一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法技术

本发明专利技术公开了一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，包括智能辊压设备和服务器端，所述智能辊压设备内设有伺服电机和控制系统，所述服务器端内设有数字孪生模型；实现了数字孪生模型与智能辊压设备实时交互，利用数字孪生模型模拟出的虚拟智能辊压设备与真实智能辊压设备的同步，可以查看并能根据情况随时调整智能辊压设备参数，以达到高效制造的目的

【技术实现步骤摘要】
一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法


[0001]本专利技术涉及数字孪生
，具体涉及一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法
。

技术介绍

[0002]随着物联网
、
数字孪生
、
人工智能等先进技术的发展，制造业呈现出数字化
、
网络化
、
智能化的发展趋势
。
其中，辊压成型是一种用于批量生产长而直的金属产品的高效制造方法
。
它的原理为连续弯曲操作，其中金属带材通过连续的辊组逐渐形成不同的轮廓
。
基于这种连续重复且需要进行实时调整的操作，想要高效制造，亟需一种可以使数字孪生技术与智能辊压设备进行交互的方法
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，利用数字孪生模型与智能辊压设备实时交互，实现了数字孪生模型模拟出的虚拟智能辊压设备与真实智能辊压设备的同步的目的
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，包括智能辊压设备和服务器端，所述智能辊压设备内设有伺服电机和控制系统，所述服务器端内设有数字孪生模型，数字孪生模型控制智能辊压设备步骤为：
[0005]建立控制系统与数字孪生模型之间的通信通道；
[0006]利用数字孪生模型模拟出智能辊压设备和设备内的伺服电机，模拟完成后向控制系统发送控制信息请求同步；
[0007]所述控制系统接收到请求同步的控制信息后，获取智能辊压设备及设备内的伺服电机的信息设为状态信息，将状态信息反馈给数字孪生模型；
[0008]所述数字孪生模型接收到状态信息后，对模拟出的智能辊压设备和设备内的伺服电机进行模拟修正操作以达到与实际智能辊压设备同步；
[0009]利用数字孪生模型对模拟的智能辊压设备进行调整时，会生成描述智能辊压设备和伺服电机状态的控制信息，并发送给控制系统；
[0010]所述控制系统接收控制信息，并按控制信息对智能辊压设备进行调整，使其与数字孪生模型同步状态，并将同步完成状态反馈给数字孪生模型
。
[0011]前述用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，其中所述控制系统包括
PLC、
寄存器和
I/O
点位表，所述
I/O
点位表中设计的内容有寄存器地址
、
速度和功能；
PLC
根据
I/O
点位表为寄存器分配寄存器地址；
[0012]所述
PLC
接收到控制信息后提取寄存器地址，将控制信息放入对应的寄存器中，所述伺服电机根据控制信息运行，并将状态信息反馈给
PLC
；
[0013]所述
PLC
根据伺服电机反馈的状态信息实时反馈给数字孪生模型
。
[0014]前述用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，其中所述数字孪生模型是利用现有技术
Unity
搭建的，具体为：
[0015]在
Unity
实体中挂载脚本，所述脚本包括适配器主类脚本
、
网络通讯的方法定义脚本
、
描述运动的对象脚本
、
和服务器建立通讯的方法脚本
、Unity
中实体的运动方法脚本和
ui
控制的实现脚本；
[0016]利用
ui
控制的实现脚本在
Unity
中搭建有控制调节轴的虚拟面板，在虚拟面板中选择要调整轧辊道次及输入要调整轧辊位置量，描述运动的对象脚本会根据虚拟面板上的信息生成控制信息，网络通讯的方法定义脚本将控制信息发送给所述控制系统，同时
Unity
中实体的运动方法脚本将控制信息同步到数字孪生模型
。
[0017]前述用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，其中所述通信通道是利用
5G
技术，以
Modbus TCP
协议通过以太网与智能辊压设备建立的通道
。
[0018]前述用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，其中所述伺服电机根据控制信息运行的运行速度，是依据所述控制信息中的赋值和所述
I/O
