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3D场景模拟器-iScene
3D 组件

3D 组件

iScene 的 3D 组件按场景设置窗口的分类分为三类:控制面板(ControlPanel)、气缸实例(Cylinder)、流体组件(Fluid Components)。其中流体组件包括电动阀、水泵、水箱、流量计、压力计、管道与管件。所有组件都支持参数化配置,并在场景中与 PLC 变量联动。

1. 控制面板(ControlPanel)

控制面板模拟 HMI 触摸屏,包含指示灯、按钮、标签、输入框四类元素,以 3D 浮层形式显示在场景上方,可整体拖动位置。

面板参数

参数说明
面板宽度1~5 m,面板水平尺寸
面板高度0.5~2 m,面板垂直尺寸
面板颜色面板底色

指示灯

配置说明
数量1~8 个
大小/颜色每个指示灯可单独设置颜色
布局row(单行)、Z(Z 型蛇形)、N(N 型竖蛇形)、O(圆形/同心圆)
绑定变量每个指示灯可绑定一个 PLC/组件变量,值为 1 时点亮

按钮

类型按下时松开时
reset(复位型)视觉按下,变量 = 1视觉抬起,变量 = 0
latch(自锁型)切换状态并保持按下状态保持
value(数值型)视觉按下,变量 = 设定值仅视觉抬起

标签

  • 由单一控制变量驱动,变量的值决定显示第几个选项(0 = 第 1 个);
  • 每个标签可独立设置文本、颜色、背景色,并支持闪烁(500ms 周期);
  • 支持水平 / 垂直方向。

输入框

  • 类型:number(数字)或 text(字符);
  • 支持绑定变量、最小/最大值、小数位、最大字数;
  • 可配置禁用变量:当禁用变量 = 1 时,输入框自动禁用,防止运行中误改。

跨组件同步变量

控制面板的变量名支持 "组件名.变量名" 格式(如 气缸1.伸缩杆),实现跨组件同步:面板操作该变量时,会同步驱动场景中指定组件(如气缸)的动作,可用于构建"面板控制气缸"的典型演示场景。

2. 气缸实例(Cylinder)

气缸用于模拟执行机构,由缸筒、活塞、活塞杆、上下限位开关等构成,通过"伸缩杆"变量控制伸出/缩回,"气压"变量控制动作速度。

3D 结构

气缸
├── 缸筒(Tube)
├── 上下法兰(Flange)
├── 顶部端盖(End Cap)
├── 活塞组(Piston + Rod + 球头)
├── 上限位开关(Limit Up,触发时红色发光)
└── 下限位开关(Limit Down,触发时红色发光)

参数说明

分组参数说明
基本参数缸筒直径/高度、活塞杆直径、活塞头直径/厚度、行程、法兰直径气缸的几何尺寸
限位设置上限位/下限位偏移、上限位/下限位变量名限位开关位置与对应变量
场景位置X / Y / Z气缸在场景中的世界坐标
放置角度Pitch / Yaw / Roll气缸的摆放角度(度)
颜色设置缸筒/活塞杆/法兰/活塞头/端盖颜色各部件颜色
变量设置伸缩杆变量名、气压变量名及实时值联动变量配置

联动变量

变量权限说明
上限位只读活塞头顶部接触上限位开关时 = 1
下限位只读活塞头顶部接触下限位开关时 = 1
伸缩杆读写= 1 气缸伸出(目标 100%),= 0 缩回(目标 0%)
气压读写0~100,值越大伸缩速度越快

动画行为

  • 伸缩杆变量变化后,活塞按"气压"决定的速度平滑移动到目标位置;
  • 触碰到限位开关时,限位开关变红发光,对应只读变量置 1;
  • 气压为 100 时,活塞约每秒移动 4.8 单位。

3. 流体组件(Fluid Components)

流体组件用于搭建流体控制回路,如泵送、调节、计量等场景。在场景设置窗口"🔧 流体组件"分组点击"+"可添加:电动阀、水泵、水箱、流量计、压力计、管道、管件。其中电动阀、水泵、水箱、流量计、压力计支持 PLC 变量联动,管道与管件为纯几何衔接件。

3.1 电动阀(ElectricValve)

电动阀用于控制流体通断或流量调节,支持**两位式(开关)与比例式(模拟量)**两种控制方式。

3D 结构

电动阀
├── 阀体(Body)
├── 手柄(Handle)
└── 两端法兰(Flange)

参数说明

分组参数说明
基本参数阀体直径/厚度、法兰接口直径几何尺寸
场景位置X / Y / Z世界坐标
放置角度Pitch / Yaw / Roll摆放角度(度)
颜色设置阀体/手柄/法兰颜色各部件颜色
控制方式controlMode:bool 两位式 / analog 比例式决定联动变量

