智能制造控制系统设计与搭建虚拟仿真软件

在当今智能制造行业蓬勃发展的大背景下，对于相关专业人才的实践能力培养提出了更高的要求。虚拟仿真软件作为一种创新的教学工具，正逐渐在高校教学中发挥着重要作用，它能够为学生提供高度逼真的实验环境，弥补传统实验的不足。其中，智能制造控制系统设计与搭建虚拟仿真软件便是一款极具代表性的软件。

一、应用客户

合肥工业大学、河北工业大学、巢湖学院、北京工业职业技术学院等多所高校已经采用了这款智能制造控制系统设计与搭建虚拟仿真软件。这些高校的选择也从侧面证明了该软件在教学应用中的价值和可靠性。

二、产品介绍

本虚拟仿真实验项目精心设计了新手、中级、高级模式等多种实验模式，可面向多工科专业学生。在智能制造控制系统设计方法的指引下，共设计了 “工艺流程设计搭建”“拓扑结构设计”“控制单元设计”“联合调试”“控制组态” 等多个教学模块。针对自动化生产线典型场景，进行整个智能制造控制系统拓扑结构设计、控制单元设计等过程，在此基础上开展联合调试、控制组态、故障处理等教学实践环节。通过上述实验内容的实施，使学生对智能制造控制系统的设计、调试、运行、维护有更深入理解和认识，掌握如何搭建智能制造控制系统的关键技能。

三、产品特色

本实验项目借助虚拟技术实现真实环境的模拟与再现，让学生 “身临其境” 接触实验环境并得到实验结果，有效弥补了控制系统相关实验可参与性不强、可操作性不高的缺失，极大地拓展了学生参与实验课程的广度与深度。虚仿实验在智能制造中的应用，使得学生能够在虚拟仿真环境下的智能制造场景中进行实践操作。本虚拟仿真实验所采用的模型与求解方法，依托具有自主知识产权的智能制造拓扑结构设计、控制单元设计、安装调试维护仿真分析软件，实现了先进的科研成果反哺教学、支撑教学，从而提升自动化专业学生教学实践水平。同时，该软件在智能制造控制系统的测试与验证方面也有着出色的表现，能够帮助学生更好地掌握智能制造控制系统的关键技术。

四、实验内容

1. 工艺流程设计搭建：这是智能制造控制系统设计与搭建的基础环节，学生需要掌握智能制造控制系统设计方法，合理规划工艺流程。

2. 控制系统拓扑结构设计：确定整个控制系统的架构，为后续的设计工作奠定基础。

3. 控制硬件选择配置：根据系统需求，选择合适的控制硬件，并进行合理配置。

4. SFC 顺序功能图搭建：帮助学生理解系统的运行逻辑和顺序。

5. PLC 程序设计：实现对控制系统的编程控制。

6. 三维仿真运行验证：通过三维仿真，对设计的系统进行运行验证，检验其可行性和稳定性。

7. 通讯配置：确保系统各部分之间的通讯顺畅。

8. 联合调试：对整个系统进行联合调试，解决可能出现的问题。

9. 控制组态：完成系统的组态设置，使其能够正常运行。

在整个实验过程中，学生还需要了解智能制造系统的仿真模型建立方法，以及如何进行智能制造系统的动态仿真分析，从而更好地掌握智能制造与虚拟仿真的结合。

五、支撑课程

该软件能够为自动化控制、机电一体化技术、工业控制网络、机器人技术等课程提供有力的支撑。在这些课程的教学中，软件可以辅助教师进行教学，让学生通过虚拟仿真实验，更好地理解课程中的理论知识，提高实践能力。