A control method of two-axis X_Y leather product cutting machine based on digital twin is proposed, which includes the following steps: 1) establishing five-dimensional structure model of digital twin system of two-axis X_Y leather product cutting machine, including physical entity, virtual software, management system, twin data and connection; 2) establishing physical entity, building the motion control platform of the two-axis X_Y leather product cutting machine, physical reality. The system is divided into two parts: embedded local controller and control object. The control object is a two-phase hybrid stepping motor. 3) Virtual software is established to correspond with physical entities one-to-one. 4) Management system is established to enable remote Web users to log in at any time, view production schemes and optimize system configuration. 5) Analysis and processing of twin data. The invention can design, manufacture and service the product throughout its life cycle, improve the operation efficiency of the system, maximize the production benefit and asset availability.
【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的两轴X-Y皮革制品裁割机控制方法
本专利技术属于工业设备自动化
,涉及基于数字孪生的两轴X-Y皮革制品裁割机控制方法。
技术介绍
两化融合,具体是指工业化和信息化的深度融合。当前我国工业生产任务十分繁重,每年因污染带来的经济损失达到GDP的6%,单位GDP能耗达世界均值的2.5倍,劳动生产率却仅为美、日、德等发达国家的1/8。2013年,德国提出了“工业4.0”,其核心技术是CPS,译为信息物理融合系统。2017年3月,工信部发布了《信息物理系统白皮书》,指出CPS是支撑两化深度融合的综合技术体系,是推动制造业与互联网融合发展的重要抓手。CPS将人、机、物互联,将实体与虚拟对象双向连接,以虚控实、虚实融合,以提高制造业能效。CPS内涵中的虚实双向动态连接有两个步骤:1.虚拟的实体化,如设计一件产品时,首先进行模拟和仿真,然后制造出来;2.实体的虚拟化,即实体在制造、使用、运行的过程中,将状态反映到虚拟端,通过虚拟方式监控、判断、分析、预测和优化,实现产品全生命周期的管理。数字孪生(DigitalTwin),是一种集成多物理、多尺度、多学科属性,具有实时同步、忠实映射、高保真度等特性,能够实现物理世界与信息世界交互融合、相互促进的技术手段。因此,要达到工业自动化领域真正意义上的两化融合,需要灵活运用数字孪生技术在工业设备上的具体实现。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提出基于数字孪生的两轴X-Y皮革制品裁割机控制方法,包含数字孪生系统的五维结构模型:物理实体、虚拟软件、管理系统、孪生数据和连接,以及该五维结构模型的具体形式,可对产品进行 ...
【技术保护点】
1.一种基于数字孪生的两轴X‑Y皮革制品裁割机控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)建立两轴X‑Y皮革制品裁割机数字孪生系统的五维结构模型,包括物理实体、虚拟软件、管理系统、孪生数据和连接,物理实体是客观存在的裁割机运动平台,光电编码器安装在和电机同轴的平台上,实时监测各轴物理状态;虚拟软件是物理实体的忠实镜像,按照裁割机平台的组成内容、运行模式、数据规律进行的服务器端数字化实现,具有仿真、预测、执行和控制功能;管理系统开放远程Web用户登录功能,能够实时查看生产方案,优化系统配置;孪生数据包括物理实体、虚拟软件、管理系统中的相关数据,随着皮革制品的加工,大量数据不断被记录、更新和优化;连接将以上子模块两两连接,实现相互之间有效的数据通信;2)建立物理实体,搭建所述两轴X‑Y皮革制品裁割机运动控制平台,物理实体分为嵌入式本地控制器和控制对象两个部分,控制对象为二相混合式步进电机;3)建立虚拟软件,与物理实体之间进行一对一的虚实对应,所述虚拟软件使用C++编程语言,采用MFC框架和Tee Chart技术,通过Qt Creator轻量级集成开发环境(IDE)在Windows 10 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的两轴X-Y皮革制品裁割机控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)建立两轴X-Y皮革制品裁割机数字孪生系统的五维结构模型,包括物理实体、虚拟软件、管理系统、孪生数据和连接,物理实体是客观存在的裁割机运动平台,光电编码器安装在和电机同轴的平台上,实时监测各轴物理状态;虚拟软件是物理实体的忠实镜像,按照裁割机平台的组成内容、运行模式、数据规律进行的服务器端数字化实现,具有仿真、预测、执行和控制功能;管理系统开放远程Web用户登录功能,能够实时查看生产方案,优化系统配置;孪生数据包括物理实体、虚拟软件、管理系统中的相关数据,随着皮革制品的加工,大量数据不断被记录、更新和优化;连接将以上子模块两两连接,实现相互之间有效的数据通信;2)建立物理实体,搭建所述两轴X-Y皮革制品裁割机运动控制平台,物理实体分为嵌入式本地控制器和控制对象两个部分,控制对象为二相混合式步进电机;3)建立虚拟软件,与物理实体之间进行一对一的虚实对应,所述虚拟软件使用C++编程语言,采用MFC框架和TeeChart技术,通过QtCreator轻量级集成开发环境(IDE)在Windows10上进行开发,软件界面设计按照模块分类,包...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨舒捷,郑航,王佳乐,王森森,沈华明,
申请(专利权)人:浙江科技学院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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