现在,许多组织可以在其机器设计项目中采用虚拟调试技术。他们可以使用虚拟调试来缩短调试时间,降低调试成本,或创造更可靠的上市时间。虽然应用程序和细节可能有所不同,但典型的虚拟调试这个过程有许多共性。
首先,使用系统级建模工具这是根据现有CAD信息或使用组件库实现的设计概念开发的。在此工作流中,系统级建模工具MapleSim公司,用于演示从CAD模型开始的过程。该工具由Maplesoft开发,允许自动CAD导入,因此数字模型可以从验证的几何图形开始。如果没有CAD模型,工程师可以从使用可定制的拖放组件开始。当项目处于初始构思阶段时,这很有帮助。 1.了解如何在MapleSim中导入和使用CAD模型。
可以对CAD信息进行分组,以便将一起移动的部件融合在一起以创建聚合组件。这一过程保持了保真度,但简化了后续建模(例如,螺栓、轴承等的所有惯性都被考虑在内,但现在被集中到它们所连接的主体中)。这些组件可以与模型创建期间所需的所有其他标准和自定义组件一起使用。
对一种新型竞争性注塑机进行虚拟调试
概述
技术
工作流
优点
接下来的步骤
2.了解如何使用MapleSim中的1D运动生成应用程序为模型设计运动轮廓。
在将数字模型连接到自动化软件之前,使用仿真软件调查模型并进行各种设计分析以进行功能验证。在这一阶段,模型可以通过多种方式启动MapleSim的标准组件-液压执行机构、电动机或预定义的运动轮廓。
3.了解如何通过向拾取和放置机制添加相关组件来提高MapleSim中的模型逼真度。
然后可以进一步分析机构对这些驱动的响应。MapleSim提供了用于自动参数扫描或蒙特卡洛分析的内置应用程序(以查看效果或衡量设计对特定参数的敏感性),但也提供了一个完整的编程环境,让您可以构建自己的自定义分析。
4.了解如何使用内置的Parameter Sweep应用程序在MapleSim中优化设计参数。
5.了解如何使用MapleSim最大化拾取和放置机制的每分钟循环数(CPM)。
在对提议的设计进行了一些分析之后,工程师现在可以确定所需电机的尺寸,以便从他们自己的可用零件目录中进行选择。对于使用B&R提供的工具的工程师,他们可以使用MapleSim生成信息,以便在SERVOsoft中直接使用。
6.查看如何在MapleSim中准备模拟结果,以便在B&R的SERVOsoft中确定电机尺寸。
对于使用罗克韦尔自动化硬件和软件的工程师,他们可以使用MapleSim生成信息,以便在运动分析器中直接使用。
7.了解如何在MapleSim中准备模拟结果,以便在罗克韦尔自动化运动分析仪中确定电机尺寸
数字模型所需的保真度完全取决于仿真要求。高保真度模型需要更多的创建工作,但可以回答特定的设计问题,并为PLC验证提供更真实的性能表示。过去,高保真度模型太难创建,或者在硬件验证需要实时仿真性能时无法使用。MapleSim生成的代码优化模拟速度,允许高保真数字双胞胎这对于各种虚拟调试需求都很有用。
模型输入是通过对虚拟调试过程的系统进行参数化来定义的。使用MapleSim分析功能提供的反向运动学方程,根据设计要求定义运动路径和载荷。这些细节构成了定义模型输入的重要部分,当模型作为FMU导出时,这些输入将被维护。
8.了解如何使用B&R MapleSim连接器将MapleSims模型导入到B&R Automation Studio中,以进行基于模型的控制代码测试。
自动化软件现在可以执行各种虚拟调试任务,否则这些任务将一直等待物理调试。由于工厂模型和PLC代码都在虚拟环境中,工程师可以进行大规模模拟,允许在各种场景中进行迭代测试PLC代码。工程师可以在他们的代码中寻找可能导致速度减慢、性能问题或安全问题的漏洞,这些问题会损害物理系统的功能。当工程师发现性能问题时,可以通过物理调试期间难以获得的透明度来诊断他们。
此阶段使用的另一种技术是用PLC硬件替换虚拟PLC代码。由于实时仿真的要求,在许多需要高保真模型的情况下,这在以前是无法实现的。工程师现在可以根据虚拟模型测试物理硬件,提供另一种技术来在构建物理系统之前调试问题。
虽然这两种技术都不能消除物理调试过程中涉及的风险,但它们可以作为资源高效的技术,在设计过程的早期隔离问题。与物理调试不同,虚拟调试可以与设计项目中的许多其他任务同时运行。由于测试可以在设备和控制器都处于虚拟状态时开始,因此设计迭代的成本最小。