CN110597162A - 面向智能制造加工的虚拟调试系统 - Google Patents

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陆文祥
欧林林
柏继华
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Abstract

面向智能制造加工的虚拟调试系统，主要由工控设备、PC客户端、Redis数据库模块和仿真模块组成，工控设备包括工业机器人系统、PLC、数控车床和加工中心控制器，PC客户端包括数据采集模块和交互界面模块。PC客户端基于OSGI.NET插件框架，将每个设备驱动做成插件，实时采集工控设备的信号和数据，并将数据存入Redis数据库中，PLC与数控设备通过数据库进行信号交互，仿真模块通过Python程序读取数据库数据来驱动机器人及机床模型进行加工，同时模型的状态信息也存入Redis数据库，PC客户端实时读取Redis数据库中模型状态信息并且写入PLC，使PLC中条件满足并调度机器人、数控车床及加工中心去执行任务，实现了虚实融合，能够验证智能制造加工方案的可行性。

Description

面向智能制造加工的虚拟调试系统
技术领域
本发明涉及一种智能制造加工的虚拟调试系统。
背景技术
21世纪以来，物联网、云计算、大数据、移动通信、人工智能等新技术在 制造业广泛应用，制造系统集成式创新不断发展，形成新一轮工业革命的重要驱 动力。面对新一轮工业革命，世界各国都在出台制造业转型战略，美国提出“先 进制造业伙伴计划”、德国提出“工业4.0战略计划”，都将智能制造作为本国构建 制造业竞争优势的关键举措。
数字孪生(Digital Twin)，作为实现物理世界与信息世界交互与融合的有效 方法，是指通过数字技术来复制物理对象，模拟对象在现实环境中的行为，对整 个工厂的生产过程进行虚拟仿真，从而提高制造企业产品研发、制造的生产效率。 数字孪生正在成为智能制造新趋势，已经在2017、2018和2019年连续三年被世 界领先的科技研究集团Gartner评为年度十大战略性技术，预测在不久的将来将 有数十亿台设备拥有数字双胞胎，并且到2020年，估计将有210亿个连接的传 感器和端点投入使用。
虚拟调试(Virtual Commissioning)是数字孪生最好的应用，虚拟调试技术 是在虚拟环境中调试控制设备的代码，然后通过虚拟仿真来测试和验证系统方案 的可行性，再将调试代码应用到真实的场景中。产品设计过程很难预测到生产和 使用过程会不会出现问题，而虚拟调试带来许多好处之一就是验证产品的可行 性。虚拟调试允许设计者在产品生产之前进行任何修改和优化，而不会造成硬件 资源的浪费。而且这样可以节省时间，因为用户在测试过程中可以修复错误，及 时对自动化系统进行编程改进。数字模型的使用可以降低工厂更改流程的风险， 使企业在生产方面取得了显著的改进。例如汽车制造工厂在制造与装配产品时， 可以使用虚拟调试重新编程数百台机器人，而不需要花费大量时间在现场停机进 行调试。
目前，工业界大多都使用三维虚拟调试软件进行纯数字仿真，或者通过OPC 协议采集并结合三维仿真软件进行虚拟调试，单独开发PC客户端进行虚实交互 的较少。廖胜波、李颖晴、丘平荣等提出了一种基于虚拟仿真调试机的自动化生 产线的仿真调试方法(廖胜波、李颖晴、丘平荣等.基于虚拟仿真调试机的自动 化生产线的仿真调试方法:中国，107490982A[P].2017-12-19)，该系统采集PLC 和机器人数据并传送到仿真软件中驱动模型来虚拟调试，但是并没有设计良好交 互性能的PC客户端，操作繁琐不便，也没有仿真软件向设备的反馈，不具有交 互性；谭胜龙、丁亮、赵福臣等提出了一种基于数字化工厂的自动化车间虚拟调 试方法(谭胜龙、丁亮、赵福臣等.一种基于数字化工厂的自动化车间虚拟调试 方法：中国，108121216A[P].2018-06-05)，给出了一种纯数字化的虚拟调试， 未采集真实工控设备数据进行虚实融合，现场的一些真实情况难以模拟和测试； 陈磊、乐杨等提出一种在虚拟调试系统中指定信号仿真调试方法(陈磊、乐杨等 提出一种在虚拟调试系统中指定信号仿真调试方法：中国，108415268A[P]. 2018-11-30),使用OPC协议采集数据进行虚实交互，保证不了数据传输的正确 性和稳定性。王德权提出了一种基于数字孪生的智能制造工厂虚拟调试和虚拟监 控方法及系统(王德权.提出了一种基于数字孪生的智能制造工厂虚拟调试和虚 拟监控方法及系统：中国，108919765A[P].2018-11-30),给出了一种基于数字孪 生的虚拟调试，但是只局限于成熟的数字孪生的三维软件中，三维软件需要能够 配置设备的输入输出参数，对于不能够配置设备参数的三维软件就不适用了，而 本系统通过Python脚本加上Redis数据库，可以实现与任意三维软件进行通讯 并虚拟调试，达到了通用的效果。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺点，提出一种面向智能制造加工的虚拟调试系 统。
