一种基于冷轧处理线三维生产仿真系统及方法与流程

本发明涉及冷轧生产信息，具体涉及一种基于冷轧处理线三维生产仿真系统及方法。

背景技术：

1、冷轧是以热轧板卷为原料，冷加工生产出薄板产品，冷轧产品质量好、光洁度高和尺寸精度高等优点，因此，被广泛应用于汽车制造、家用电器等领域，一般冷轧处理工艺依靠整条的生产线进行处理，并且冷轧处理生产线在运行过程中会依靠三维生产仿真系统将整个生产线各个不同阶段的生产信息、过程和资源集成在模型中；对生产过程实时模拟，便于管理者直观了解整个生产过程，及时对生产过程优化，以及作出适用的生产决策。

2、现有冷轧处理线三维生产仿真系统包括bim模块、三维仿真平台、3d三维引擎和数据采集模块，在进行三维仿真时，依靠bim模块构建冷轧处理生产线的bi m模型，然后依靠三维仿真平台将bim模型嵌入到3d三维引擎中进行仿真可视化展示，并通过数据采集模块将采集的实时生产数据输送至三维仿真平台，三维仿真平台依靠获取的实时生产数据在3d三维引擎中进行展示和同步模拟实际生产，并输出相应的生产效率数据。

3、现有冷轧处理线三维生产仿真系统存在的不足之处在于：现有冷轧处理线三维生产仿真系统虽然可以实时同步模拟生产过程，并使得相关生产数据可视化，但是当生产管理者需要修改生产参数，尝试新的生产参数是否满足相应的生产需求时，若直接操控生产线实体设备改变运行参数，很容易造成生产损失，若先通过仿真系统模拟测算修改的生产参数是否可以满足生产需求，在测算完成后，需要人工将符合要求的参数输入到生产线实体设备控制系统中进行调控，即现有冷轧处理生产线仿真系统不便于直接反馈控制生产线实体设备，导致生产工艺过程中控制不够方便，控制效果不够好。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于冷轧处理线三维生产仿真系统及方法，以解决现有技术中现有冷轧处理生产线仿真系统不便于直接反馈控制生产线实体设备，导致生产工艺过程中控制不够方便，控制效果不够好。

2、本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于冷轧处理线三维生产仿真系统，包括bim建立模块、三维仿真平台、3d三维引擎和数据采集模块，bim建立模块用于构建冷轧处理生产线的bim模型，三维仿真平台将bim模型嵌入到3d三维引擎中进行仿真可视化展示，数据采集模块采集冷轧处理生产线实时生产数据，三维仿真平台依靠获取的实时生产数据在3d三维引擎中进行展示和同步模拟实际生产；还包括：

4、数据设定模块，所述数据设定模块与数据采集模块连接，数据设定模块用于手动设定冷轧处理生产线的生产数据；

5、模拟结果判断模块，所述模拟结果判断模块设置在3d三维引擎的输出端，用于对仿真模拟生产结果进行判定，判定其是否达到生产要求；

6、生产线控制系统，所述生产线控制系统用于控制冷轧处理生产线运行参数；

7、通信控制模块，所述通信控制模块设置在数据设定模块和生产线控制系统之间，通信控制模块用于控制数据设定模块向生产线控制系统传输数据，模拟结果判断模块判定仿真模拟生产结果满足生产要求时，则反馈信号至数据设定模块，数据设定模块将设定的生产数据通过通信控制模块输送至生产线控制系统，依靠生产线控制系统控制冷轧处理生产线调整生产数据。

8、作为本发明进一步的方案：所述模拟结果判断模块包括数值读取模块、对比模块和生产效率预设模块，所述生产效率预设模块用于设定需要达到的生产效率数值，所述数值读取模块用于从3d三维引擎中读取冷轧处理生产线仿真模型模拟输出的生产效率数据，对比模块用于将数值读取模块读取到的生产效率数值与生产预设模块设定的所要达到的生产效率数值进行对比，若模拟输出的生产效率数值超过所要达到的生产效率，对比模块则反馈信号至数据设定模块，使得数据设定模块进行数据传输。

