[实用新型]应用于工业生产的数字孪生系统

说明书

本实用新型公开了一种应用于工业生产的数字孪生系统，基于工业化的智能生产系统而设置，包括依次连接的现场控制设备、物联网装置、数字孪生设备，且数字孪生设备的控制信号输出端通过控制总线连接现场控制设备，形成闭环。本实用新型能够对生产进行更加智能化的控制，适用于所有生产及厂务系统（生产设备、生产线）和使用维护中的监控及预测管理系统。

技术领域

本实用新型属于智能制造领域，涉及一种数字孪生系统，具体地说是一种应用于工业生产的数字孪生系统。

背景技术

数字孪生技术起源于美国国家宇航局在阿波罗项目中对飞行器的镜像，并在飞行状态监控中应用。通用电气公司在其云平台上实施数字孪生体，采用大数据、物联网等先进技术，实现对发动机的实时监控、及时检查和预测性维护。

应用于工业化生产的数字孪生技术能够把研发到生产的技术流程打通，且能够利用虚拟模型仿真未知的领域和设计，也可以避免直接在生产中的实施产生的安全隐患。同时，数字孪生体的是信息物理网络CPS实施和发展的技术手段，将对产品制造过程的智能化和产品本身的智能化结合起来。使得实体产品的生产加工和运行状态能够实时、精确地反映在虚拟空间中，实现了信息的双向流动，利用信息的反馈机制对产品制造进行精确控制成为。数字孪生模拟与知识库联系，形成分析和决策结果，指导实际生产。因此将数字孪生技术应用于工业生产是非常必要的。

但由于数字孪生技术尚不成熟，主要应用于产品设计，在生产系统和车间方面的应用较少。因此，如何将数字孪生技术应用于实际工业生产中，成为现有技术研究的方向。

发明内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种应用于工业生产的数字孪生系统，以令其能够促进工业化生产，实现工业化生产的智能化。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种应用于工业生产的数字孪生系统，基于工业化的智能生产系统而设置，包括依次连接的现场控制设备、物联网装置、数字孪生设备，且数字孪生设备的控制信号输出端通过控制总线连接现场控制设备，形成闭环。

作为对实用新型的限定：所述物联网装置包括用于采集现场控制设备各项数据的数据采集器，所述数据采集器的信号输出端通过微控器连接总微控器及信号汇聚器。

作为对本实用新型的进一步限定：所述数字孪生设备包括信号输入端与总微控器及信号汇聚器的信号输出端连接的实时数据采集传输模块，实时数据采集传输模块的信号输出端分别通过数据孪生服务器、模型数据库与过程控制器连接，所述过程控制器的控制信号输出端通过控制总线连接现场控制设备。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

本实用新型充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成生产系统、厂务系统多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。本实用新型的数字孪生智能系统能反映对象从微观到宏观的所有特性，展示设备的生命周期的演进过程。

综上所述，本实用新型能够对生产进行更加智能化的控制，适用于所有生产及厂务系统（生产设备、生产线）和使用维护中的监控及预测管理系统。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的映射网络结构图。

具体实施方式

实施例 一种应用于电子行业超纯水工业生产的数字孪生系统