首先该系统PC客户端基于OSGI.NET插件进行开发，将每个设备驱动做成 插件，每个插件都能够独立的设计数据采集和交互界面模块，实现了设备插件之 间的解耦，提高了PC客户端的功能扩展性，降低了后期维护的复杂性；数据采 集模块使用工业以太网进行通信，提高了数据采集的速度及正确性；交互界面的 设计非常简洁并且易操作，能够方便的添加、修改和删除设备的I/O信号，同时 配置信息会写入配置文件，PC端重新打开时能够从配置文件中进行信号匹配， 避免了信号的重复添加；采用了Redis高性能数据库对虚实设备数据进行缓存， 完成了虚实设备信号交互，同时也保证了数据传输的实时性。
本发明为解决现有技术问题所采用的技术方案是：
一种面向智能制造加工的虚拟调试系统，PC客户端安装在Windows电脑上， 通过PC客户端中基于OSGI.NET插件框架的设备驱动来采集多个工控设备的数 据并且存入Redis数据库，仿真模块通过Python脚本程序采集Redis数据库中数 据来驱动机器人和数控机床的模型，同时也将一些模型状态信息写入Redis数据 库并反馈给PLC，PLC再调度机器人、数控车床及加工中心程序运行，实现了 对PLC逻辑的检测并在虚拟环境中进行智能制造加工；所述的面向智能制造加 工的虚拟调试系统，包括工业机器人系统、PLC、数控车床控制器、加工中心控 制器、数据采集模块、交互界面模块、Redis数据库模块和仿真模块，具体如下：
工业机器人系统与PLC和PC端的数据采集模块连接，包括机器人控制器和 机器人示教盒；PLC通过Mudbus TCP协议向机器人控制器输入启动、运行及停 止I/O信号，同时机器人控制器也输出I/O信号给PLC进行状态反馈；机器人控 制器通过Mudbus TCP协议发送关节数据给PC端的数据采集模块，数据采集模 块再对关节数据进行解析；机器人示教盒用于启动机器人程序和查看机器人数 据；
PLC与工业机器人系统和PC端数据采集模块连接，PLC通过Mudbus TCP 协议向机器人控制器输入启动、运行及停止I/O信号，同时机器人控制器也输出 I/O信号给PLC进行状态反馈；数据采集模块通过TCP/IP协议向PLC输入数控 车床控制器、加工中心控制器及虚拟设备的I/O信号，PLC根据I/O信号再执行 梯形图程序，PLC同时也输出I/O信号让PC端的数据采集模块进行采集，采集 完成之后再进行数据解析；
数控车床控制器与PC端数据采集模块连接，PC端的数据采集模块通过 TCP/IP协议向数控车床控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号，主要是数 控车床加工的启动信号，数控车床控制器会输出加工完成的I/O信号给PLC，PLC 写入I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；
加工中心控制器与PC端数据采集模块连接，PC端的数据采集模块通过 TCP/IP协议向加工中心控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号，主要是加 工中心加工的启动信号，加工中心控制器会输出加工完成的I/O信号给PLC，PLC 写入I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；
