半实物PLC虚拟仿真教学软件
半实物PLC虚拟仿真软件,虚实结合PLC虚拟仿真系统可通过内部虚拟PLC，或外部真实PLC实时控制3D工业场景。它充当一个实时自动化沙盒，在实际产品制造之前实现产品的仿真。
小编
系统简介
该系统支持用户拖拽的方式快速创立自己的3D工业场景，并可经过内部虚拟plc，或外部真实PLC就地实时控制3D工业场景。它充当一个就地实时自动化沙盒，在实际产品制造之前完成产品的拟真、解析与优化过程。系统含有了工业3D场景搭建、PLC编程、PLC控制系统调节测试等功能。在工业自动化、机电一体化、电气工程、机械工程、等课程中具有较高的教学价值。
在自动化产品设计的初级概念阶段就可以对整个系统实行完整的解析，查看并实训各结合套件的相互动作现象。在虚拟场景里可便利地修改设计缺陷，拟真不一样的布置方案，对自动化产品系统实行不断的改进，直至获取的设计方案。
提供用户自主建模与自主布置功能，并开放底层连接口，支持用户二次研发。是一套工业4.0自动化的综合设计拟真检验平台，并提供了丰富的教学资源。
硬件要求：
为了保证系统流畅地使用，在此列出对于计算机系统的配备要求：
实操系统：Windows 7 SP1 及以上版本
系统类型：64位实操系统
处置整理器(CPU)：≥2.5Ghz（如果使用VR眼镜，≥3.2Ghz）
内部存储：≥8GB
硬盘：≥5GB (存储空间)
显卡：GPU ≥800MHz 显存 ≥1GB（如果使用VR眼镜，GPU ≥1.6Ghz，显存 ≥6GB，如GTX1070）
Net框体结构版本：V4.6.2及以上版本
一、系统特色功能
1.虚拟系统包括
用户可自主研发模型、自动布置、电气信号连接、虚拟调节测试，检验系统包括整个过程。
2.多品牌PLC虚实集合拟真
支持各种主流品牌的PLC的半实物拟真（虚实集合）、全虚拟拟真。
3、自动考核功能
就地实时收集PLC场景的动作数值，按照考核要求，系统自动计算考核成绩。
4.丰富教学资源
以PLC实训大纲为基础，基于系统研发的教学资源，单独发布，互联网下载。适合中职、高职、本科的系列PLC教学资源，并不断丰富。
5、模型块可拓展（需另配）
系统基于模型块化设计，可拓展到机器人拟真与智能制造拟真。
二、系统主要功能
（1）基础拟真功能
1）自动布置
在3D场景下，用户以拖拽方式快换搭建工程。可以对模型实行位移、旋转、编辑、装配等实操，象搭积木一样完成作业场景部署。布置完成后的场景可被各种外设驱动。
2）物理效果
系统内建物理引擎，创建的虚拟模型具有物理效果，能模仿拟真现实生活中的物理现象，如：重力、弹性碰撞等。在发生碰撞、摩擦、受力的动作模仿中，不一样的动力学属功能得到不一样的动作效果。
3）人机交互
虚拟设备动作由编程驱动，虚拟传感器能反馈场景真实的状态，赋予了虚拟设备与实际设备相同的特性。并可经过虚拟设备上控制面板、HMI上的面板，外部的硬件面板对场景完成实操。对如真实的场景实操。
4）VR体验
系统支持VR眼镜，完成沉浸式虚拟现实3D体验。含有逼真工业现场3D音效拟真，使体验者身临其境。经过手柄可与场景实行互动实操。
5）外设总线驱动
支持经过总线与外部系统实行数值交换。如接入总线型外接硬件控制器，构成虚实集合拟真系统。或经过总线实行二次研发应用。支持有Modbus-RTU总线设备（如各种串行口传感器、执行器），Modbus-TCP总线设备（如各种网口传感器、执行器），OPC总线设备（如OPC服务器、WinCC系统）。
6）电气连接与系统包括
系统支持在虚拟场景中，完成对各种虚拟设备的包括，以及虚拟调节测试。虚拟包括主要经过端口映射实操：把模型中可控制的部分与一个特定的端口号关联起来，经过实操此端口号就可实操虚拟设备。如各种机器人工量具、流水线、传感器等。端口包括：电平类端口，模仿量端口，脉冲类端口。经过端口的信号实操，完成机器人的系统包括，组建复杂的机器人应用系统。
7）虚实集合技术
控制虚拟设备运行，可以是系统控制器，也可以外部的硬件控制器。--可以建立全系统的虚拟拟真，或半实物的虚实集合拟真，丰富应用界限。
8）海量模型
系统含有一个完整而且具有典型工业设备的部件库，并对库里结合套件提供对应的动作拟真与效果渲染，可按照工程需求选用相对应的结合套件实行设计。如各种传送带、气动缸、液压缸、伺服电动机、丝杆、型材、按钮、开关、传感器、数控机床，加工中心、立体仓库、AGV等工业元素。
9）模型研发
系统开放通用连接口实行CAD数值导入，为结合套件库中没有的非标机建立模型结合套件，并赋予其功能数值和动作。系统具有强大的模型读取功能，能读取igs、step、stp、OBJ、STL格式的3D建模。
10）研发环境生态
模型网是一个模型分享与交流AC网站。用户之间可以分享设计的模型，技术讨论，也能实行模型交易，提升创作的积极性，组建开放的生态环境。
11）自动考评
该系统具有实操数值收集与解析功能。基于系统的自动考评系统，先由教师出题，自动生成判分规则。学生在考核过程中，系统将就地实时记录学生的实操过程、执行成果、异常事件，并按照考试评定分数规则计算考核评定分数。减轻教师批改作业量，提升教学重量。可用来课后测试、实训预习、课程考核，以及职业技术水平考试。
12）脚本二次研发
支持Python脚本语言编程控制虚拟设备，可用来快速功能检验。
（2）多品牌PLC虚实集合拟真
该系统包括各种执行器与传感器，如：传送带、气动器件、电动机、按钮开关、传感器、数控机床，立体仓库、机器人夹具、定制执行机构等。这些设备可以被PLC驱动，因此该系统一套非常好的PLC实训系统。
系统支持内置虚拟三菱PLC、虚拟西门子PLC、总线接入硬件西门子PLC、总线接入硬件三菱PLC。
