資源為真實設備，進行部分驗證，最終全替換為HIL，完成物理與虛擬映射的調試。