大家好，我是小智，智能製造之家號主~
經常有朋友關注到PLCSIM、SIMIT、Amesim、NX MCD、 Process Simulate、Plant Simulation等，但都不知道它們到底做啥的~
因此今天對西門子仿真與虛擬調試進行整體介紹，力求讓小白也能熟悉瞭解~
01 前言
前面寫了文章：
Teamcenter、TIA Portal、NX MCD是如何結合在一起的
本意是讓每個技術方向的人，去了解和探索下自己技術的邊界，畢竟很多技術之間都存在着很多的相通性，
比如我見過很多學習NX MCD或者Process Simulate的朋友，對如何與PLC連接進行虛擬調試總是感覺無從入手，比如從OPC DA換成了OPC UA之後，一下子就搞不定了，爲什麼呢？因爲虛擬調試不光是NX MCD，也不光是Process Simulate,它是多種技術的集合~
前面我一直說工業通訊，我知道關注本號的人，PLM、MES\MOM、SCADA、PLC、等等各個方向都有，但是我想無論你在哪一個方向，都離不開網絡，離不開通訊~
不過今天的內容不是講通訊的，因爲通訊後面會專門有專題介紹，希望對大家有用~
今天的內容是講仿真與虛擬調試的，前面我們其實講了很多，不過有些零散，今天就做個總結性的介紹~
02 自動化系統的抽象
隨着技術的進步，數字孿生和虛擬調試逐漸被大衆所熟知和接受，比如衆多主機廠多年前就開始在自己的控制標準中加入了仿真相關內容，前面我們在介紹奔馳和沃爾沃標準的時候也說過，具體可以參見：
TIA Portal下的自動化標準—沃爾沃VCC Standard
基於TIA Portal的自動化標準Integra的編程框架
今天我們從一個自動化系統出發，來形象的解釋數字孿生與虛擬調試~
一般說來，我們的一個自動化設備，包括了電氣、機械、輔助系統和控制軟件（如PLC程序、HMI程序、單片機程序、等）
圖像化一些，一般就是有下面的這些東西（這三張圖之後還會用到）：
左圖爲人機界面，作爲操作員操作設備的入口
中間爲電氣控制櫃，包括了PLC控制器和部分電氣部件，還有部分在有圖(如電機等)
右側爲機械部件
再配合輔助系統和軟件系統，就組成了我們所謂的自動化設備
在往下看之前，我們來看看數字孿生與虛擬調試的定義
如果你去網上搜索數字孿生，大概可以得到這樣的解釋：
數字孿生主要被解釋爲是對任何物理對象、系統、過程或者人的數字化表示。它不僅是一個數字模型，還模擬了物聯網設備或系統工作和運行的動態。
如果你搜索虛擬調試，會得到這樣的解釋：
虛擬調試是指通過虛擬技術創建出物理製造環境的數字複製品，以用於測試和驗證產品設計的合理性。
簡單地說，虛擬調試是通過工廠、車間、製造機器的模型，模擬運行整個或部分生產流程，並在生產線投產前對重要功能和性能進行測試。它能夠檢測和消除設計缺陷，例如PLCs代碼中的bug，並提前解決一系列技術上的問題。
知道了定義之後，然後再看下圖，真實物理世界的設備通過虛擬技術創造出複製品。這樣，一個自動化系統的VIrtual World就誕生了
既然虛擬世界具有真實物理世界的數字模型（參考數字孿生的定義），那對於一臺完整的自動化機器系統而言，我們可以抽象成以下幾個部分：
自動控制模型、電氣和動作模型、物理和運動模型
03 西門子的仿真體系
只要是長期關注本號的朋友，應該不止一次見過下面的圖了，也給大家分享和介紹了很多西家用於仿真的軟件：
PLCSIM V1X和 PLCSIM Advanced
WinCC
SIMIT
Simcenter Amesim
NX MCD(即圖中的NX Mechatronic Concept Designer)
Tecnomatix Process Simulate
Tecnomatix Plant Simulation
也因此有了下面的仿真層級
我們還是先從上面的一個自動化系統開始，介紹上面各個層級的軟件，以上面介紹一個自動化設備時用的三張圖爲例：
那對於NX MCD 、PLCSIM、WinCC和SIMIT，他們所仿真的部分是圖中這樣的
如果你還不是很清楚，我們以上面講的物理和運動模型、電氣和動作模型、自動控制模型來介紹吧，這樣或許更清晰一些，對於做過虛擬調試的朋友來說，或許下面的介紹會很熟悉，即使你之前從沒接觸過，也能明白每一個軟件所能仿真的部分~
如果按照虛擬調試的層級（根據Workflow）來說，可以用下面這張圖來了解
下面我們選在物理和運動模型、電氣和動作模型、自動控制模型中分別選擇PLCSIM Advanced、SIMIT、和NX MCD來簡要說一說~
PLCSIM Advanced可以仿真PLC控制器，並提供了對應的通訊接口，說到PLCSIM Advanced,大家肯定會想到PLCSIM V1X，我們來看看他們之間的差異（如果版本不同，略有差異）
然後再說NX MCD，MCD也可以通過衆多通訊接口與控制器或者仿真控制器進行連接
最後來說一說SIMIT，其實SIMIT不光能仿真電機、閥等電氣和動作部件，還能它像PLCSIM一樣，也能仿真PLC，也有硬件SIMIT UNIT（圖中所示），根據仿真的PLC的多少，具有不同的版本與授權，這裏就不介紹了，反正不是一般人買得起的~
在上圖也出現了軟件在環，硬件在環的概念，不清楚的朋友，可以參見前面在SICAR應用案例的文章：
TIA Portal下的虛擬調試與SICAR解讀：標準的進階之旅與案例分析
好了，以上大題就是了，不過很多朋友應該會說，Simcenter 1D、Simcenter 3D…
那些就不在今天介紹範圍內，大家看看下面的圖，自行了解吧
04 簡單應用案例與說明
這裏就不多講了，參看前面的文章
除此之外，前面也介紹了很多，感興趣的可以自行在歷史文章中搜索，我們甚至還提供了相關課程（不打廣告，給需求的朋友），我有自己的認知和知識侷限，如果哪裏不對的請理性拍磚~
還有，很多朋友總是會武斷的認爲這是西門子的廣告，我作爲號主，我原封不動的把前面文章：
Teamcenter、TIA Portal、NX MCD是如何結合在一起的
當中我的態度拿出來，自行看吧
心態要開放，我只能求自己保持開放的心態，時刻保持空杯，向你們每一位學習，如果從一個產品的角度來思考（用戶，需求，場景，解決方案），當我不牛逼的時候，我看看牛逼的行業在做什麼，這個行業牛逼的企業在做什麼，我所在的行業牛逼的企業又在做什麼，這很多時候是一種大勢，先抄後超（當然不一定能超）的策略還是適合於很多企業和個人的。去分析巨頭或者行業中的用戶，在巨頭的夾擊下用戶都有什麼樣的迫切需求，我自己能不能切換下場景，根據巨頭的策略來定適合自己的解決方案。
請放下自己的偏執，保持空杯心態，也不要認爲自己認知範圍外的就事不對的，理性分析，理性看待~
我是小智，一個特立獨行的數字化製造諮詢顧問~