一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统及方法技术方案

技术编号:40156623 阅读:30 留言:0更新日期:2024-01-26 23:32
本发明专利技术公开了一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统及方法,涉及工矿装备自动化与智能化领域;所述掘进机监测与控制系统,具体包括:掘进机实体、掘进机虚拟模型和监测与控制系统;监测与控制系统其中包括设置模块、监测模块与控制模块;本发明专利技术基于数据采集卡与掘进机PLC将工作参数进行监测,以实现多类型信号源的数据采集;基于数字孪生技术将所述掘进机与其虚拟模型进行通信连接,以实现所述掘进机与虚拟模型虚实映射的数字孪生技术应用;通过数字孪生技术进行虚实映射,解决了现有数据采集集成度与工作过程可视化程度低的问题,能够实现掘进机工作状态可视化,实时反映真实的工作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工矿装备自动化与智能化领域,具体涉及一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统及方法


技术介绍

1、在矿山机械行业中,截割岩石多涉及易燃、易爆、有毒环境,与其他行业相比,更加重视人员安全与设备运行状态,一旦发生故障,容易导致极其恶劣的影响。若进行传统的有线监测,需要耗费大量的人力物力成本,传统的状态监测与诊断技术不仅存在功能单一、诊断方法种类少等问题,还依赖于人工的经验知识储备,一套监测设备需要配备较高层次的监测人员。

2、数字孪生是一种能够实现物理世界与信息世界交互与融合的技术手段,具有多物理量、多尺度、多学科的属性,能够将物理对象全生命周期的数据实时同步至虚拟模型,实现虚拟模型与物理对象的虚实映射。目前已经通过将物理车间、虚拟车间、车间服务系统、孪生技术进行融合应用,实现了生产车间的虚实映射,实现了生产过程的可视化。nx mcd仿真软件主要用于机械零件和组件的运动行为仿真模拟,实现在虚拟环境下对机构的评估。该软件是由德国西门子股份公司基于“数字双胞胎”理念设计的一个重要的工程数字化工具。nx mcd能够实现跨学科的融合设计,在设本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统,其特征在于,具体包括:掘进机实体、掘进机虚拟模型和监测与控制系统;

2.根据权利要求1所述的一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统,其特征在于,所述设置模块,用于对使用的数据采集卡的基础参数进行初始化定义设置;具体使用Modbus协议与数据采集卡建立通信,根据参数设置需求对数据采集卡寄存器值进行改写以实现初始化定义。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统,其特征在于,所述监测模块,包含采集、显示与存储三个功能,用于监测、显示并存储掘进机工作过程中工作参数;所述工作参数包含监测对象参数和控制对象参...

【技术特征摘要】

1.一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统,其特征在于,具体包括:掘进机实体、掘进机虚拟模型和监测与控制系统;

2.根据权利要求1所述的一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统,其特征在于,所述设置模块,用于对使用的数据采集卡的基础参数进行初始化定义设置;具体使用modbus协议与数据采集卡建立通信,根据参数设置需求对数据采集卡寄存器值进行改写以实现初始化定义。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统,其特征在于,所述监测模块,包含采集、显示与存储三个功能,用于监测、显示并存储掘进机工作过程中工作参数;所述工作参数包含监测对象参数和控制对象参数;

4.根据权利要求1所述的一种基于虚实映射的掘进机监测与控制系统,其特征在于,所述控制模块,基于掘进机自身控制器plc对所述掘进机实体与虚拟模型进行映射控制动作逻辑;具体对掘进机实体虚拟模型与截割对象虚拟模型使用机电一体化仿真软件进行控制设计,设定控制信号使虚拟模型与掘进机实体plc间通过opc协议进行通信连接,达到在控制掘进机实体动作的...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭辰光范建成岳海涛李强戴卫兵张建卓陈策万传旭郭昊
申请(专利权)人:辽宁工程技术大学
类型:发明
国别省市:

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