本书融合了数字孪生应用的基本知识、模型导入、装配操作、运动设置、场景搭建、时间序列和事件序列响应、PLC编程、通信仿真、虚拟调试等内容。全书共分为4个项目，20个典型工作任务。本着好学、好教、好用原则，从知识储备、案例分析、任务实操入手，着重培养读者胜任数字孪生应用相关岗位的职业技能，助力企业提升数字孪生应用能力。本书配有视频讲解、同步练习资料，为读者学习提供了便利。

本书实战性强，注重工程应用和实际操作，可作为工程技术人员在数字孪生工艺仿真产品开发过程中的参考书，也可作为应用型本科和高职院校智能制造等相关专业的教材。

前　言

二维码清单

项目一　Process Simulate常用命令的使用 001

任务一　裁片机工程项目的新建和打开 001

任务工单 001

知识储备 002

技能实操 003

（一）创建一个工程新项目 003

（二）设置客户端系统根目录 005

（三）打开项目TEST1.psz文件 009

检查与评估 010

任务总结 010

任务拓展 011

任务二　裁片机工程项目的保存和导出 011

任务工单 011

知识储备 011

技能实操 012

（一）项目的保存和另存 012

（二）导出Web 014

检查与评估 016

任务总结 017

任务拓展 017

任务三　基本对象类型的导入与创建 017

任务工单 017

知识储备 018

技能实操 020

（一）导入零件 020

（二）导入资源 021

（三）导入新建操作 023

（四）导入制造特征 023

检查与评估 026

任务总结 026

任务拓展 026

项目二　机构的运动设置及仿真 027

任务一　抓手夹具的运动设置 027

任务工单 027

知识储备 028

技能实操 029

（一）抓手夹具模型的导入及激活 029

（二）创建父子连杆 033

（三）设置各连杆之间的运动关系 035

（四）创建抓手夹具工作姿态 039

（五）设置特殊点属性 041

（六）工具类型定义 044

检查与评估 047

任务总结 048

任务拓展 049

任务二　焊枪机构的运动设置 049

任务工单 049

知识储备 050

技能实操 050

（一）焊枪机构模型的导入及激活 050

（二）创建曲柄 051

（三）创建焊枪机构工作姿态 059

（四）设置特殊点属性 061

（五）工具类型定义 065

检查与评估 066

任务总结 067

任务拓展 068

任务三　制造特征（焊接件）的运动设置 068

任务工单 068

知识储备 069

技能实操 069

（一）焊接件的导入及激活 069

（二）创建焊点 071

（三）焊点投影 073

检查与评估 075

任务总结 075

任务拓展 075

任务四　旋转转台和工装夹具的运动设置 076

任务工单 076

知识储备 076

技能实操 077

（一）旋转转台和工装夹具模型的导入及激活 077

（二）创建旋转转台和工装夹具的父子连杆 079

（三）设置旋转转台和工装夹具各连杆之间的运动关系 083

（四）创建旋转转台和工装夹具工作姿态 090

（五）设置旋转转台和工装夹具的特殊点属性 092

检查与评估 101

任务总结 102

任务拓展 103

任务五　六轴机器人设置 104

任务工单 104

知识储备 104

技能实操 105

（一）机器人的类型设置与插入 105

（二）创建六轴机器人连杆并对其关节运动关系绑定 107

（三）机器人基准坐标系和工具坐标系的设置 114

（四）机器人初始位置的修改 118

（五）机器人外接装置的安装与拆卸 119

检查与评估 123

任务总结 123

任务拓展 124

任务六　机器人仿真操作 124

任务工单 124

知识储备 125

技能实操 125

（一）通用机器人操作的创建与设置 125

（二）路径编辑器定制列 127

（三）机器人离线编程命令 128

（四）创建机器人程序 131

（五）机器人信号设置 133

检查与评估 135

任务总结 135

任务拓展 136

项目三　机器人焊接流水线仿真 137

任务一　创建机器人焊接流水线模型 138

任务工单 138

知识储备 138

技能实操 139