9、作为本发明进一步的方案：所述数据设定模块包括参数输入模块、信号接收模块、监测模块二、数据发送模块和历史数据储存库，所述参数输入模块用于手动输入设定冷轧处理生产线的生产参数，历史数据储存库用于储存参数输入模块输入设定的生产参数，信号接收模块用于接收模拟结果判断模块反馈的信号，监测模块二用于监测信号接收模块是否接收到信号，信号接收模块接收到信号时，监测模块二则反馈信号至数据发送模块，数据发送模块将历史数据储存库储存的生产参数发送到生产线控制系统中，依靠生产线控制系统根据对应参数对生产线进行控制。

10、作为本发明进一步的方案：所述数据采集模块包括通信接口模块一和通信接口模块二，通信接口模块一用于接收数据检测终端检测到的冷轧处理生产线实时生产数据，通信接口模块二用于接收数据设定模块手动导入设定的生产参数。

11、作为本发明进一步的方案：所述数据采集模块还包括监测模块一，所述监测模块一用于监测数据设定模块是否导入生产参数，当监测模块一监测到数据设定模块导入设定的生产参数时，监测模块一反馈信号至通信接口模块一，使得通信接口模块一关闭对应的通信通道。

12、作为本发明进一步的方案：基于冷轧处理线三维生产仿真系统还包括警告模块，所述警告模块设置在模拟结果判断模块的输出端，当模拟结果判断模块判定仿真模拟生产结果进无法满足生产要求时，则输出信号至警告模块，依靠警告模块发出警告。

13、作为本发明进一步的方案：基于冷轧处理线三维生产仿真系统还包括数据检测终端，所述数据检测终端安装在冷轧处理生产线所包含的设备上，用于实时检测生产数据。

14、一种基于冷轧处理线三维生产仿真方法，具体步骤如下：

15、第一步、首先通过bim建立模块构建冷轧处理生产线的bim模型，三维仿真平台将bim模型嵌入到3d三维引擎中进行仿真可视化展示，数据采集模块采集冷轧处理生产线实时生产数据，且将采集的实时生产数据输送至三维仿真平台，三维仿真平台依靠获取的实时生产数据在3d三维引擎中进行展示和同步模拟实际生产；

16、第二步、在仿真模拟过程中，若需要修改生产数据，模拟判断对应的生产数据是否满足生产要求时，则通过数据设定模块设定对应的生产数据至系统内，系统根据设定的生产数据模拟输出生产结果；

17、第三步、模拟结果判断模块将对应生产数据下输出的仿真模拟生产效率数据与预设的生产效率数据进行对比，若模拟输出的生产效率数值超过所要达到的生产效率，则模拟结果判断模块反馈信号至数据设定模块，数据设定模块将设定的生产数据通过通信控制模块输送至生产线控制系统，依靠生产线控制系统自动控制调整冷轧处理生产线生产数据。

18、本发明的有益效果：

19、1、本发明的仿真系统通过三维仿真平台在3d三维引擎中展示仿真模型，并同步模拟实际生产，输出相应的生产效率数据，方便使用者直观了解整个冷轧处理线生产流程，在仿真模拟过程中，使用者可直接通过数据设定模块设定一组生产参数至系统中，系统模拟测算该组生产参数是否可以满足生产要求，且依靠设置的模拟结果判断模块对模拟结果进行判断，若设定的生产参数符合要求，系统则反馈信号至数据设定模块，使得数据设定模块将输入设定的生产参数通过通信控制模块输送到生产线控制系统中，依靠生产线控制系统直接反馈控制冷轧处理线实体设备，实现自动调控实际生产线，以便于优化生产控制，提升生产控制效果。

20、2、本发明通过数据设定模块输入生产数据进行测算时，数据采集模块中的监测模块一则监测到数据设定模块存在数据输入情况发生，从而产生信号反馈，使得数据采集模块中通信接口模块一与数据检测终端之间的通信通道关闭，避免此过程中数据采集模块通过数据检测终端采集生产线实时生产数据，影响设定的生产数据在仿真系统中测算结果的准确性。