Burr橡树工具如何为虚拟调试使用数字双胞胎

这篇文章最初发布于2019年4月23日。

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数字双胞胎制造商的更实际应用之一是虚拟调试。在此过程中，工程师从该机器或系统自己的数据中拥有机器或系统构建的精确，虚拟模型，它们可以测试和验证现实世界调试目的的特定功能。

在2019年2019年制造业，西门子COLM Gavin，以及伯里德·卢旺达和亚当·瓦尔沃特（ADAM Broadwater）于MICH，MICH的加工工具和设备制造商，解释说明了Burr橡木工具如何使用数字双胞胎几乎将其用于制造HVAC单位的设备。

在演示文稿中，Lund显示了两个毛刺橡木的工具头部用于组装热交换器线圈。XY龙门架在复杂的操作顺序中移动工具以密封线圈。在该密封操作中，工具的六个气缸移动到线圈中的孔中的矩阵中。

加文说:“在这个过程中，运动协调是至关重要的，它不会损害线圈。”

Lund解释说，通过将工具'SolidWorks CAD文件带入西门子PLM的NX Mechatronatronics概念设计师，然后西门子NX可以从SolidWorks为机器的静态3D模型进行动画，以了解它如何使用现实世界PLC数据进行操作。

此3D模型或数字双床可用于调试计算机作为调试过程的一部分，因为它使用控制机器及其工具的实际PLC代码。Gavin表示，PLC代码用于“触发动画”。

可以使用Siemens Plcsim Advanced软件（SIMATIC S7-1500 PLC的虚拟控制器）模拟Burr Oak在其机器上使用的SIMATIC S7-1500 PLC。西门子使用高速通信链路连接S7-1500和I / O扫描与西门子NX仿真和设计软件。Gavin表示，这种高速通信能力在行业中是独一无二的。

据Gavin介绍，PLCSim Advanced中的应用程序编程接口允许软件在不到5ms的时间内从虚拟PLC到NX建模软件的I/O进行环路、高速、同步通信。他说:“另外，在以后从虚拟PLC切换到实际PLC时，不需要更改PLC代码。”“这意味着PLCSim Advanced可以测试安全逻辑。”

加文表示，“真实世界自动化系统和虚拟世界之间的这种联系意味着数字孪生系统是由自动化控制的，而不是由CAD程序。”“这使得动画模型变得真实，而不是近似的模拟。”

布罗德沃特说，为了使模型与真实世界的机器完全匹配，虚拟机器中所有不同对象(标签名称)的命名约定与PLC代码中使用的相同。“通过保持命名约定在现实和虚拟世界之间,我们能够从PLCSim先进进口的I / O数据触发动画模型中,数据导出到Excel文件从TIA门户v15,然后所有的导入NX的机电一体化概念设计,”他说。“从那里，我们可以从机电一体化概念设计师提取数据，以验证PLC程序。”

Broadwater表示，对于Burr Oak来说，该项目的一个重要部分是能够“引入涉及复杂序列的零件数据，以验证我们的软件是否准确复制了零件数据信息。”“通过将NX数据导出到Excel中，我们可以看到我们正确地复制了零件，并验证每个工具都经过了适当的顺序，完成了我们需要它做的事情。本质上，我们可以在建造机器之前，验证操作的顺序来验证模型。”

Lund说:“在机器制造前测试逻辑的能力增加了Burr Oak设计和制造团队之间的沟通，改进了我们的产品，并避免了现实世界中的工具损坏。”“它还允许我们对未来的设计改进进行虚拟测试，并为新设计创建更快的软件迭代。”

隆德说,伯尔橡树最初看着添加这个数字双功能作为一个客观的一部分,减少投放市场的时间的设备,给其工程师时间开发程序会使用的机器上,而无需等待完整的机器生产。自采用西门子软件与Solidworks CAD软件配合使用以来，Burr Oak已经能够将机器制造过程缩短4到6周。

Lund说，由于Burr Oak的许多客户都经历了较高的操作员流转率，该公司还发现，它可以使用这些虚拟模型来培训新操作员如何使用Burr Oak的机器，而不占用机器在地板上的时间。