数据采集模块与工业机器人系统、PLC、数控车床控制器、加工中心控制器、 交互界面模块和Redis数据库模块连接；机器人控制器通过Mudbus TCP协议发 送关节数据给PC端的数据采集模块，数据采集模块再对关节数据进行解析；数 据采集模块通过TCP/IP协议向PLC输入数控车床控制器、加工中心控制器及虚 拟设备的I/O信号，PLC根据I/O信号再执行梯形图程序，PLC同时也输出I/O 信号让PC端的数据采集模块进行采集，采集完成之后再进行数据解析；数据采 集模块通过TCP/IP协议向数控车床控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号， 主要是数控车床加工的启动信号，数控车床控制器会输出加工完成的I/O信号给 PLC，PLC写入I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；数据采集模块通过TCP/IP 协议向加工中心控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号，主要是加工中心 加工的启动信号，加工中心控制器会输出加工完成的I/O信号给PLC，PLC写入 I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；数据采集模块从交互界面模块输入配置 文件中工控设备的IP地址、信号的虚拟键名、I/O地址和信号名，根据IP地址 和I/O地址信息来实时采集关节数据及I/O变量数据，一个线程负责将数据写入 Redis数据库模块，另一个线程将数据读出并输出到交互界面模块，交互界面上 会实时显示数据，数据采集模块停止采集时，在交互界面的模块界面上修改设备 IP地址、虚拟键名、I/O地址和信号名，这些修改同步到配置文件中，数据采集 模块再次启动时重新匹配信息进行采集；数据采集模块通过Redis序列化通信协 议将工控设备的关节数据及I/O信号序列化后存储到Redis数据库中，同时也读 取Redis数据库中虚拟设备的状态信息反序列化之后写入到工控设备中；
交互界面模块与数据采集模块连接，其输入为数据采集模块从Redis数据库 实时读取的关节数据及I/O变量数据，接收数据后同步显示到交互界面上，交互 界面模块上创建和修改的IP地址、虚拟键名、I/O地址和信号名并写入配置文件， 数据采集模块启动后会读取配置文件，然后更新信号列表进行数据采集；
Redis数据库模块与数据采集模块和仿真模块连接，数据采集模块通过Redis 序列化通信协议将工控设备的关节数据及I/O信号序列化后存储到Redis数据库 中，同时也读取Redis数据库中虚拟设备的状态信息反序列化之后写入到工控设 备中；仿真模块通过Python脚本程序将机器人及数控机床模型的状态信号存储 到Redis数据库模块，同时Python脚本程序读取Redis数据库中关节数据及设备 I/O数据，驱动仿真模块中的虚拟设备，完成机器人取件、放件和数控机床安全 门开关及加工的工作；工控设备及仿真模块中的I/O信号都存于Redis数据库中， 通过读写Redis数据库完成虚拟和实际控制设备的数据交互；
仿真模块与Redis数据库连接，仿真模块通过Python脚本程序将机器人及 数控机床模型的状态信号存储到Redis数据库模块，同时Python脚本程序读取 Redis数据库中关节数据及设备I/O数据，驱动仿真模块中的虚拟设备，完成机 器人取件、放件和数控机床安全门开关及加工的工作。
本发明的优点和积极效果是：
首先该系统PC客户端基于OSGI.NET插件进行开发，将每个设备驱动做成 插件，每个插件都能够独立的设计数据采集和交互界面模块，实现了设备插件之 间的解耦，提高了PC客户端的功能扩展性，降低了后期维护的复杂性；数据采 集模块使用工业以太网进行通信，提高了数据采集的速度及正确性；交互界面的 设计非常简洁并且易操作，能够方便的添加、修改和删除设备的I/O信号，同时 配置信息会写入配置文件，PC端重新打开时能够从配置文件中进行信号匹配， 避免了信号的重复添加；采用了Redis高性能数据库对虚实设备数据进行缓存， 完成了虚实设备信号交互，同时也保证了数据传输的实时性。
本发明只需要使用实际的控制设备，包括机器人控制器、PLC、数控车床控 制器及加工中心控制器，不需要真实的机器人、数控车床及加工中心，占用空间 小，在普通桌面上就能进行环境搭建，并且PLC与数控车床控制器、加工中心 控制器之间不需要硬件的I/O接线，双方通过Redis数据库进行信号的读取和写 入，因此不仅节省了调试的空间，还降低了调试的成本；使用真实的控制器对虚 拟仿真模型进行虚拟调试，在智能制造加工项目开始的早期，能够提前对PLC 逻辑进行验证，并且调试的过程中不可避免的会出现一些错误，如果是现场调试， 可能会损害设备甚至会意外伤害工作人员，在虚拟的环境下不会出现上述问题， 并且能够及时地进行故障诊断，不断优化智能制造加工的方案，在项目启动的早 期就能验证加工方案的可行性。
