第五代数字孪生技术先驱者
第五代数字孪生技术先驱者
第五代数字孪生技术先驱者
电气工程类专业是我国高等教育体系中一个至关重要的组成部分,具有设备种类多、规模庞大、接线复杂、电流大、电压 高等诸多特点。虚拟仿真技术可以给学生的学习提供一个安全健康的实验(实训)环境,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,可以为学生在任何地点和任何时间进行实验(实训)提供相应的条件,优化电气工程教学实践效果。

电气工程类专业的实验教学过程中不可避免需要涉及到强电实验(实训)操作过程,多数实验(实训)必须要在极端或者高危的环境下才能完成,操作过程也是不可及或者不可逆的,对学生相关技能的训练需要高消耗和高成本才能实现,实验(实训)过程不仅危险且能够被学生掌握和吸收的知识和技能少之又少。但是如果在电气类专业教学中运用虚拟仿真技术,就可以有效改善这一局面,虚拟仿真技术可以为电气工程类专业教学提供经济、安全、可靠的实验手段,既能消除强电威胁,又能促进学生把握和吸收电气工程相关专业知识。

◎象新力电气工程类虚拟仿真实验案例
◎供配电虚实结合仿真实验系统
◎应用客户
南昌航空大学、福建农林大学、吉林工业职业技术学院
◎产品介绍
系统认知模块,可以进行设备学习、设备定位、安全教育,了解供配电系统基本知识。操作票模式,学生可以进行十几种操作票模式的典型票操作。故障模式,包括线路相间短路、变压器重瓦斯、线路单相接地、断路器单相重合闸四种典型故障的故障现象、故障前后数据及曲线展示、故障分析。虚实结合模块,真实的缩略版工厂供配电系统配合虚拟三维工厂进行实验,虚实结合,操作的结果相互影响。
◎产品特色
实验以系统认知、操作票模式、故障模式、虚实结合四种模块进行设计。三维场景与主接线图一一对应,对三维设备的操作亦会反馈到DCS主接线图中;所有操作票流程严格遵循五防要求,错误操作设备将不被允许动作;故障分析时,根据故障后的现象、波形与数据可查找出相应的故障位置;连接硬件设备进行数字孪生虚实结合仿真。
◎实验内容
○设备学习及安全教育
○十几种典型操作票
○常见故障仿真
○虚实结合仿真
○硬件支持实验十多种
◎支撑课程
工厂供配电技术、配电网自动化、继电保护技术
◎微机继电保护虚实结合实验系统

◎应用客户
长春工业大学、广东石油化工学院
◎产品介绍
继电保护装置和虚拟三维变电站仿真实验系统进行虚实结合通讯,来实现数据的传递与交换。虚拟仿真实验系统支持多种类型的数据通讯,如Modbus、ModbusTCP、OPC、TCP/IP、电力104规约、IEC61850等。可以实现多种类型微机继电保护装置虚实结合实验,包含保护原理学习、继电保护装置二次接线、保护定值整定、故障设置、故障录波、实验记录等环节。
◎产品特色
真实继电保护装置可以与虚拟三维变电站仿真实验系统进行虚实结合互动。虚拟仿真实验系统为真实继电保护装置提供电流电压信号。仿真软件中的电流数值增大后,继电保护装置中的电流互感器电流增大,触发保护动作,发出分闸指令,仿真软件中的断路器收到分闸指令,断开断路器,继电保护装置显示断路器分闸状态。
◎实验内容
○主变差动保护实验
○主变高后备保护实验
○主变低后备保护实验
○10kV线路保护实验
○电容器保护实验实验
○分段保护实验
◎支撑课程
电力系统继电保护原理、继电保护技术、继电保护运维
◎控制与PLC虚实结合仿真软件

◎应用客户
福州大学、福建农林大学、上海工程技术大学
◎产品介绍
控制与PLC虚拟仿真软件平台以真实PLC控制系统为原型,采用仿真技术构建虚拟实验台,实验台对象采用三维虚拟与数学模型相结合的仿真模式。保留門_控制部分的编程软件与硬件,使控制编程训练环节仍然完整。PLC控制与虚拟实验台结合,构成半实物仿真或全虚拟仿真。在软件上设计完整的实验流程、并穿插相关设备知识讲解,使学生达到更好的实验效果。
◎产品特色
1.用三维场景体现出PLC实验台,并以动画的形式展示工艺过程,第一人称的操作体验,用户体验感强。
2.用公司自主研发的仿真支撑平台algdesinger实现仿真调度,如实时操作,优化控制。
3.保留了PLC和西门子博图编程环境,PLC与三维软件实时通讯,学生根据实验台设备动作情况调试PLC程序,以达到学会编写PLC程序的目的。
4.实验前有接线环节,同时还有评分系统,老师可以根据学生的评分评估学生的掌握情况。
5.可实现全虚拟仿真或半实物仿真。
6.双屏展示三维界面和PLC编程界面,更方便学生学习。
◎实验内容
○物料搬运实验物料分拣实验
○变频器调节实验
○三相异步电机实验
○PLC运动控制实验
○PLC接线实验、PLC原理学习实验
○PLC顺序逻辑控制实验
○称重实验
○PID调节实验
◎支撑课程
电气控制与PLC、PLC应用及原理、PLC课程设计

在电气工程类专业中应用虚拟仿真技术,既可以实现资源的有效共享,让教学环节变得更加灵活,同时还能让一些不可能的实验转化为可能实现的实验。电气工程类专业教师要重视虚拟仿真技术,首先要转变传统教学思想,建立科学的教学目标,其次要构建互通互融教学理念,完善课程教学体系,最后要以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台,将虚拟仿真技术的价值和功能最大限度发挥出来。