本发明公开了一种自动化生产线的虚拟调试方法及系统，本发明涉及自动化生产线调试技术领域。该自动化生产线的虚拟调试方法及系统，通过运行调试模块、监控反馈模块等的设置，能够在运行HMI画面是通过操作画面及Ls仿真动画调试虚拟设备，调试PLC在线程序以达到虚拟运行与真实运行一致的效果，模拟生产线运行状态的同时，减少在现场调试期间的失误，极大的改进了现场生产调试的节奏，将只能在特定环境下进行的工作加入到虚拟环境下进行，能够模拟现场生产线状态并通过软件之间的通讯及仿真环境的搭建，达成最终调试的目的，并且将生

　　(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116501621 A (43)申请公布日 2023.07.28 (21)申请号 1.5 G06F 111/18 (2020.01) (22)申请日 2023.04.10 (71)申请人 凯梅瑟（苏州）科技有限责任公司 地址 215000 江苏省苏州市太仓市娄东街 道公正路11号1幢603室-5 (72)发明人 王炳楠周青 (74)专利代理机构 苏州博格华瑞知识产权代理 事务所(普通合伙) 32558 专利代理师 丁浩秋 (51)Int.Cl. G06F 11/36 (2006.01) G06F 30/12 (2020.01) G06Q 50/04 (2012.01) G06T 13/20 (2011.01) G06F 11/14 (2006.01) 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (54)发明名称 一种自动化生产线的虚拟调试方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种自动化生产线的虚拟调 试方法及系统，本发明涉及自动化生产线调试技 术领域。该自动化生产线的虚拟调试方法及系 统，通过运行调试模块、监控反馈模块等的设置， 能够在运行HMI画面是通过操作画面及Ls仿真动 画调试虚拟设备，调试PLC在线程序以达到虚拟 运行与真实运行一致的效果，模拟生产线运行状 态的同时，减少在现场调试期间的失误，极大的 改进了现场生产调试的节奏，将只能在特定环境 下进行的工作加入到虚拟环境下进行，能够模拟 现场生产线状态并通过软件之间的通讯及仿真 环境的搭建，达成最终调试的目的 ，并且将生产 A 线运行模式与控制的实时状态反馈到可视化界 1 面上。 2 6 1 0 5 6 1 1 N C CN 116501621 A 权利要求书 1/2页 1.一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于，具体包括以下步骤： S1、按照自动化生产线设计方案选定相应的电气硬件设备，通过Eplan软件绘制电气图 纸，将绘制完成的电气图纸导入到SAS中并验证； S2、将相应SAS文件连接TIA软件，连接完成后导入硬件设备及软件程序框架； S3、在TIA程序框架基础上编写PLC程序，依次生成每个画面配置信息对应的HMI画面， 直至所有所述画面配置信息对应的HMI流程图均已生成后，结束本次HMI 流程图的生成过 程；其中，每个所述画面配置信息对应的HMI 流程图的生成过程，包括：确定当前的画面配 置信息中包含的每个设备的虚拟图元信息，以及每个所述设备对应的各个虚拟测点位号信 息；依据每个所述设备的虚拟图元信息，在预先构建的虚拟图元库中，确定每个所述设备对 应的标准图元，并确定每个所述设备对应的各个虚拟测点位号，与其对应的标准图元的各 个控制位号的一一对应关系，直至对应的HMI画面生成； S4、将机器人程序导入到SAS里并验证； S5、将TIA、PLC离线程序下载到虚拟运行软件SAS里，运行虚拟CPU，并打开HMI画面，通 过SAS关联Ls中的数据通讯； S6、运行HMI画面，通过操作画面及Ls仿真动画调试虚拟设备，调试PLC在线程序以达到 虚拟运行与线所述的一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于：所述S2中将 文件导入硬件设备及软件程序框架前，进行二次程序验证处理，保证参数正确。 3.