探索虚拟工厂：虚拟调试如何帮助系统集成
每个工厂都有其独特的生命周期，设备和员工都会随着时间的推移而发展。工业 4.0 加速了这一演变，新技术带来了生产力的提高、效率的提高和成本的降低。在这里，Nick Boughton 是系统集成商Boulting Technology 的数字主管 ，解释了虚拟调试的概念及其在安装新工厂设备时的好处。
控制系统模拟可以追溯到 1970 年代，当时使用灯和开关来模拟工厂信号。这个过程的缺点是模拟必须连接到系统的输入和输出，只是为了测试，灯和开关周围没有逻辑。
在 80 年代中后期，引入了基于软件的模拟，作为可编程逻辑控制器 (PLC) 或运行模拟的单独 PC。虽然这个过程比 1970 年代的简单灯和开关要好得多，因为可以使用人机界面 (HMI) 或监控和数据采集 (SCADA) 屏幕来可视化测试，但它仍然不完美。
这些模拟依赖于所用模型的完整性，需要与 PLC 代码分开配置——这意味着额外的工作，既要花费时间又要花费金钱。近年来，工业物联网 (IIoT) 技术使软件模拟更进了一步，通过引入虚拟调试解决了其中的许多问题。
可视化系统
虚拟调试是创建物理制造环境的数字副本。该过程涉及使用仿真技术来测试新设备，并在实际工厂中制造之前在 3D 虚拟环境中对现有系统进行更改。
一旦对模拟进行编程，系统的每个方面都可以在虚拟世界中进行测试，以确保在实际安装时，工厂中的所有其他系统都能正确集成。如果需要进一步更改，可以在模拟中进行更改和测试。
与 1970 年代和 1980 年代的模拟不同，虚拟调试使用的模型是作为系统设计的一部分而开发的，该模型不是尝试模拟工厂，而是使用数字复制品。
借助数字孪生概念，我们现在可以调试整个工厂的动态，而不仅仅是单个设备。过程障碍可以被看到、诊断、修复并立即与控制系统的相应元素集成。
身体上的好处
在模拟环境中测试设备和系统会带来许多好处。许多自动化系统由可编程逻辑控制器 (PLC) 控制，允许工厂经理更改关键流程。当这些变化发生时，工程师将被要求停止生产并关闭系统。
通过数字化测试，在进行任何物理更改之前，工厂经理可以识别并纠正在将 PLC 与更大的工厂集成时可能出现的任何错误。这可以最大限度地减少生产停机等潜在风险，减少集成时间并节省可能用于纠正错误的资金。
自动化程度高的工厂是虚拟调试的理想选择。与字面上的进化不同，生物种群可能以令人惊讶的方式对不可预见的刺激做出反应，我们每次都可以准确地预测结果。唯一不可预测的因素是人为因素，这就是为什么请专家来帮助您完成设计和实施阶段是值得的。
在工厂的设计过程中实施虚拟调试几乎可以立即产生好处。它能够发现不可预见的挑战并在它们影响工厂之前缓解它们，这使得虚拟调试成为制造商的关键工具。在 Boulting Technology，我们预计在不久的将来会有更多工厂经理采用这一概念，从而使每个工厂的独特发展过程变得更加顺畅和盈利。
作者是系统集成商 Boulting Technology 的 Nick Boughton 数字主管。
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