附图说明
图1为本发明的平台组成示意图。
图2为本发明的控制原理框图。
图3a～图3e为本发明的PC客户端交互界面图，其中图3a是插件管理界面； 图3b是PLC插件界面；图3c是机器人插件界面；图3d是数控车床插件界面； 图3e是加工中心插件界面。
图4为智能制造加工虚拟工作站。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种面向智能制造加工的虚拟调试系统，如图1所示，平台组成主要包括机 器人控制器1、机器人示教盒2、PLC模块3、数控车床控制器4、加工中心控制 器5、交换机6、PC客户端7和仿真软件8。机器人控制器1、机器人示教盒2、 PLC模块3、数控车床控制器4和加工中心控制器5使用以太网接入同一交换机 6中，PLC模块3作为中央控制器，对整个加工系统进行逻辑控制；机器人控制 器1负责执行机器人程序，完成夹取工件出库、往数控车床放件和取件、往加工 中心放件和取件及成品入库的任务；机器人示教盒2负责启动机器人程序和监视 机器人数据；数控车床控制器4负责将工件加工成半成品；加工中心控制器5 负责将工件加工为成品；仿真软件8中创建机器人、数控车床、加工中心及立体 仓库模型，通过PC客户端7进行虚实信号的配置，然后进行数据采集，以Redis 数据库为数据交互中心，使用真实的控制器来对三维仿真模型进行智能制造加工 的虚拟调试。
结合图2和图3，本发明专利的具体实施方式如下：
PC客户端、Redis数据库和仿真软件安装在电脑上，再将控制设备进行接线 供电，通过工业以太网连接电脑，即可进行虚拟调试。
工业机器人系统，采用KEBA工业机器人，包括KEBA机器人控制器和示 教盒，使用示教盒进行机器人程序的选择及启动，机器人控制器与PLC通过 Mudbus TCP进行通信，将I/O信号传递给PLC完成反馈，同时也发送关节数据 给PC客户端的数据采集模块，机器人程序主要完成夹取工件出库、往数控车床 放件和取件、往加工中心放件和取件及成品入库的任务。
PLC，采用SIMATIC S7-1200，利用TIA博途软件将PLC程序下载到PLC， PLC与工业机器人系统通过Mudbus TCP进行通信，与数控车床控制器及加工中 心控制器通过Redis数据库进行信号交互，其中数据采集模块将Redis数据库中 的数控车床及加工中心信号通过TCP/IP协议写入到PLC，PLC作为中央控制器， 是整个系统的核心，负责调度机器人执行搬运的任务，控制数控车床和加工中心 的安全门及卡盘的开关。
数控车床控制器，采用KND数控车床控制主板，载入加工所需的G代码， 运行时将模式调为自动，与PC端的数据采集模块通过TCP/IP协议进行通信， 数据采集模块将PLC的信号写入数控车床控制器，数控车床控制器接收启动加 工信号执行加工程序，加工完成之后将加工完成信号输出给数据采集模块，数据 采集模块再将信号写入到PLC。
加工中心控制器，采用KND加工中心控制主板，载入加工所需的G代码， 运行时将模式调为自动，与PC端的数据采集模块通过TCP/IP协议进行通信， 数据采集模块将PLC的信号写入加工中心控制器，加工中心控制器接收启动加 工信号执行加工程序，加工完成之后将加工完成信号输出给数据采集模块，数据 采集模块再将信号写入到PLC。
数据采集模块，通过工业以太网与PLC、机器人控制器和数控车床控制器、 进行连接，读取和写入关节数据及I/O数据，打开PC客户端的插件管理界面， 如图3a所示，在插件列表中启动PLC、机器人、数控车床和加工中心插件，然 后在左侧的任务栏点击相应的插件就能进入交互页面，添加完信号启动就可以数 据采集，数据采集模块将会根据IP地址、I/O地址，一个线程负责读取机器人控 制器中的关节数据和PLC中的I/O变量数据并且存入Redis数据库模块，同时显 示在交互界面上，另一个线程再结合虚拟键名读取Redis数据库模块中的虚拟设 备的I/O数据并且写入PLC。
交互界面模块，PLC插件界面如图3b所示，首先在配置中输入目标PLC的 IP地址，然后在I/O列表中添加I/O信号，一条信号包括Redis数据库虚拟键名、 信号的地址、信号名备注和当前值的信息，添加信号的信息同时会存入配置文件， 为了便于调试，还能对信号信息进行修改以及强制当前值；机器人插件界面如图 3c所示，I/O信号添加与PLC插件类似，增加了机器人关节读取功能；数控车 床插件界面如图3d所示，加工中心插件界面如图3e所示，配置IP和添加信号 同PLC插件一样；插件数据采集启动后，会根据配置文件中最新的信息来读写 工控设备数据和Redis数据库，同时交互界面上能够实时显示关节数据及I/O信 号的当前值。
