[发明专利]基于数字孪生的在线监测系统

说明书

本发明涉及一种基于数字孪生的在线监测系统，属于信息与自动控制技术领域。该监测系统包括传送站、仓库站、灌装站、压盖站和质检站，所述仓库站对灌装物料进行库位扫描或记录库存位置，所述灌装站把待灌装容器移送到灌装头正下方，完成物料灌装，所述压盖站对灌装好的容器进行加盖操作，所述质检站对完成灌装、加盖后的物品进行质检，所述传送站用于物品在仓库站、灌装站压盖站和质检站之间的传输。本发明能够在数字孪生平台上对整个工厂生产线布局建模，以第三人称视角查看工厂内设备运转状态，监测管理人员能及时收集数据、处理数据和反馈数据，动态制定相应的生产工作计划以及能够指引客户了解整个车间分布及产品生产流水线的状况。

技术领域

本发明涉及一种基于数字孪生的在线监测系统，属于信息与自动控制技术领域。

背景技术

现有的智慧工厂运维系统,在智慧工厂内部出现故障点时,大都是采用人工进行检测的方法寻找故障点,然后通过维修人员进行检修,导致运维信息不能直观体现,出现故障时无法迅速定位故障点,操作过程繁琐,极大的增加了运维时间,运维的效率低,

远程在线状态监测诊断的研究相对于在管理生产中依靠人工采集和处理数据方式的实时性差、效率低，信息技术的发展使车间的生产水平得到大大提高，能够及时收集数据、处理和反馈数据，并且能动态制定生产工作计划，使远程在线监测成为可能。数字孪生智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上,利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性,减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的生产计划编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。

发明内容

为了解决现有制造平台自动化程度低，过于繁琐的问题，本发明提出了一种基于数字孪生的在线监测系统。能够在数字孪生平台上对整个工厂生产线布局建模，以第三人称视角查看工厂内设备运转状态，监测管理人员能及时收集数据、处理数据和反馈数据，动态制定相应的生产工作计划以及能够指引客户了解整个车间分布及产品生产流水线的状况。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种基于数字孪生的在线监测系统，包括传送站、仓库站、灌装站、压盖站和质检站，所述仓库站对灌装物料进行库位扫描或记录库存位置，所述灌装站把待灌装容器移送到灌装头正下方，完成物料灌装，所述压盖站对灌装好的容器进行加盖操作，所述质检站对完成灌装、加盖后的物品进行质检，所述传送站用于物品在仓库站、灌装站压盖站和质检站之间的传输。

所述仓库站内设有码垛机，所述码垛机具有两个电机，包括X方向步进电机和Y方向直流电机。

所述传送站、仓库站、灌装站、压盖站和质检站内均设有数据采集模块、数据传输模块和数据存储模块。

所述传送站内设有漫射式光电传感器。

所述质检站内设有电感接近式传感器和电容接近式传感器。

本发明的有益效果如下：

（1）提供基于仿真技术的纯软件仿真智慧灌装线，应用虚拟仿真技术，使用软件Flash，Unity3D或HTML5编写的仿真对象，使用C++开发的S7-200SMART仿真PLC，实现绿色，安全的工业过程对象实训。方便教学、节省资金费用、大大降低维护成本。

（2）提供半实物仿真接口，利用真实的PLC实现对仿真对象的控制。

(3)监测管理人员能及时收集数据、处理数据和反馈数据，动态制定相应的生产工作计划。

(4) 实现高速的本地模块、设备和系统之间的互联互通，以及快速的高速制造自动化仿真(支持高速伺服电机对象和控制仿真)。

(5) 实现可视化(VR,动画)、建模、真实控制器、仿真控制器、已建系统、ERP等系统的独立开发(动画、建模、控制独立)和互联互通。