根据权利要求1所述的一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于：所述S4中将 机器人程序导入到SAS里并验证，判断信号检测是否正常、IO是否正确以及机器人是否正 确。 4.根据权利要求1所述的一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于：所述S5中Ls 关联时，通过Ls建立仿真环境的动画建模界面同时通过PLC程序编程，使得机器人和其他运 动部分与实际生产时保持一致的运动轨迹。 5.根据权利要求4所述的一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于：所述S5还包 括将通过Ls建立的仿真数据以及机器人和其他运动部分的实际运动轨迹进行存储。 6.根据权利要求1所述的一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于：所述S6中运 行HMI画面后，基于获取的三维画面，分别对用于模拟该三维动画数据的一或多个移动控制 参数的模拟，以获得用于驱动各所述Ls控制参数的运行数据。 7.根据权利要求1所述的一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于：所述S6中运 行HMI画面时，判断根据PLC逻辑是否正确以及机器人轨迹是否正确判断LIC调试以及机器 人调试效果。 8.根据权利要求1所述的一种自动化生产线的虚拟调试方法，其特征在于：所述调试 PLC在线程序过程中，基于获取的控制参数的运行数据，分别对用于模拟该三维动画数据进 行控制参数的模拟，以获得用于驱动各所述模拟数据的运行数据，将生产线运行模式与控 制的实时状态反馈至可视化界面，并通过监控模块对调试过程中产品可行性进行监控，当 运行轨迹与实际生产时出现偏差时，将所调试的参数记录并储存。 9.一种自动化生产线的虚拟调试系统，其特征在于，包括： 绘制模块：用于进行电气图纸的绘制、导出，按照自动化生产线设计方案选定相应的电 2 2 CN 116501621 A 权利要求书 2/2页 气硬件设备，通过Eplan软件绘制电气图纸，将绘制完成的电气图纸导入到SAS中并验证； 程序框架搭建模块：用于进行软件程序框架的搭建以及程序的导入验证，将相应SAS文 件连接TIA软件，连接完成后导入硬件设备及软件程序框架； HMI画面生成模块：在TIA程序框架基础上编写PLC程序，依次生成每个所述画面配置信 息对应的HMI画面，直至所有所述画面配置信息对应的HMI流程图均已生成后，结束本次HMI  流程图的生成过程；其中，每个所述画面配置信息对应的HMI 流程图的生成过程，包括：确 定当前的画面配置信息中包含的每个设备的虚拟图元信息，以及每个所述设备对应的各个 虚拟测点位号信息；依据每个所述设备的虚拟图元信息，在预先构建的虚拟图元库中，确定 每个所述设备对应的标准图元，并确定每个所述设备对应的各个虚拟测点位号，与其对应 的标准图元的各个控制位号的一一对应关系，直至对应的HMI画面生成； 通讯验证模块：将机器人程序导入到SAS里并验证；将TIA、PLC离线程序下载到虚拟运 行软件SAS里，运行虚拟CPU，并打开HMI画面，通过SAS关联Ls中的数据通讯； 运行调试模块：用于运行调试画面，并通过操作画面及仿真动画调试虚拟设备，以达到 虚拟运行与真实运行一致的效果； 监控反馈模块：用于将生产线运行模式与控制的实时状态反馈到可视化界面上，便于 进行实时监控处理； 数据备份模块：将虚拟调试的数值以及实际运动轨迹进行记录存储。 10.根据权利要求9所述的一种自动化生产线的虚拟调试系统，其特征在于：所述运行 调试模块在调试PLC在线程序过程中，基于获取的控制参数的运行数据，分别对用于模拟该 三维动画数据进行控制参数的模拟，以获得用于驱动各所述模拟数据的运行数据，将生产 线运行模式与控制的实时状态反馈至可视化界面，并通过监控模块对调试过程中产品可行 性进行监控，当运行轨迹与实际生产时出现偏差时，将所调试的参数记录并储存。 