스마트팩토리 가상물리시스템(CPS : Cyber Physical System)고장 수리 진단 가상 시뮬레이션) 교육 소프트웨어 및 교육장비를 소개드립니다. 

 

I, 개요

1.1 일반 소개

3D 자원 학습, 생산 라인 설치 및 조정 기술에 대한 가상 시뮬레이션 교육, 공정 평가 및 평가를 통합한 「자동 생산 라인 설치 및 고장 수리 진단 가상 시뮬레이션 교육 소프트웨어」 세트를 구성 하였습니다. 메카트로닉스 기술 및 훈련의 이론적·실용적 교육에 적합합니다. 장비 및 구조물 인식, 도구 사용, 기계 조립, 디버깅, 제어 시스템 설계, 매개변수 설정 및 디버깅, 프로그래밍 및 구성 모니터링, 운영 및 유지관리 등에 대한 학생들의 교육을 위한 소프트웨어입니다.​

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-실습실구성도-

1.2 시뮬레이션 객체

자동 생산 라인 설치 및 고장 수리 진단을 위한 가상 시뮬레이션 교육 소프트웨어는 하드웨어 장치와 3D 모델링이 1:1로 구성되어 있고, 장치의 구조와 기능을 복원하며, 다양한 실제 교육 연계를 시뮬레이션하는 "자동 생산 라인 설치 및 시운전(Commissioning) 교육 장치"입니다.. 5대의 스테이션의 장비를 선택하여 기계 조립, 배선 연결, 시스템 디버깅 등을 실현할 수 있으며, PLC 컨트롤러 또는 소프트웨어를 통해 가상소프트웨어 환경에서 각 스테이션을 제어 할 수 있습니다.

- 가상-실제 연계시뮬레이션 교육시스템 -

- Virtual-Actual Linkage Simulation Training System -

[참고: 시뮬레이션 객체는 학교 교육의 실제 요구에 따라 소유하는 실제 하드웨어 장치에 따라 특별히 커스터마이징하여 실제 하드웨어 장치와 함께 사용할 수 있습니다. ]

1.3. 장점

(1) 어려운 실습 평가의 문제를 해결하고, 시스템은 학생의 학습 상태를 자동으로 모니터링하며, 시뮬레이션 교육 과정 중에 완료한 핵심 기술 정보를 수집하여 플랫폼에 자동으로 업로드하고, 학습 성과 정보를 생성합니다.

(2) 모든 요소가 3D로 구성되어 직관적 교육 및 열악한 교육 문제를 해결합니다.

(3) 소수의 인원만을 교육하는 문제를 해결하고, 더 많은 사람을 동시에 교육을 실시합니다.

(4) 교육실 내의 하드웨어를 사용하기 어렵거나 사용 후 복구가 어려운 상황을 해결합니다.

(5) 교육 과정 중 높은 소모품 비용, 반복 학습으로 인한 장비 손상 문제를 해결합니다.

(6) 가상 시뮬레이션 환경에서의 반복적인 교육 및 학생 안전 문제를 해결합니다.

(7) 소프트웨어 가상 시뮬레이션 원격 업데이트 및 하드웨어 모듈식 확장 구조를 통해 장비 업데이트 문제를 해결합니다.

II 소프트웨어 설명

자동 생산 라인 설치 기술 가상 시뮬레이션 교육 소프트웨어는 학습, 실습 및 평가의 두 가지 모드를 통해 사용자 교육 및 강의의 모든 측면을 망라하여 사용자가 소프트웨어를 사용하여 전체 교육 프로세스를 완료할 수 있도록 지원합니다. 즉, 디지털 리소스를 다차원적으로 사용할 수 있습니다. 교육 과정을 거쳐 가상 시뮬레이션을 통해 반복적인 연습을 하고 학습 효과를 테스트합니다.

2.1, 학습 모드

사용자가 학습 모드 운영 인터페이스에 들어간 후 본 제품은 작업 소스, 작업 설명, 능력 목표, 관련 지식과 기술, 지식 준비, 장비 인식, 이론 학습 등을 제공합니다.

(1) 교육 목적: 기본 기술, 핵심 기술, 지식 목표 및 전문적 달성 목표를 이해하려면 교육 과제를 완료해야 합니다.

(2) 관련 지식 및 각 모듈 : 교육 업무와 관련된 전문 이론 지식을 제공합니다.

