文章编号:1673-5196(2023)01-0036-08基于数字孪生的数控机床虚实交互监控系统设计黄华*,李嘉然,李典伦(兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050)摘要:针对传统的监控技术和虚拟仿真技术无法直观体现数控机床实际运行状态的问题,结合新一代信息技术和数字孪生理念,设计了基于数字孪生技术的数控机床虚实交互监控系统.以某型号数控机床为例,首先通过Portal软件对系统架构和相关功能进行设计,在此基础上将传感器采集的信息通过PLC和以太网传输到系统中进行模拟量转换;然后通过OPC-DA将系统中的数字孪生数据与数字孪生体相连接,实现信息的接收和传输,完成虚实结合;最后采用该方法对机床的振动信号进行实时监控和远程控制面板的设计.实验结果表明,利用数控机床虚实交互监控系统和数字孪生体对加工过程进行双重监控可以更加有效、直观地体现机床的实际运行状态,并且利用虚实交互监控系统对数字孪生体进行虚拟控制可以进一步扩展数字孪生技术的应用领域.关键词:数字孪生;虚实交互;数控机床;监控系统中图分类号:TG659文献标志码:ADesignofvirtualandrealinteractivemonitoringsystemforCNCmachinetoolsbasedondigitaltwinsHUANGHua,LIJia-ran,LIDian-lun(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,LanzhouUniv.ofTech.,Lanzhou730050,China)Abstract:AimingattheproblemthattheactualoperatingstatusofCNCmachinetoolsisnotdirectlyre-flectedbytraditionalmonitoringtechnologyandvirtualsimulationtechnology,avirtual-realinteractivemonitoringsystemforCNCmachinetoolsbasedondigitaltwinstechnologyisdesignedbycombiningthenewgenerationofinformationtechnologyandtheconceptofdigitaltwins.Inaddition,takingaCNCma-chinetoolasexample,thesystemarchitectureandrelatedfunctionsarefirstdesignedthroughPortalsoft-ware.Basedonthat,theinformationcollectedbythesensoristransmittedtothesystemthroughPLCandEthernetforanalogconversion;andthedigitaltwinsdatainthesystemisconnectedwiththedigitaltwinstorealizethereceptionandtransmissionofinformation,thenthecombinationofvirtualandrealarecom-pletedthroughOPC-DA.Finally,thismethodisusedtomonitorthevibrationsignalofthemachinetoolinrealtimeanddesignaremotecontrolpanel.Theexperimentalresultsshowthatthesystemusingthevirtu-al-realinteractivemonitoringsystemanddigi...