Redis数据库模块，存储数据采集模块读取的工控设备的关节数据和I/O数 据，数据实时显示在交互界面上，同时还会将数据进行序列化以key-value键值 对的形式存储到Redis数据库中，Python脚本程序读取这些数据并反序列化，通 过Socket发送到仿真模块中，驱动机器人、数控车床及加工中心这些三维仿真 模型执行任务，同时仿真模型中的信号也会写入Redis数据库，然后通过数据采 集模块反馈给PLC，完成虚实信号的交互；数控车床、加工中心控制与PLC没 有硬件的IO接线，是通过读写Redis数据库来完成信号的交互。
仿真模块，采用RoboDK仿真软件，在软件中创建智能制造加工虚拟工作 站，如图4所示，工作站中有KEBA的20kg型机器人、机器人夹爪、Neway数 控车床、Neway加工中心、立体仓库、控制柜、机器人轨道及围栏的模型，通过 Python脚本程序，读取Redis数据库中控制设备的信号来驱动三维仿真模型，完 成以下加工任务：(1)机器人夹取立体仓库中毛坯工件进行工件出库；(2)机 器人往数控车床上料；(3)数控车床加工；(4)机器人夹取加工完成的半成品 往加工中心上料；(5)加工中心加工；(6)机器人夹取成品入库。
以上是整个系统的控制情况，通过真实的工控设备控制器，来驱动三维仿真 模型进行虚拟调试，在智能制造加工项目开始的早期，就能够高效、低成本及无 风险的验证工控设备的程序，及时进行错误的纠正，可以给现场智能制造加工准 备提供有效的解决方案。
要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发 明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发 明的技术方案得出的类似的其它实施方式，同样属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种面向智能制造加工的虚拟调试系统，PC客户端安装在Windows电脑上，通过PC客户端中基于OSGI.NET插件框架的设备驱动来采集多个工控设备的数据并且存入Redis数据库，仿真模块通过Python脚本程序采集Redis数据库中数据来驱动机器人和数控机床的模型，同时也将一些模型状态信息写入Redis数据库并反馈给PLC，PLC再调度机器人、数控车床及加工中心程序运行，实现了对PLC逻辑的检测并在虚拟环境中进行智能制造加工；所述的面向智能制造加工的虚拟调试系统，包括工业机器人系统、PLC、数控车床控制器、加工中心控制器、数据采集模块、交互界面模块、Redis数据库模块和仿真模块，具体如下：
工业机器人系统与PLC和PC端的数据采集模块连接，包括机器人控制器和机器人示教盒；PLC通过Mudbus TCP协议向机器人控制器输入启动、运行及停止I/O信号，同时机器人控制器也输出I/O信号给PLC进行状态反馈；机器人控制器通过Mudbus TCP协议发送关节数据给PC端的数据采集模块，数据采集模块再对关节数据进行解析；机器人示教盒用于启动机器人程序和查看机器人数据；
PLC与工业机器人系统和PC端数据采集模块连接，PLC通过Mudbus TCP协议向机器人控制器输入启动、运行及停止I/O信号，同时机器人控制器也输出I/O信号给PLC进行状态反馈；数据采集模块通过TCP/IP协议向PLC输入数控车床控制器、加工中心控制器及虚拟设备的I/O信号，PLC根据I/O信号再执行梯形图程序，PLC同时也输出I/O信号让PC端的数据采集模块进行采集，采集完成之后再进行数据解析；
数控车床控制器与PC端数据采集模块连接，PC端的数据采集模块通过TCP/IP协议向数控车床控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号，主要是数控车床加工的启动信号，数控车床控制器会输出加工完成的I/O信号给PLC，PLC写入I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；