(3) 부품 모듈 : 교육 작업에 사용되는 각 부품의 세부 정보를 표시합니다. 각 부품 3D 모델제공, 제품 설명, 제품 사양과 같은 정보를 볼 수 있습니다. 3D 모델은 언제든지 360° 회전할 수 있으며, 확대/축소할 수 있으며, 장치의 모양을 볼 수 있도록 어느 위치에서든 이동할 수 있습니다. 복잡한 장비의 경우 분해된 도표를 통해 구성요소의 내부 구조를 분해하여 학생들이 구성요소의 내부 구조 원리를 배울 수 있도록 합니다.

구성 요소에는 기계식 차체 구조 구성 요소, 공압 구성 요소, 감지 장치, 동작 실행 장치, 제어 및 정보 장치, 전원 분배 구성 요소, 도구 및 기타 부속품(버튼, 표시기, 단자 스트립, 와이어, 나사)이 포함되어 있습니다.

① 공압 구성부품 : 공기 압축기, 각종 공압 솔레노이드 밸브, 각종 실린더, 기타 공압 구성 부품등을 포함되어 있습니다.

② 센서 : 마그네틱 스위치, 광전 스위치, 유도 근접 스위치, 광 센서, 기타 센서등을 포함되어 있습니다.

③Motion 실행 유닛 : 각 스테이션에 필요한 실행 메커니즘으로 공압부품, 솔레노이드밸브, 전기컨트롤러, 스테핑 모터, 서보 모터, 가변 주파수 모터 등입니다.

④제어 및 정보단위: PLC 컨트롤러(기본 S7-1200, 기타 S7-200, S7-300, S7-400, S7-1500 옵션), 서보 드라이버, 스텝 드라이브, 인버터, 부품등을 포함되어 있습니다.

⑤ 배전 장비 : 누출 방지 스위치, 2P/3P 에어 스위치, DC24V/6A 조절 전원 공급 장치 등을 포함한 배전 관련 장비입니다.

2.2 연습 모드

교육생이 교육 과제의 연습 모드에 들어가면 3D 시뮬레이션 교육 장면을 제공합니다. 연습생은 마우스 또는 키보드 제어로 임의로 현장을 제어할 수 있으며 장비 선택, 조립, 배선, 디버깅 및 기타 교육을 수행할 수 있습니다. 그리고 시스템은 교육 영상, 조작 매뉴얼, 시스템 배선 다이어그램, 시연 작동 작업 및 기타 관련 자료를 제공하고 장비 구조, 배선 효과, 작동 지침 및 기능 데모를 보여줌으로써 사용자는 작업 내용을 이해하고 실제적인 방법을 숙달할 수 있습니다.

2.2.1, 장비 선택

과정에 필요한 모든 종류의 구성요소를 포함합니다. 사용자는 독립적으로 사용하도록 선택할 수 있습니다. 현재 실험의 내용과 요구 사항에 따라 적절한 유형의 구성 요소 또는 장비를 선택하여 학습을 할 수 있습니다.

2.2.2 기계식 조립체

선택한 모델의 구성 요소와 장비를 설치하여 3차원 장면에 배치할 수 있습니다. 설치 방법은 모듈 어셈블리, 단일 스테이션 어셈블리 및 전체 스테이션 어셈블리로 나눌 수 있습니다.

① 모듈 어셈블리: 필요한 구성 요소는 제거된 장비 목록의 3차원 씬(scene)에 배치하고 요구사항에 따라 조립 및 고정할 수 있습니다. 그런 다음 워크스테이션이 조립될 때 쉽게 호출할 수 있도록 로컬로 저장됩니다.

②단일 스테이션 어셈블리: "설치되지 않은 장비 목록"의 구성 요소는 조립을 위해 3차원 씬(scene)에 직접 배치하고 최종적으로 스테이션에 조립할 수 있습니다. 또한 조립된 모듈을 호출한 다음 모듈을 스테이션으로 조립할 수도 있습니다. 여기에는 공급 스테이션 어셈블리, 처리 스테이션 어셈블리, 조립 스테이션 어셈블리, 정렬 스테이션 어셈블리 및 컨베이어 스테이션 어셈블리가 포함됩니다.

③ 전체 스테이션 어셈블리 : 조립된 5대의 워크스테이션을 물리적 플랫폼의 공간 크기에 따라 3차원 씬(scene)의 작업대에 고정하고 설치하여 전체스테이션 어셈블리를 완료할 수 있습니다.

2.2.3 전기 및 공압 연결부

시스템은 장치의 배선 포트의 유형을 결정할 수 있습니다. 장치 포트 유형이 와이어와 일치하지 않으면 연결할 수 없습니다. 학생들은 전선 재료를 선택하여 자유롭게 배선을 할 수 있습니다. 배선 모드에는 공압 연결 및 라인 연결이 포함됩니다.

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