软件在环仿真技术

软件在环（SiL: Software in Loop）仿真是采用虚拟控制器模型和虚拟对象模型连接起形成闭环，以运行仿真对象来模拟其运行行为和状态，可以完成一些实际中难于实现的场景测试。

（因为软件本身就是半虚拟的，其实说白了就是在数字孪生的场景中把软件的功能集成进来，就这么个事情。比如网络监测软件，是检测网络通信本身的状态，或者网络电缆的检测软件-探伤功能，这些都可以集成进来）

硬件在环 (HiL: Hardware in Loop) 仿真是将实时处理器和虚拟对象结合起来运行仿真模型来模拟仿真对象的运行行为和状态，通过 I/O、OPCUA 及网络等接口与被测对象相连接。也称为半实物仿真，是将需要仿真的部分系统硬件直接放到仿真回路中的仿真系统，仿真时，实际系统的一部分设备与计算机通过各种信息通道相连，计算机和实际硬件共同完成仿真工作，并将仿真结果在电脑中进行分析，从而判断硬件的运行情况。

（硬件的仿真就是虚实结合，实现实际设备和虚拟模型的敛收速率同步，其实就是状态和运行机理同步。数字孪生搞什么？模型状态和运行机理啊。）

硬件在环仿真不仅弥补了纯数字仿真中的许多缺陷，提高了整个模型的置信度，而且可以大大减轻编程的工作量。这种仿真的另一个优势在于它实现了仿真模型和实际系统间的实时数据交互，使仿真结果的验证过程非常直观，大大缩短了产品开发周期。

PART6  案例成效和意义

工业网络和设备的设计过程很难预测到生产和使用过程会不会出现问题，而虚拟调试带来许多好处之一就是验证工业网络和设备设计的可行性。

虚拟调试允许设计者在物理设备生产之前进行任何修改和优化，因为用户在测试过程中可以修复错误，及时对自动化系统或机械设计进行改进优化，可以节省时间。虚拟调试将每个设计细节都验证好之后，就可以把这台设备做出来，然后只要在物理设备上再做 15％或者 20％这样少量的软件优化，设备就可以正常运行。

通过数字孪生技术的应用，帮助企业在实际投入物理对象（如设备、生产线）之前即能在虚拟环境中进行设计、规划、优化、仿真、测试、维护与预测等，在实际的生产运营过程中同步优化整个生产流程，以明珞装备为例，通过虚拟调试系统在规划、设计和调试阶段与客户交换数据和协调，将项目周期缩短了 20%-30%，减少 50% 以上的工程现场调试时间，最终实现高效的柔性生产，提高企业核心竞争力。通过对 PROFINET 的规划与仿真，实现调试前的透明化，节约成本，变被动为主动。