[发明专利]一种自动化仿真系统和方法

权利要求书

1.一种自动化仿真系统，其特征在于，包括：上位机、下位机和仿真计算机，所述上位机与下位机相连接，所述下位机与仿真计算机相连接；

所述上位机用于输入控制程序和控制信号，并将所述控制程序发送至所述下位机；所述下位机用于扫描执行所述控制程序，并基于其接收到的仿真计算机的反馈信号和上位机输入的控制信号，生成相应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述仿真计算机；所述仿真计算机用于接收所述控制指令，执行所述控制指令，并实时显示执行所述控制指令的执行结果。

2.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述下位机为可编程逻辑控制器PLC控制器，所述PLC控制器通过仿真机信号接口与所述仿真计算机相连接，所述PLC控制器通过所述仿真机信号接口与所述仿真计算机进行数据交换；

所述仿真机信号接口设置有模数转换器，所述下位机输出的控制指令通过所述模数转换器进行模数转换后传输至所述仿真计算机，以使所述仿真计算机识别所述控制指令。

3.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述PLC控制器通过网线与所述上位机相连接，所述上位机通过所述网线将所述控制程序发送至所述下位机，所述控制程序为PLC程序。

4.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述上位机还用于人机交互控制整个系统的开始和结束，并显示控制画面。

5.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真计算机包括：工艺模型建立模块、UNITY虚拟场景显示模块，所述工艺模型建立模块设置有与所述UNITY虚拟场景显示模块进行通讯连接的通讯接口以及与仿真机信号接口进行通讯连接的通讯接口；

所述工艺模型建立模块用于搭建被控制对象的数学模型，为所述数学模型赋予参数值生成被控对象的工艺模型；

所述UNITY虚拟场景模块用于将被控对象所处的工艺现场以3D动画场景的形式进行显示，所述仿真计算机接收所述控制指令，所述控制指令包含有被控对象动作所需的参数，所述仿真计算机通过工艺模型建立模块的通讯接口将所述数据传输至UNITY虚拟场景模块，所述UNITY虚拟场景模块根据所述数据控制3D动画场景中的被控对象动作。

6.根据权利要求5所述的仿真系统，其特征在于，所述通讯接口为网络接口或者TCP/IP通讯接口。

7.根据权利要求5所述的仿真系统，其特征在于，所述工艺模型建立模块在MATLAB/SIMULINK下搭建被控制对象数学模型。

8.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述仿真计算机还设置有从文本到语言TTS语音播报模块，所述TTS语音播报模块用于播报所述执行结果。

9.一种自动化仿真方法，所述仿真方法包括：

上位机接收使用者输入的控制程序，并将所述控制程序发送至下位机；

所述下位机接收所述控制程序，扫描执行所述控制程序，并基于其接收到的仿真计算机的反馈信号和上位机输入的控制信号生成控制指令；

所述下位机将所述控制指令发送至仿真计算机；

所述仿真计算机接收所述控制指令，执行所述控制指令，并实时显示执行控制指令的执行结果。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制器为PLC控制器，所述PLC控制器通过仿真机信号接口与仿真计算机相连接，所述上位机接收使用者输入的PLC程序，并将所述PLC程序发送至下位机；

所述仿真计算机包括：工艺模型建立模块、UNITY虚拟场景显示模块，所述工艺模型建立模块设置有与所述UNITY虚拟场景显示模块进行通讯连接的通讯接口以及与仿真机信号接口进行通讯连接的通讯接口；

所述工艺模型建立模块用于搭建被控制对象的数学模型，为所述数学模型赋予参数值生成被控对象的工艺模型；

所述UNITY虚拟场景模块用于将被控对象所处的工艺现场以3D动画场景的形式进行显示；

所述仿真计算机接收所述控制指令，执行所述控制指令，并实时显示执行控制指令的执行结果，包括：

所述仿真计算机接收所述控制指令，所述控制指令包含有被控对象动作所需的参数数据；

所述仿真计算机通过工艺模型建立模块的通讯接口将所述参数数据传输至UNITY虚拟场景模块；

所述UNITY虚拟场景模块根据所述参数数据控制3D动画场景中的被控对象动作。