CN210606258U - 一种数字化工厂控制仿真教学平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字化工厂控制仿真教学平台，属于仿真平台技术领域，包括下位机和上位机，所述下位机包括控制器、数据采集设备和工厂加工设备，所述数据采集设备用于采集所述工厂加工设备运行的数据，再将数据通过所述控制器发送给所述上位机；所述上位机用于模拟操作工厂加工设备，包括可以运行仿真软件的计算机和服务器，所述计算机上安装触摸显示屏以及通过I/O串口外接耳机，所述计算机上的仿真数据由所述控制器提供，所述服务器用于协调所述下位机和所述上位机的工作，包括存储服务器、调用服务器和网络服务器。通过下位机采集工厂加工设备真实工作时的参数，并通过参数在上位机上搭建仿真平台，从而使仿真效果更佳。

Description

一种数字化工厂控制仿真教学平台

技术领域

本实用新型涉及仿真平台技术领域，特别涉及一种数字化工厂控制仿真教学平台。

背景技术

仿真平台就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法；对一些难以建立物理模型和数学模型的对象系统，可通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题；通过系统仿真，可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析；通过系统仿真，能启发新的思想或产生新的策略，还能暴露出原系统中隐藏着的一些问题，以便及时解决。

随着仿真技术的发展有的工厂在工人实际操作设备之前，需要通过仿真平台进行模拟操作，从而减少工人操作失误的情况，但是传统的工厂仿真平台需要通过自行输入各项设备的运行参数进行模拟环境的搭建，这样固定的参数与加工设备实际运行的动态参数不同，因此导致搭建的模拟环境不够真实，容易出现误差，而且工人使用传统的仿真平台进行操作时，外部人员也不方便查看操作情况，无法评判操作的好坏，在老员工教导新手时也不方便演示给新手观看。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述工厂设备加工的仿真平台导入的参数固定不够真实以及缺少演示装置不便于外部人员观看的问题而提供一种数字化工厂控制仿真教学平台，具有实时采集原加工设备的参数，搭建的仿真平台更加真实，连接可调投影仪，方便演示和教学的优点。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种数字化工厂控制仿真教学平台，包括下位机和上位机，所述下位机包括控制器、数据采集设备和工厂加工设备，所述数据采集设备用于采集所述工厂加工设备运行的数据，再将数据通过所述控制器发送给所述上位机；

所述上位机用于模拟操作工厂加工设备，包括可以运行仿真软件的计算机和服务器，所述计算机上安装触摸显示屏以及通过I/O串口外接耳机，所述计算机上的仿真数据由所述控制器提供，所述服务器用于协调所述下位机和所述上位机的工作，包括存储服务器、调用服务器和网络服务器。

优选的，所述数据采集设备包括监控设备和传感器组，监控设备用于拍摄工厂加工设备的工作图像，传感器组监测工厂加工设备运行时各个组件的工作状态。

优选的，所述控制器与上位机之间通过局域网络进行数据传输。

优选的，所述计算机的顶部安装有投影仪，所述投影仪通过底部的旋转底座与计算机呈转动连接。

优选的，所述投影仪底端与旋转底座之间通过铰接轴相连接，且铰接轴通过锁紧螺栓固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过下位机采集工厂加工设备真实工作时的参数，数据采集设备包括监控设备拍摄真实画面，传感器组采集各个设备工作时的各项参数，数据采集设备通过控制器将数据发送给上位机，上位机内部的计算机可以运行仿真软件，仿真软件通过倒入各项参数搭建仿真平台，并且计算机上的显示器为触摸显示屏，操作人员可以带上耳机直接通过触摸显示屏进行模拟操作，由于数据参数均是从正常工作的加工设备上采集，因此搭建仿真平台更加真实。

2、通过在计算机上安装投影仪，投影仪可以将触摸显示屏上的画面发送到投影屏幕上，因此在操作人员操作仿真平台进行模拟工厂设备加工产品的时候，投影屏幕可以显示出来，新手通过投影屏幕可以学习各种加工情况的操作方法，投影仪方便左右旋转和上下转动，方便投影画面在投影屏幕上的对焦。

