工業數字孿生的制作與調試（微課版）
伍小兵，周桐，李世釗
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商品描述
本書以Unity 2021.3.1 為基礎介紹工業數字孿生系統的開發的調試，主要講述工業數字孿生概念、Unity2021.3.1 使用方法、工業數字孿生體的制作和虛擬仿真。本書分為3 部分，第一部分為基礎部分（項目1），第二部分為工業數字孿生體制作（項目2～項目4），第三部分為工業數字孿生虛擬仿真（項目5～項目6）。其中第一部分主要介紹工業數字孿生基本概念、工業數字孿生系統典型應用案例以及Unity 的基礎操作和基礎知識；第二部分介紹3 類工業數字孿生體制作，分別是運動類數字孿生體制作、電氣類數字孿生體制作和流程建模類數字孿生體制作。第三部分則介紹Unity和PLC 進行通信的基礎操作和一些基礎案例。本書提供了大量應用實例配套資源，讀者可通過PLC3D 網站進行下載並使用。
本書可以作為高職、高專電氣相關專業和自動化相關專業的教材，也適合廣大Unity 愛好者自學使用。
作者簡介
伍小兵，教授，重慶工程職業技術學院大數據與物聯網學院黨總支書記、院長。全國大學生電子設計競賽重慶賽區組委會成員及組委會專家庫成員、中國高等職業教育教學研究會常務理事、重慶市煤炭行業專家庫綜合服務專家、重慶市政府采購評審專家。發表各種學術論文30余篇，主編教材10余部，擔任《電子技術》等十多門課程教學；主持市級課題10余項。
目錄大綱
第 一部分 基礎部分
項目1 工業數字孿生系統基礎 .............. 3
案例引入 ................................................ 3
任務1.1 認識工業數字孿生系統 ..... 3
職業能力目標 ..................................... 3
任務描述與要求 ................................. 4
任務分析與計劃 ................................. 4
知識儲備 ............................................. 4
任務實施 ............................................. 7
任務小結 ........................................... 17
任務1.2 Unity 場景編輯器應用 ...... 17
職業能力目標 ................................... 17
任務描述與要求 ............................... 18
任務分析與計劃 ............................... 18
知識儲備 ........................................... 18
任務實施 ........................................... 25
任務小結 ........................................... 31
任務1.3 Unity 物理系統 .................. 31
職業能力目標 ................................... 31
任務描述與要求 ............................... 31
任務分析與計劃 ............................... 32
知識儲備 ........................................... 32
任務實施 ........................................... 37
任務小結 ........................................... 43
習題 ...................................................... 44
第二部分 孿生體制作部分
項目2 運動類數字孿生體制作 ............ 47
案例引入 .............................................. 47
任務2.1 移動類數字孿生體制作 ... 47
職業能力目標 ................................... 47
任務描述與要求 ............................... 48
任務分析與計劃 ............................... 48
知識儲備 ........................................... 49
任務實施 ........................................... 51
任務小結 ........................................... 62
任務2.2 旋轉類數字孿生體制作 ... 62
職業能力目標 ................................... 62
任務描述與要求 ............................... 62
任務分析與計劃 ............................... 63
知識儲備 ........................................... 63
任務實施 ........................................... 65
任務小結 ........................................... 76
任務2.3 縮放類數字孿生體制作 .... 76
職業能力目標 ................................... 76
任務描述與要求 ............................... 76
任務分析與計劃 ............................... 77
知識儲備 ........................................... 77
任務實施 ........................................... 79
任務小結 ........................................... 91
任務2.4 傳送類數字孿生體制作 .... 91
職業能力目標 ................................... 91
任務描述與要求 ............................... 91
工業數字孿生的制作與調試（微課版）
2
任務分析與計劃 .............................. 92
知識儲備........................................... 92
任務實施........................................... 93
任務小結......................................... 100
任務2.5 組合運動類數字孿生體
制作 ........................................... 100
職業能力目標 ................................ 100
任務描述與要求 ............................ 100
任務分析與計劃 ............................ 100
知識儲備......................................... 101
任務實施......................................... 102
任務小結......................................... 106
任務2.6 軌道導航類數字孿生體
制作 ........................................... 107
職業能力目標 ................................ 107
任務描述與要求 ............................ 107
任務分析與計劃 ............................ 107
知識儲備......................................... 108
任務實施......................................... 111
任務小結......................................... 122
習題 ................................................... 122
項目3 電氣類數字孿生體制作 .......... 123
案例引入 ............................................ 123
任務3.1 傳感器類數字孿生體
制作 ........................................... 123
職業能力目標 ................................ 123
任務描述與要求 ............................ 124
任務分析與計劃 ............................ 124
知識儲備......................................... 124
任務實施......................................... 126
