CN110134082A - 基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法 - Google Patents

基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法，包括以下步骤：根据生产工艺计划生产线所需设备数量、种类和布局；建立生产线各设备的三维模型，导入仿真系统，并以计划布局进行设置，搭建该生产线的线体模型；生成各设备三维模型的虚拟控制器，以及控制各虚拟控制器的控制核心；编写PLC程序，导入到PLC系统中，使PLC系统通过接口与所述控制核心连接，通过运行PLC程序，控制各设备三维模型的动作时序、间隔，模拟生产线的运行。本发明借助数字化的数据模型构造虚拟工厂替代客观实体生产设备，验证工艺生产规划的合理性、正确性。同时也可验证汽车生产线自动化流程的连贯性、消除不必要的生产消耗时间。

Description

基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法
技术领域
本发明涉及数字化虚拟调试技术领域，尤其涉及一种基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法。
背景技术
对于汽车生产行业的仿真调试，以往的做法是软件仿真后，进行机加工，现场设备安装通电后，PLC程序才可以进行调试优化，往往到了现场再去优化PLC程序，在现地调试后，PLC逻辑错误或是程序的bug才逐渐暴露，会导致现地调试周期无法预估，也拖长了整个项目周期。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法，包括以下步骤：
步骤一：根据生产工艺计划生产线所需设备数量、种类和布局；
步骤二：利用建模软件建立生产线各设备的三维模型，将建立的三维模型导入仿真系统，并以计划布局进行设置，搭建该生产线的线体模型；
步骤三：在仿真系统中生成各设备三维模型的虚拟控制器，以及控制各虚拟控制器的控制核心，开发该控制核心与外部程序通讯的接口；
步骤四：利用程序软件编写各设备三维模型的运行程序，将各设备三维模型的运行程序导入对应虚拟控制器中，实现各设备三维模型的生产动作；
步骤五：利用编程软件编写PLC程序，将编写好的PLC程序导入到PLC系统中，使PLC系统通过接口与所述控制核心连接，通过运行PLC程序，控制各设备三维模型的动作时序、间隔，模拟生产线的运行；
步骤六：观察仿真系统中的线体模型的动作情况，采集各设备动作信息进行处理分析，确认虚拟生产线运行情况是否与预期相符，若运行情况符合预期，可按该线体模型信息参数加工设备、组装生产线，否则，进入下一步；
步骤七：调整三维模型的安装位置、动作时长、动作时序和动作间隔中的一项或多项，重复步骤五，直到生产线运行情况符合预期。
本发明的有益效果是：本发明借助数字化的数据模型构造虚拟工厂替代客观实体生产设备，验证工艺生产规划的合理性、正确性，消除汽车自动化生产设备的安装误差。同时也可验证汽车生产线自动化流程的连贯性、消除不必要的生产消耗时间。与传统仿真调试比较，该发明把现场设备调试环境进行数字化，并移植至电脑PC端进行调试，可把PLC调试工作提前至设计阶段，大量减少PLC工程在现地调试时间，缩减整个项目周期及成本。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法，包括以下步骤：
步骤一：根据生产工艺计划生产线所需设备数量、种类和布局；
步骤二：利用建模软件建立生产线各设备的三维模型，将建立的三维模型导入仿真系统，并以计划布局进行设置，搭建该生产线的线体模型；
步骤三：在仿真系统中生成各设备三维模型的虚拟控制器，以及控制各虚拟控制器的控制核心，开发该控制核心与外部程序通讯的接口；
步骤四：利用程序软件编写各设备三维模型的运行程序，将各设备三维模型的运行程序导入对应虚拟控制器中，实现各设备三维模型的生产动作；
步骤四：利用编程软件编写PLC程序，将编写好的PLC程序导入到PLC系统中，使PLC系统通过接口与所述控制核心连接，通过运行PLC程序，控制各设备三维模型的动作时序、间隔，模拟生产线的运行；
步骤五：观察仿真系统中的线体模型的动作情况，采集各设备动作信息进行处理分析，确认虚拟生产线运行情况是否与预期相符，若运行情况符合预期，可按该线体模型信息参数加工设备、组装生产线，否则，进入下一步；
步骤六：调整三维模型的安装位置、动作时长、动作时序和动作间隔中的一项或多项，重复步骤五，直到生产线运行情况符合预期。
本发明借助数字化的数据模型构造虚拟工厂替代客观实体生产设备，验证工艺生产规划的合理性、正确性，消除汽车自动化生产设备的安装误差。同时也可验证汽车生产线自动化流程的连贯性、消除不必要的生产消耗时间。与传统仿真调试比较，该发明把现场设备调试环境进行数字化，并移植至电脑PC端进行调试，可把PLC调试工作提前至设计阶段，大量减少PLC工程在现地调试时间，缩减整个项目周期及成本。
通过上述方法进行虚拟调试时，若各设备的三维模型动作过程存在干涉，则可以调整三维模型的位置或动作时序，通过重新测试运行，验证解决上述问题的方法是否有效。若线体模型的生产节拍不能满足实际生产所需时，则可以调整三维模型运行时长、动作间隔或安装位置，通过重新测试运行，验证解决上述问题的方法是否有效。若线体模型符合预期生产目标，则表示设计合理达标，虚拟调试完成。后期可根据达标线体模型中各设备的参数加工、组装，结合已设计PLC程序即可实现汽车的生产加工。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

Claims (1)

1.一种基于数字化工厂的汽车生产线的虚拟调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据生产工艺计划生产线所需设备数量、种类和布局；
步骤二：利用建模软件建立生产线各设备的三维模型，将建立的三维模型导入仿真系统，并以计划布局进行设置，搭建该生产线的线体模型；
步骤三：在仿真系统中生成各设备三维模型的虚拟控制器，以及控制各虚拟控制器的控制核心，开发该控制核心与外部程序通讯的接口；
步骤四：利用程序软件编写各设备三维模型的运行程序，将各设备三维模型的运行程序导入对应虚拟控制器中，实现各设备三维模型的生产动作；
步骤五：利用编程软件编写PLC程序，将编写好的PLC程序导入到PLC系统中，使PLC系统通过接口与所述控制核心连接，通过运行PLC程序，控制各设备三维模型的动作时序、间隔，模拟生产线的运行；
步骤六：观察仿真系统中的线体模型的动作情况，采集各设备动作信息进行处理分析，确认虚拟生产线运行情况是否与预期相符，若运行情况符合预期，可按该线体模型信息参数加工设备、组装生产线，否则，进入下一步；
步骤七：调整三维模型的安装位置、动作时长、动作时序和动作间隔中的一项或多项，重复步骤五，直到生产线运行情况符合预期。
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