点位表中的速度得来的，伺服电机的运行速度为所述赋值与
I/O
点位表中的速度的乘积
。
[0019]前述用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，其中所述伺服电机在定子上有两个相空间位移
90
°
电角度的励磁绕组和控制绕组接一恒定交流电压，利用施加到伺服电机上的交流电压或相位的变化，达到控制伺服电机运行的目的
。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为，利用了数字孪生模型与智能辊压设备实时交互，实现了数字孪生模型模拟出的虚拟智能辊压设备与真实智能辊压设备的同步，可以查看并能根据情况随时调整智能辊压设备参数，以达到高效制造的目的
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术中
I/0
点位表
。
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明
。
具体实施方式
[0023]本专利技术的实施例1：一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，包括智能辊压设备和服务器端，所述智能辊压设备内设有伺服电机和控制系统，所述服务器端内设有数字孪生模型，数字孪生模型控制智能辊压设备步骤为：
[0024]建立控制系统与数字孪生模型之间的通信通道；
[0025]利用数字孪生模型模拟出智能辊压设备和设备内的伺服电机，模拟完成后向控制系统发送控制信息请求同步；
[0026]所述控制系统接收到请求同步的控制信息后，获取智能辊压设备及设备内的伺服电机的信息设为状态信息，将状态信息反馈给数字孪生模型；
[0027]所述数字孪生模型接收到状态信息后，对模拟出的智能辊压设备和设备内的伺服电机进行模拟修正操作以达到与实际智能辊压设备同步；
[0028]利用数字孪生模型对模拟的智能辊压设备进行调整时，会生成描述智能辊压设备和伺服电机状态的控制信息，并发送给控制系统；
[0029]所述控制系统接收控制信息，并按控制信息对智能辊压设备进行调整，使其与数
字孪生模型同步状态，并将同步完成状态反馈给数字孪生模型；利用数字孪生模型与智能辊压设备实时交互，实现了数字孪生模型模拟出的虚拟智能辊压设备与真实智能辊压设备的同步的目的
。
[0030]本专利技术的实施例2：一种用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，包括智能辊压设备和服务器端，所述智能辊压设备内设有伺服电机和控制系统，所述服务器端内设有数字孪生模型，数字孪生模型控制智能辊压设备步骤为：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于数字孪生模型与智能辊压设备之间的交互方法，其特征在于，包括智能辊压设备和服务器端，所述智能辊压设备内设有伺服电机和控制系统，所述服务器端内设有数字孪生模型，数字孪生模型控制智能辊压设备步骤为：建立控制系统与数字孪生模型之间的通信通道；利用数字孪生模型模拟出智能辊压设备和设备内的伺服电机，模拟完成后向控制系统发送控制信息请求同步；所述控制系统接收到请求同步的控制信息后，获取智能辊压设备及设备内的伺服电机的信息设为状态信息，将状态信息反馈给数字孪生模型；所述数字孪生模型接收到状态信息后，对模拟出的智能辊压设备和设备内的伺服电机进行模拟修正操作以达到与实际智能辊压设备同步；利用数字孪生模型对模拟的智能辊压设备进行调整时，会生成描述智能辊压设备和伺服电机状态的控制信息，并发送给控制系统；所述控制系统接收控制信息，并按控制信息对智能辊压设备进行调整，使其与数字孪生模型同步状态，并将同步完成状态反馈给数字孪生模型
。2.
根据权利要求1所述的用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，其特征在于，所述控制系统包括
PLC、
寄存器和
I/O
点位表，所述
I/O
点位表中设计的内容有寄存器地址
、
速度和功能；
PLC
根据
I/O
点位表为寄存器分配寄存器地址；所述
PLC
接收到控制信息后提取寄存器地址，将控制信息放入对应的寄存器中，所述伺服电机根据控制信息运行，并将状态信息反馈给
PLC
；所述
PLC
根据伺服电机反馈的状态信息实时反馈给数字孪生模型
。3.
根据权利要求2所述的用于数字孪生模型与智能辊压设备的交互方法，其特征在于，所述数字孪生模型是利用现有技术

【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，任银旺，贺靖晟，郭秋泉，张东星，杨军，熊自柳，肖骏峰，
申请(专利权)人：电子科技大学深圳高等研究院，
类型：发明
国别省市：