加工中心控制器与PC端数据采集模块连接，PC端的数据采集模块通过TCP/IP协议向加工中心控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号，主要是加工中心加工的启动信号，加工中心控制器会输出加工完成的I/O信号给PLC，PLC写入I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；
数据采集模块与工业机器人系统、PLC、数控车床控制器、加工中心控制器、交互界面模块和Redis数据库模块连接；机器人控制器通过Mudbus TCP协议发送关节数据给PC端的数据采集模块，数据采集模块再对关节数据进行解析；数据采集模块通过TCP/IP协议向PLC输入数控车床控制器、加工中心控制器及虚拟设备的I/O信号，PLC根据I/O信号再执行梯形图程序，PLC同时也输出I/O信号让PC端的数据采集模块进行采集，采集完成之后再进行数据解析；数据采集模块通过TCP/IP协议向数控车床控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号，主要是数控车床加工的启动信号，数控车床控制器会输出加工完成的I/O信号给PLC，PLC写入I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；数据采集模块通过TCP/IP协议向加工中心控制器输入数据库中存储的PLC的I/O信号，主要是加工中心加工的启动信号，加工中心控制器会输出加工完成的I/O信号给PLC，PLC写入I/O信号之后再执行相应的梯形图程序；数据采集模块从交互界面模块输入配置文件中工控设备的IP地址、信号的虚拟键名、I/O地址和信号名，根据IP地址和I/O地址信息来实时采集关节数据及I/O变量数据，一个线程负责将数据写入Redis数据库模块，另一个线程将数据读出并输出到交互界面模块，交互界面上会实时显示数据，数据采集模块停止采集时，在交互界面的模块界面上修改设备IP地址、虚拟键名、I/O地址和信号名，这些修改同步到配置文件中，数据采集模块再次启动时重新匹配信息进行采集；数据采集模块通过Redis序列化通信协议将工控设备的关节数据及I/O信号序列化后存储到Redis数据库中，同时也读取Redis数据库中虚拟设备的状态信息反序列化之后写入到工控设备中；
交互界面模块与数据采集模块连接，其输入为数据采集模块从Redis数据库实时读取的关节数据及I/O变量数据，接收数据后同步显示到交互界面上，交互界面模块上创建和修改的IP地址、虚拟键名、I/O地址和信号名并写入配置文件，数据采集模块启动后会读取配置文件，然后更新信号列表进行数据采集；
Redis数据库模块与数据采集模块和仿真模块连接，数据采集模块通过Redis序列化通信协议将工控设备的关节数据及I/O信号序列化后存储到Redis数据库中，同时也读取Redis数据库中虚拟设备的状态信息反序列化之后写入到工控设备中；仿真模块通过Python脚本程序将机器人及数控机床模型的状态信号存储到Redis数据库模块，同时Python脚本程序读取Redis数据库中关节数据及设备I/O数据，驱动仿真模块中的虚拟设备，完成机器人取件、放件和数控机床安全门开关及加工的工作；工控设备及仿真模块中的I/O信号都存于Redis数据库中，通过读写Redis数据库完成虚拟和实际控制设备的数据交互；
仿真模块与Redis数据库连接，仿真模块通过Python脚本程序将机器人及数控机床模型的状态信号存储到Redis数据库模块，同时Python脚本程序读取Redis数据库中关节数据及设备I/O数据，驱动仿真模块中的虚拟设备，完成机器人取件、放件和数控机床安全门开关及加工的工作。
2.根据权利要求1所述的面向智能制造加工的虚拟调试系统，其特征在于：所述的PC端的数据采集模块和交互界面模块基于OSGI.NET插件框架，每一个设备驱动都是一个插件，每个插件都有数据采集模块和交互界面模块，都能够进行独立开发、测试和部署；各个插件的数据采集模块之间互不干扰，插件之间解耦的同时也提高了数据传输的正确性，同时都是基于工业以太网进行通讯，保证了数据传输的稳定性；每个插件的交互界面模块能够根据需求进行单独的设计，可以将当前设备的众多数据和设置独立集成于当前的交互界面，增强了PC端设备交互界面设计的扩展性。
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