三、教学资源
教学资源是基于系统研发，单独发布，互联网下载。以PLC的实训大纲为基础，研发了适合中职、高职、本科的系列PLC智能制造教学资源，并不断丰富。
虚拟拟真教学系统
机械实训安全教育虚拟拟真系统：本系统基于unity3d研发，系统应用三维（3D）漫游的形式，可经过键盘控制位移，鼠标控制镜头方向，设定有机械安全距离实训，机械安全保护装置实训、机械安全防护设计基础考核，实训实行时，三维（3D）漫游画面应用箭头与脚印图案提醒位移至实训位置，机械对象周围圆圈显露了作业半径，实训过程伴有三维（3D）机器人的对话框提醒。
A、机械安全距离实训内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实训（内分2种围栏高度与开口大小），选用进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实训过程为人体进入机械对象作业半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并实行下一实训，*终一步为正确做法。
B、机械安全保护装置实训分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实训，可选类别（安全写入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品清单（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。装配位置有蓝色闪烁框体结构提醒，实训流程：选用安全护栏并装配、选用安全连锁开关（或选用安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并装配、选用安全控制器并装配至电气控制箱式模型块、选用安全继电器并装配至电气控制箱式模型块、点击电气控制箱式模型块上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提醒报警音，而且机械对象停止作业，选用电气控制箱式模型块上的复位按钮可停止。
C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的装配，正确装配安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选用，*终10项考核点选好后，提供并上交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分现象。
D、系统须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。
E、同时为客户提供本系统的VR装配包便运用户拓展为VR实训，VR设备及系统装配调节测试不需提供。
机械装配与钳工装配虚拟拟真系统：本系统基于unity3d研发，可选6级画质，设定有减慢速度器、轴系构造的设计与虚拟拆卸装配、常见机械机构设计与拟真，机构资源库，典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆卸装配），系统为一个整体系统，不能为一个个单独的资源。
A.减慢速度器设计与虚拟拆卸装配界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减慢速度器、二级展开式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥圆柱齿轮减慢速度器、同轴式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器。
涡轮蜗杆圆锥齿轮减慢速度器：进入系统后自动播放装配内容，视频中各步骤均有文字说明
二级展开式圆柱齿轮减慢速度器：进入系统后应用视频的形式播放内容，视频内容应含有：零件名称（扫描二维码可看零部件名称）、拆卸装配演示（含有拆卸、装配）、虚拟拆卸装配（含有整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）
圆锥圆柱齿轮减慢速度器、同轴式圆柱齿轮减慢速度器、圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维（3D）模型，经过点击零部件显露零部件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可经过位移零部件功能，将整个减慢速度器实行拆卸组装，同时可以选用主页按钮回到减慢速度器*初始的状态。圆锥齿轮减慢速度器、一级圆柱齿轮减慢速度器多加了插入横断面功能，可自由拖动横断面查看减慢速度器内部构造。
B.轴系构造的设计及虚拟拆卸装配界面可选零件认知、拆卸装配演示、实战实操。
1、零件认知：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维（3D）模型与零件名称，随意零件均可实行360°旋转
2、拆卸装配演示：内置2个案例，将鼠标位移到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显露零件名称，设定有拆卸与装配按钮，功能由系统自动完成轴系构造拆卸与装配。三维（3D）场景均可实行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。