附图说明

图1为本实用新型的整体平台连接结构示意图。

图2为本实用新型的数据采集设备结构示意图。

图3为本实用新型的上位机结构示意图。

图4为本实用新型的投影仪安装结构示意图。

图中：1、下位机，2、上位机，3、控制器，4、数据采集设备，5、工厂加工设备，6、监控设备，7、传感器组，8、计算机，9、服务器，10、耳机，11、触摸显示屏，12、投影仪，13、铰接轴，14、旋转底座，15、锁紧螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，一种数字化工厂控制仿真教学平台，包括下位机1和上位机2，下位机1包括控制器3、数据采集设备4和工厂加工设备5，数据采集设备4用于采集工厂加工设备5运行的数据，再将数据通过控制器3发送给上位机2；上位机2用于模拟操作工厂加工设备，包括可以运行仿真软件的计算机8和服务器9，计算机8上安装触摸显示屏11以及通过I/O串口外接耳机10，计算机8上的仿真数据由控制器3提供，服务器9用于协调下位机1和上位机2的工作，包括存储服务器、调用服务器和网络服务器，下位机1安装在流水线上，通过数据采集设备4实时采集工厂加工设备运行的各项参数，并通过控制器3整合将参数发送给上位机2的计算机8，计算机8通过将参数导入仿真软件中，搭建仿真平台，且该平台的模拟环境随着动态参数改变而改变，操作人员可以带上耳机10在触摸显示屏11上输入一些设备指令，模拟操作工厂设备进行加工。

数据采集设备4包括监控设备6和传感器组7，监控设备6用于拍摄工厂加工设备5的工作图像，传感器组7监测工厂加工设备5运行时各个组件的工作状态，监控设备6拍摄真实设备加工的画面，传送给计算机8，使得工人模拟加工操作时体验更加真实，传感器组7由不同传感器组成，用来动态获取设备运行的参数，控制器3与上位机2之间通过局域网络进行数据传输，局域网络通过服务器9内的网络服务器提供，方便上位机2和下位机1之间的数据传输，计算机8的顶部安装有投影仪12，投影仪12通过底部的旋转底座14与计算机8呈转动连接，投影仪12与触摸显示屏11通过HDMI连接线连接，将触摸显示屏11上的画面通过投影仪12投影到大屏幕上，这样没有操作的人员可以观看到模拟操作情况，方便演示教学，投影仪12底端与旋转底座14之间通过铰接轴13相连接，且铰接轴13通过锁紧螺栓15固定，投影仪12可以通过旋转底座14实现左右转动，通过铰接轴13可以方便上下转动，从而便于投影画面投放到大屏幕上。

现有的仿真技术已经逐渐成熟，因此上述可以运行仿真软件计算机也属于现有技术，并且本实用新型不是对仿真软件进行改进，而是改进传统的参数获取方式，通过动态获取参数代替固定的参数模式，使得仿真软件搭建的模拟环境更加真实。

本实用新型的工作原理：通过下位机1的数据采集设备4实时采集工厂加工设备5的运行参数，并通过将参数发送给上位机2，使得计算机8内部仿真软件在搭建虚拟环境时，所用的参数更加真实，与工厂加工设备5实际使用情况相同，操作人员可以通过触摸显示屏11输入一些设备操作指令进行模拟操控工厂加工设备，投影仪12将操作的画面投影到大屏幕上，方便没有操作的人员观看，方便演示和教学。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种数字化工厂控制仿真教学平台，其特征在于：包括下位机（1）和上位机（2），所述下位机（1）包括控制器（3）、数据采集设备（4）和工厂加工设备（5），所述数据采集设备（4）用于采集所述工厂加工设备（5）运行的数据，再将数据通过所述控制器（3）发送给所述上位机（2）；

所述上位机（2）用于模拟操作工厂加工设备，包括可以运行仿真软件的计算机（8）和服务器（9），所述计算机（8）上安装触摸显示屏（11）以及通过I/O串口外接耳机（10），所述计算机（8）上的仿真数据由所述控制器（3）提供，所述服务器（9）用于协调所述下位机（1）和所述上位机（2）的工作，包括存储服务器、调用服务器和网络服务器。

2.根据权利要求1所述的一种数字化工厂控制仿真教学平台，其特征在于：所述数据采集设备（4）包括监控设备（6）和传感器组（7），监控设备（6）用于拍摄工厂加工设备（5）的工作图像，传感器组（7）监测工厂加工设备（5）运行时各个组件的工作状态。

3.根据权利要求1所述的一种数字化工厂控制仿真教学平台，其特征在于：所述控制器（3）与上位机（2）之间通过局域网络进行数据传输。

4.根据权利要求1所述的一种数字化工厂控制仿真教学平台，其特征在于：所述计算机（8）的顶部安装有投影仪（12），所述投影仪（12）通过底部的旋转底座（14）与计算机（8）呈转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种数字化工厂控制仿真教学平台，其特征在于：所述投影仪（12）底端与旋转底座（14）之间通过铰接轴（13）相连接，且铰接轴（13）通过锁紧螺栓（15）固定。

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