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智能制造数字孪生软件
数字孪生模型开发是根据学校现有的智能制造生产线,生产线由四个机器人工作站构成,可以完成鼠标定制化柔性生产,需基于智能制造数字化设计平台建立完整的数字孪生体,根据我方提供的技术资料及现场测量,利用智能制造数字化设计平台,按照1:1比例开发一套与实际生产线完全一致的数字化虚拟生产线,实现数字化仿真产线模型与真实产线的虚实同步仿真演示;
1.投标人需要根据现有实物产线,进行现场测绘,完成3D结构图的1:1绘制,数字模型结构体的物理尺寸必须与真实设备达到1:1。
2.数字模型运动机构应保持与真实设备同样的运动功能,将绘制模型导入数字孪生体编辑平台中,将各个元器件、结构件根据自身的特性设置为传感器、旋转副和直线副,将各个元器件的约束调节配置好,使得物理结构3D模型可以在手动的模式下,完成产线的各个动作,为后续的调试做好基础工作;
3.数字模型感知元件需与真实设备工作方式一致、效果一致。各个传感器是感知设备运动的基础元器件,将各个传感器按照自身的物理特性进行设置,使得传感器可以在虚拟环境中完成相关的动作,便于数字孪生体的各项反馈与实物一致;
4.数字模型执行元件需与真实设备的执行元件效果一致,数字孪生体的执行元件各个电机、气缸等执行元件必须与真实设备保持高度一致,包括气缸的到位信号、伺服运动位置等信号必须全部建立数字模型;
5.实现与真实产线的虚实同步仿真演示。虚拟产线仿真模型通过与外界的数据接口获取现场产线的控制信号,作用于仿真模型,实现虚拟产线仿真模型与真实产线的虚实同步仿真演示,具体内容包括:
6.对产线的设备控制程序进行必要的改造,使其满足数字仿真的需求。
6.1.根据仿真需要,将产线的设备组态到产线的控制程序中,并配置数据交互服务,为数字模型提供数据支撑。
6.2.在产线控制程序中加入必要的信号和程序,以满足数字模型仿真的需求。
6.3.调整产线的IP分配,实现产线和实验教室的IP统一分配管理,解决跨网段访问设备的难题。
7.借鉴现有产线的生产流程,提供与仿真模型相配套的PLC程序和HMI程序等,使虚拟工位的仿真模型与真实工位具有相同的生产功能,并使机器人工作站可以在虚拟环境中实现单工位的虚拟调试教学活动具体内容包括:
7.1.提供数字孪生信号点表。数字孪生体点表定义:根据现有产线的电路原理图,将PLC控制的点位信息梳理出来,整理成册。
7.2.将数字孪生信号点表中的信号一一与数字孪生体中的运动机构进行关联,实现信号对数字孪生体的控制及反馈,例如根据现有产线实际电机驱动的运动对象与PLC的运动控制信号,设置对应的运动控制属性与关联对象,从而完成虚拟控制对象的所有逻辑点表的设置与统计,将此点表提供给学生,作为PLC编程的依据,可保证所有学生编程的一致性,也便于检查学生的编程效果。
7.3.提供标准的通讯方式。通信方式调试:将PLC与智能制造数字化设计平台搭建通信通道,测试通信响应时间,调试合适参数,保证PLC控制程序与被控对象的统一协调。将此通信方式完整编写成规范文档,由学生在后续的虚拟调试中遵照执行。
7.4.编写工业机器人的控制程序和数字孪生体的开发,使工业机器人可以完成各个物料的上下料过程的仿真,实现通过控制程序控制机器人完成上下料操作。
8.编写产线整线控制PLC程序,和数字孪生体,实现对整条产线的虚拟仿真同步演示。
10.提供上述虚实同步仿真演示和机器人工作站虚拟调试的控制程序和数字孪生体,并提供项目部署、操作、维护说明书,包括:
10.1.数字化仿真软件的安装说明书。
10.2.控制程序和数字化孪生体的部署说明书。
10.3.仿真项目的启动、演示、关闭等过程的说明书。
10.4.必要的项目介绍资料,包括使用的技术先进、实用性等方面的说明材料。
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