（一）布局规划 139

（二）工作台及工件夹具的导入 140

（三）三个机器人设备的导入 146

（四）布局完成 153

检查与评估 153

任务总结 154

任务拓展 155

任务二　设备工艺参数设置 155

任务工单 155

知识储备 155

技能实操 156

（一）拾放机器人工艺参数设置 156

（二）机电设备工艺参数设置 163

（三）焊接机器人工艺参数设置 163

（四）设备操作检查 169

检查与评估 169

任务总结 170

任务拓展 170

任务三　时间序列工艺仿真 171

任务工单 171

知识储备 171

技能实操 172

（一）设备时间序列排序 172

（二）操作生产节拍设置 174

（三）操作间的关联设置 174

（四）附加事件设置 175

（五）时间序列工艺仿真模拟 177

检查与评估 177

任务总结 178

任务拓展 178

任务四　事件信号序列工艺仿真 179

任务工单 179

知识储备 179

技能实操 180

（一）启动信号的创建 180

（二）零件外观生成事件的设置 181

（三）物料流序列参数的设置 183

（四）过渡条件事件信号的设置 185

（五）机电设备智能对象的设置 187

（六）机器人信号的创建和应用 191

（七）仿真面板事件信号控制 194

检查与评估 198

任务总结 198

任务拓展 199

项目四　立体仓库的虚拟调试与工艺仿真 200

任务一　设备的创建与导入 200

任务工单 200

知识储备 201

技能实操 203

（一）物料和设备类型设置 203

（二）立体仓库的布局 207

（三）立体仓库设备的结构分析 210

（四）立体仓库机构的运动设置 213

（五）立体仓库的姿态设置 216

（六）传送带的创建和设置 219

（七）光电传感器的创建和设置 222

检查与评估 223

任务总结 223

任务拓展 223

任务二　智能设备的创建及逻辑块参数设置 224

任务工单 224

知识储备 225

技能实操 228

（一）普通智能对象创建 228

（二）特殊智能对象创建 236

检查与评估 244

任务总结 244

任务拓展 245

任务三　外观零件的生命周期设置 245

任务工单 245

知识储备 245

技能实操 247

（一）外观零件生成的对象流操作创建 247

（二）外观零件消失的非仿真操作创建 248

（三）创建物料流链接 249

检查与评估 250

任务总结 251

任务拓展 251

任务四　三个软件相互联立的通信调试 251

任务工单 251

知识储备 252

技能实操 253

（一）PLCSIM Advanced与博途软件的联立通信 253

（二）Process Simulate与PLCSIM Advanced软件的联立通信 257

（三）使用信号查看器设置信号地址绑定 258

（四）使用博途软件验证信号关联状况 261

检查与评估 264

任务总结 265

任务拓展 265

任务五　立体仓库控制系统的PLC设计与编程 266

任务工单 266

知识储备 267

技能实操 268

（一）设备所有模块上电程序设计 268

（二）手动控制程序设计 270

（三）自动控制程序设计 274

（四）手动/自动切换程序设计 280

检查与评估 282

任务总结 282

任务拓展 282

任务六　WinCC虚拟触控板设计 282

任务工单 282

知识储备 283

技能实操 284

（一）添加一个HMI面板 284

（二）HMI元素布局 287

（三）添加元素的触发事件 289

（四）指示灯设置外观动画 292

（五）数字显示栏设置 294

检查与评估 296

任务总结 296

任务拓展 297

任务七　虚拟调试与工艺仿真 297

任务工单 297

知识储备 298

技能实操 298

（一）仿真面板调试 298

（二）监控表信号通信调试 301

（三）WinCC启用仿真调试信号通信 307

（四）手动触发PLC程序进行信号调试 310

（五）WinCC虚拟触控板触发PLC程序运行 312

检查与评估 315

任务总结 316

任务拓展 316