Burr橡树工具如何为虚拟调试使用数字双胞胎

本文最初发表于2019年4月23日。

---

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，工程师拥有机器或系统的精确，虚拟模型，从该机器或系统的自己的数据构建，他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，以及来自MICH，MICH的机械加工工具和设备的制造商的Burr Oak工具以及伯里德·橡树工具的埃里克·隆水。解释了Burr橡树工具如何使用数字双胞胎几乎将其设备用于制造HVAC单位。

在演示中，Lund显示了两个毛刺橡木的工具头用来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，运动协调至关重要，以避免损伤线圈。”

Lund解释说，通过将工具'SolidWorks CAD文件带入Siemens PLM的NX Mechatronics概念设计师，然后Siemens NX可以从SolidWorks为机器的静态3D模型进行动画，看看它如何使用真实世界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，因为它使用了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高级版的应用编程接口允许在不到5ms的时间内，从虚拟PLC到NX建模软件的I/O循环、高速、同步通信。他说:“此外，当稍后从虚拟的PLC切换到真实的PLC时，无需更改PLC代码。”“这意味着PLCSim高级版允许你测试安全逻辑。”

Gavin表示，“现实世界的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CAD程序。”“这使得动画模型变得真实，而不是近似的模拟。”

Broadwater说，为了使模型与现实世界的机器精确匹配，虚拟机中所有不同对象(标签名)的命名约定与PLC代码中使用的命名约定相同。“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，我们可以从机电概念设计师的数据，以验证PLC程序。”

布罗德沃特说，Burr Oak项目的一个重要部分是能够“引入复杂序列中涉及的零件数据，以验证我们的软件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，并验证了每个工具都经过了正确的顺序，并完成了我们需要它做的事情。从本质上说，我们可以在建造机器之前验证操作序列，以证明模型。”

Lund说:“这种在机器制造前进行逻辑测试的能力，增加了Burr Oak设计和制造团队之间的沟通，改善了我们的产品，并避免了现实世界中的工具损坏。”它还允许我们虚拟地测试未来设计的增强，并创建新设计的更快的软件迭代。”

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。由于采用了西门子软件和Solidworks CAD软件，Burr Oak已经能够将其机器制造过程缩短4到6周。

Lund说，由于Burr Oak的许多客户都经历过高的操作员流动率，该公司还发现，他们可以使用这些虚拟模型来培训新操作员如何使用Burr Oak机器，而不会占用机器在地板上的时间。