3 3 CN 116501621 A 说明书 1/6页 一种自动化生产线的虚拟调试方法及系统 技术领域 [0001] 本发明属于自动化生产线调试技术领域，具体为一种自动化生产线的虚拟调试方 法及系统。 背景技术 [0002] 现阶段汽车生产线都以生产线区域划分，设备选型，安装调试为主，其中安装调试 将花费大量时间与精力对生产线进行反复验证及调试，并且需要在设备安装完成度较高的 基础上才可以开始调试，一旦工艺实现不理想将浪费大量时间与精力重新反复验证；如何 减少现场调试的时间和降低失误率是现阶段急需解决的难题。 [0003] 现阶段虚拟调试基本分为两种，第一种需要CPU及部分硬件搭建虚拟调试平台，第 二种通过软件模拟硬件组态，但是现有的软件模拟硬件组态无法连接到仿真环境，没有设 备生产线运行的可视化，只能进行程序的初步优化，无法对生产线运行状态进行很好的监 控。 发明内容 [0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种自动化生产线的虚拟调试方法及系统， 解决了无法连接到仿真环境、缺少生产线运行的可视化以及运行的监控的问题。 [0005] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现： 一种自动化生产线的虚拟调试方法一种自动化生产线的虚拟调试方法，具体包括 以下步骤： S1、按照自动化生产线设计方案选定相应的电气硬件设备，通过Eplan软件绘制电 气图纸，将绘制完成的电气图纸导入到SAS中并验证； S2、将相应SAS文件连接TIA软件，连接完成后导入硬件设备及软件程序框架； S3、在TIA程序框架基础上编写PLC程序，依次生成每个画面配置信息对应的HMI画 面，直至所有所述画面配置信息对应的HMI流程图均已生成后，结束本次HMI 流程图的生成 过程；其中，每个所述画面配置信息对应的HMI 流程图的生成过程，包括：确定当前的画面 配置信息中包含的每个设备的虚拟图元信息，以及每个所述设备对应的各个虚拟测点位号 信息；依据每个所述设备的虚拟图元信息，在预先构建的虚拟图元库中，确定每个所述设备 对应的标准图元，并确定每个所述设备对应的各个虚拟测点位号，与其对应的标准图元的 各个控制位号的一一对应关系，直至对应的HMI画面生成； S4、将机器人程序导入到SAS里并验证； S5、将TIA、PLC离线程序下载到虚拟运行软件SAS里，运行虚拟CPU，并打开HMI画 面，通过SAS关联Ls中的数据通讯； S6、运行HMI画面，通过操作画面及Ls仿真动画调试虚拟设备，调试PLC在线程序以 达到虚拟运行与真实运行一致的效果。 [0006] 优选的，所述S2中将文件导入硬件设备及软件程序框架前，进行二次程序验证处 4 4 CN 116501621 A 说明书 2/6页 理，保证参数正确。 [0007] 优选的，所述S4中将机器人程序导入到SAS里并验证，判断信号检测是否正常、IO 是否正确以及机器人是否正确。 [0008] 优选的，所述S5中Ls关联时，通过Ls建立仿真环境的动画建模界面，同时通过PLC 程序编程，使得机器人和其他运动部分与实际生产时保持一致的运动轨迹。 [0009] 优选的，所述S5还包括将通过Ls建立的仿真数据以及机器人和其他运动部分的实 际运动轨迹进行存储。 [0010] 优选的，所述S6中运行HMI画面后，基于获取的三维画面，分别对用于模拟该三维 动画数据的一或多个移动控制参数的模拟，以获得用于驱动各所述Ls控制参数的运行数 据。 [0011] 优选的，所述S6中运行HMI画面时，判断根据PLC逻辑是否正确以及机器人轨迹是 否正确判断LIC调试以及机器人调试效果。 [0012] 优选的，所述调试PLC在线程序过程中，基于获取的控制参数的运行数据，分别对 用于模拟该三维动画数据进行控制参数的模拟，以获得用于驱动各所述模拟数据的运行数 据，将生产线运行模式与控制的实时状态反馈至可视化界面，并通过监控模块对调试过程 中产品可行性进行监控，当运行轨迹与实际生产时出现偏差时，将所调试的参数记录并储 存。 [0013] 本发明还公开了一种自动化生产线的虚拟调试系统，包括： 绘制模块：用于进行电气图纸的绘制、导出，按照自动化生产线设计方案选定相应 的电气硬件设备，通过Eplan软件绘制电气图。