[发明专利]一种工业控制虚拟现实教学实训平台及其操作方法

权利要求书

1.一种工业控制虚拟现实教学实训平台,包括控制模块、虚拟现实模块和通讯接口模块：

所述控制模块用于根据实习程序产生第一控制信号，将所述第一控制信号传输至通讯接口模块并接收通讯接口模块传输的第二反馈信号；所述实习程序是指学生根据教学要求编写的需要在自动化生产线实际运行验证的控制程序；

所述虚拟现实模块集成有虚拟工厂仿真单元并接收通讯接口模块传输的第二控制信号，依照所述第二控制信号通过虚拟工厂仿真单元中的虚拟驱动模块控制所述虚拟工厂仿真单元中的虚拟自动化生产线运转并产生第一反馈信号，并将所述第一反馈信号传输至通讯接口模块；

所述通讯接口模块用于接收控制模块传输的第一控制信号，将第一控制信号转换为第二控制信号传输至虚拟现实模块；接收虚拟现实模块传输的第一反馈信号，并将第一反馈信号转换为第二反馈信号传输至控制模块。

2.如权利要求1所述的工业控制虚拟现实教学实训平台，所述虚拟自动化生产线包括各种虚拟机电设备，所述虚拟机电设备能够虚拟真实机电设备的重力特性、惯性特性、碰撞特性或空间干涉物理特性中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的工业控制虚拟现实教学实训平台，所述虚拟自动化生产线的各种虚拟机电设备包括虚拟皮带输送机、虚拟提升装置、虚拟对中装置、虚拟抓取机器手、虚拟自动包装打捆机或各种机械加工机具中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的工业控制虚拟现实教学实训平台，所述虚拟工厂仿真单元中的虚拟驱动模块包括虚拟机电驱动模块、虚拟液压驱动模块和虚拟气动驱动模块中的一种或多种；所述虚拟驱动模块用于驱动虚拟机电设备。

5.如权利要求1所述的工业控制虚拟现实教学实训平台，所述第一反馈信号为虚拟工厂仿真单元运行时产生的信号，包括：虚拟接近开关在材质为金属的虚拟设备靠近时产生虚拟开关量信号、虚拟激光检测器在虚拟运动物体遮挡时产生的虚拟开关量信号、虚拟角度和位移传感器在虚拟设备运动所产生的角位移或直线位移量产生的虚拟量信号或SSI信号、虚拟液位传感器在虚拟液位到达虚拟制定平面时产生的虚拟开关量信号或虚拟编码器在虚拟机电运转时产生虚拟运转速率信号中的一种或多种；

所述第二反馈信号为通讯接口模块依据所述第一反馈信号转换而成的电信号。

6.如权利要求1所述的工业控制虚拟现实教学实训平台，所述虚拟工厂仿真单元内部还集成有各种虚拟仪表用于用户在虚拟现实环境中查看。

7.如权利要求1所述的工业控制虚拟现实教学实训平台，所述虚拟工厂仿真单元还集成有各种虚拟操作台用于用户在虚拟现实环境中通过虚拟操作台操作虚拟机电设备；所述虚拟操作台包括虚拟操作手柄、虚拟操作按钮或虚拟操作指示灯中的一种或多种；

所述虚拟工厂仿真单元还集成有虚拟马达控制柜及虚拟电源开关柜用于虚拟机电设备的供电合闸操作或分闸操作或跳闸操作；

所述虚拟工厂仿真单元还集成有虚拟手动液压球阀用于虚拟液压回路的启动或停止；

所述虚拟工厂仿真单元还通过预编程设置虚拟自动化生产线的正常运行状态，并将控制模块接收的实习程序在虚拟自动化生产线的运行效果与正常运行状态进行比对，若两者运行状态不一致则给出提示；

所述虚拟工厂仿真单元还集成有安全事故虚拟，包括机电过载事故虚拟或液压系统危险压力事故虚拟；

所述虚拟工厂仿真单元还集成有虚拟工业厂房建筑，包括建筑内照明，通过设置光源布局，以及光源的照度，色温，显色性等参数实现对工业厂房内照明状况进行虚拟；

所述虚拟工厂仿真单元还集成有虚拟声学引擎，用于产生各类虚拟机电设备运转时产生的不同声效，实现对工业厂房噪声环境虚拟。