3、实战实操：三维（3D）零件整齐摆放于桌面，由学生手动选用对应的零件并位移至轴系构造上，摆放顺序正确而且位置正确时零件才能装配上去，设定有重新开始按钮，便利学生重新实行虚拟实训。将鼠标位移到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显露零件名称。
C、常见机械机构设计与拟真可选铰链四杆机构设计与解析、III型曲柄摇杆机构设计与解析、偏置曲柄滑块机构设计与解析、曲柄摆动导杆机构设计与解析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。
1、各个机构应当能写入相对应的功能数值，由系统自动计算功能数值，并可实行动作拟真和自动测绘制作曲线图。
D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模仿）8种
E、汽油机发动机的虚拟拆卸装配可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配
1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设定有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解查看按钮，将鼠标位移到某一零件位置时，该零件自动放大，并显露零件名称，功能由系统自动完成轴系构造拆卸与装配。使用分解查看按钮时，曲轴箱或配气系三维（3D）模型自动展示爆炸图，可实行360°全方位旋转、放大、缩小、平移
2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维（3D）零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选用对应的零件并位移至机构上，当摆放顺序正确而且位置正确时零件才能装配上去，设定有重新开始按钮，便利学生重新实行虚拟实训。将鼠标位移到某些零件位置时，自动显露零件名称。
（1）PLC基础实训拟真资源包（标配）
PLC基础实训拟真资源包是按照《可编程控制器编程应用》教程实训编写，全部的实训可以纯虚拟拟真，也支持虚拟集合PLC拟真（半实物拟真）。每份资源包括：培训教学资料及实训指导书，视频，及工程案例。
实训项目：
1.电动机顺序启动控制
2.电动机星三角启动控制
3.数码显露控制
4.音乐喷泉控制
5.装配流水线控制
6.十字路口交通灯控制
7.水塔水位控制
8.天塔之光控制
9.自动配料装车系统控制
10.四节传送带控制
11.多种液体混合装置控制
12.自控轧钢机控制
13.邮件分拣机控制
14.机械手控制
15.四层电梯控制
16.自动洗衣机控制
17.电镀生产线控制
18.直线DC电动机控制
19.温度PID控制
20.模仿量变频开环调节速度控制
21.模仿量变频闭环调节速度控制
（2）PLC工业创新拓展拟真资源包
PLC工业创新拟真资源是按照常用的工业自动化设备，模型按1:1研发。让学生在学校就能掌控把握典型的工业应用，为将来就业打好基础。全部拟真支持PLC虚拟拟真，也支持半实物拟真。每份资源包括：培训教学资料及实训指导书，视频，及工程案例。
实训项目：
1.传输线阻挡控制
2.流水线并线控制
3.伺服控制
4.直角机器人装配控制
5.行架机器人码垛
6.立体仓库
7.立体车库
8.桁架机械手机床上下料
9.液位控制
（3）PLC包括研发拓展拟真资源包
PLC包括研发拟真资源包，是以一个典型的自动化立库仓库为例，从产品需求出发，对控制系统需求解析、控制系统方案设计、控制系统硬件设计、设备选型、设备布置装配、设备电气连接、控制系统系统设计、PLC程序研发与调节测试、人机界面研发、系统包括运行、功能与功能检验。完成工业自动化产品的整体包括研发过程，并而且是基于虚拟拟真系统研发与调节测试。其中设备是应用拟真系统的虚拟设备、设备布置装配是运用拟真系统的布置功能、设备电气连接是应用放着系统的电气连接功能。PLC拟真编程与调节测试是运用拟真系统的虚拟PLC研发调节测试功能。 资源包括：培训教学资料及实训指导书，视频，及工程案例。
实训内容：
1.工业项目研发流程实训
2.工控设计选型实训
3.PLC场景布置实训
4.数值映射设定实训
5.电气图布置实训
6.HMI研发与调节测试实训
7.立库程序编程与调节测试实训
（4）PLC综合应用拓展拟真资源包
PLC综合应用资源包，是该系统是将机器人技术、视觉检验测试技术、流水线技术、液压技术,PLC控制技术、物联网通讯技术和系统工程有机的融于一体。系统由11个单元作业站构成，托盘自动堆解单元、供料单元、机电加工模仿单元、加盖单元、穿销单元、机器人搬运单元、机器人搬运 单元、喷涂烘干单元、检验测试单元、物流仓储单元、总控单元等构成。完成从毛坯到成品装配入库的完整过程。
考虑到实体生产线成本高，占地大，知识密度高，危险性高，不易教学的特别点，本项目的全部实训，全部在拟真环境下完成。每个学生一套单独的研发环境，在拟真系统里，从零开始建造设计自己的智能工厂，从生产线规划，选型、布置、设计、单元作业站虚拟调节测试，系统完整的智能工厂系统联调。全部PLC程序、机器人程序、视觉程序在拟真系统里完成虚拟调节测试与检验，可并直接下载到实体生产线运行。资源包括：培训教学资料及实训指导书，视频，及工程案例。实训项目：
1.托盘自动堆解单元控制实训
2.供料单元控制实训
3.机电加工模仿单元实训
4.加盖单元控制实训
5.机器人搬运控制实训
6.穿销单元控制实训
7.伸缩换向单元控制实训
8.喷涂烘干单元控制实训
9.检验测试单元控制实训
10.机器人分检单元控制实训
11.物流单元控制实训
12.PLC组网实训
13.系统整体运行调节测试实训