任務小結......................................... 137
任務3.2 開關與指示燈類孿生體
制作 ........................................... 138
職業能力目標 ................................ 138
任務描述與要求 ............................ 138
任務分析與計劃 ............................ 138
知識儲備......................................... 139
任務實施......................................... 141
任務小結 ......................................... 152
任務3.3 控制面板類數字孿生體
制作 ........................................... 152
職業能力目標 ................................. 152
任務描述與要求 ............................. 152
任務分析與計劃 ............................. 153
知識儲備 ......................................... 153
任務實施 ......................................... 155
任務小結 ......................................... 157
習題 .................................................... 157
項目４流程建模類孿生體制作 ............. 158
案例引入 ............................................. 158
任務4.1 物料類數字孿生體
制作 ............................................ 158
職業能力目標 ................................. 158
任務描述與要求 ............................. 158
任務分析與計劃 ............................. 159
知識儲備 ......................................... 159
任務實施 ......................................... 161
任務小結 ......................................... 166
任務4.2 生產工藝類數字孿生體
制作 ............................................ 166
職業能力目標 ................................. 166
任務描述與要求 ............................. 167
任務分析與計劃 ............................. 167
知識儲備 ......................................... 167
任務實施 ......................................... 169
任務小結 ......................................... 172
任務4.3 數據看板類數字孿生體
制作 ............................................ 172
職業能力目標 ................................. 172
任務描述與要求 ............................. 173
任務分析與計劃 ............................. 173
知識儲備 ......................................... 174
任務實施 ......................................... 175
任務小結 ......................................... 177
習題 .................................................... 177
目 錄
第三部分 孿生虛擬仿真部分
項目５ 十字路口紅綠燈系統虛擬
仿真 ....................................... 181
案例引入 ............................................ 181
任務5.1 搭建與調試十字路口
紅綠燈場景 ............................... 181
職業能力目標 ................................. 181
任務描述與要求 ............................. 181
任務分析與計劃 ............................. 182
知識儲備 ......................................... 182
任務實施 ......................................... 182
任務小結 ......................................... 186
任務5.2 編寫十字路口紅綠燈
系統的PLC 程序 ...................... 186
職業能力目標 ................................. 186
任務描述與要求 ............................. 186
任務分析與計劃 ............................. 187
知識儲備 ......................................... 187
任務實施 ......................................... 190
任務小結 ......................................... 194
任務5.3 十字路口紅綠燈場景的
仿真通信 ................................... 194
職業能力目標 ................................. 194
任務描述與要求 ............................. 194
任務分析與計劃 ............................. 194
任務實施 ......................................... 195
任務小結 ......................................... 197
習題 ................................................... 197
項目6 水塔水位系統虛擬仿真 .......... 198
案例引入............................................. 198
任務6.1 搭建與調試水塔水位
場景 ............................................ 198
職業能力目標 ................................. 198
任務描述與要求 ............................. 198
任務分析與計劃 ............................. 199
知識儲備 ......................................... 199
任務實施 ......................................... 199
任務小結 ......................................... 204
任務6.2 編寫水塔水位系統的PLC
程序 ............................................ 204
職業能力目標 ................................. 204
任務描述與要求 ............................. 204
任務分析與計劃 ............................. 205
知識儲備 ......................................... 205
任務實施 ......................................... 206
任務小結 ......................................... 210
任務6.3 水塔水位場景的仿真
通信 ............................................ 210
職業能力目標 ................................. 210
任務描述與要求 ............................. 210
任務分析與計劃 ............................. 211
任務實施 ......................................... 211
任務小結 ......................................... 212
習題 .................................................... 212