联动变量

变量模式权限说明
开阀信号 varOnbool读写= 1 阀门全开,= 0 阀门全关
阀位设定 varOpenanalog读写0~100,设定目标开度
阀位反馈 varFeedbackanalog只读当前实际开度(0~100)
  • bool 模式下阀门只有开(开度 100)与关(开度 0)两种状态,由 varOn 驱动;
  • analog 模式下阀门按 varOpen 设定的目标开度平滑动作,varFeedback 实时反映当前位置。

3.2 水泵(Pump)

水泵用于模拟流体输送设备,由泵体与电机组成,支持启停控制、频率(转速)调节及运行/故障反馈。

3D 结构

水泵
├── 泵体(Body)
├── 电机(Motor)
└── 进/出水口法兰(Inlet/Outlet Flange)

参数说明

分组参数说明
基本参数泵体直径/高度、电机直径/高度、进/出水口直径几何尺寸
场景位置X / Y / Z世界坐标
放置角度Pitch / Yaw / Roll摆放角度(度)
颜色设置泵体/电机/法兰颜色各部件颜色

联动变量

变量权限说明
启停 varStart读写= 1 启动,= 0 停止
频率 varFreq读写0~100,设定运行频率/转速
运行反馈 varRunFeedback只读= 1 运行中,= 0 停止
故障 varFault只读= 1 故障报警

3.3 水箱(Tank)

水箱用于模拟储液容器,液位随绑定变量变化,支持高/低位开关检测。

参数说明

分组参数说明
基本参数长/高/深、壁厚几何尺寸
场景位置X / Y / Z世界坐标
放置角度Pitch / Yaw / Roll摆放角度(度)
颜色设置箱体/液体颜色各部件颜色
液位设置levelPercent(当前液位 0~100)、高位开关位置、低位开关位置液位与开关位置

联动变量

变量权限说明
液位 varLevel读写0~100,控制/显示当前液位
高位开关 varHigh只读液位到达高位开关位置时 = 1
低位开关 varLow只读液位到达低位开关位置时 = 1

3.4 流量计(FlowMeter)

流量计用于计量管道瞬时流量与累计流量,支持正反向安装,量纲单位可切换。

参数说明

分组参数说明
基本参数表盘直径、表体厚度、法兰口直径几何尺寸
场景位置X / Y / Z世界坐标
放置角度Pitch / Yaw / Roll摆放角度(度)
颜色设置表体/表盘/表针/法兰颜色各部件颜色
计量设置flowMode(正装 forward / 反装 reverse)、flowUnit(L/min、m³/h、L/s)、decimals计量与显示配置

联动变量

变量权限说明
瞬时流量 varValue只读当前瞬时流量值
流向 varFlowMode只读0=正装,1=反装
累计流量(正) varCumFwd只读正向累计体积(按单位取 L/m³)
累计流量(反) varCumRev只读反向累计体积
单位编码 varUnit只读0=L/min,1=m³/h,2=L/s

3.5 压力计(PressureGauge)

压力计用于显示管道内流体压力,量纲为 kPa,表针随绑定变量的值摆动。

3D 结构

压力计
├── 表体(Body)
├── 表盘(Face + 表针 Needle)
└── 两端法兰(Flange)

参数说明

分组参数说明
基本参数表盘直径、表体厚度、法兰口直径几何尺寸
场景位置X / Y / Z世界坐标
放置角度Pitch / Yaw / Roll摆放角度(度)
颜色设置表体/表盘/表针/法兰颜色各部件颜色
显示设置maxPress(满量程 kPa)、decimals(小数位数)、offset(零点偏移)读数配置

联动变量

变量权限说明
压力值 varValue只读绑定压力值变量,表针按比例指向对应刻度

3.6 管道(Pipe)

管道为纯几何衔接件,用于连接各工艺元件构成完整管路,支持长度/半径与颜色设置,不绑定 PLC 变量。各元件进出水口带有法兰端口,可将管道吸附连接到对应端口上,形成完整流体回路。

参数说明

分组参数说明
基本参数长度、半径几何尺寸
颜色设置管道颜色外观

3.7 管件(Fitting)

管件为纯几何衔接件,用于管路转向与分流,支持T 型三通(tee)、Y 型三通(ytee,45°)、**四通(cross)**三种类型,不绑定 PLC 变量。

参数说明

分组参数说明
基本参数类型(T 型三通 / Y 型三通 45° / 四通)、半径类型与几何尺寸
颜色设置管件颜色外观

组件通用操作

  • 选中与高亮:点击场景中的组件将其选中,组件发出蓝色高亮;选中后可编辑参数或按删除键移除;
  • 拖动:气缸可沿地面拖动摆放;控制面板可拖到屏幕任意位置;
  • 视角复位:调整视角后,可一键将相机自动对准场景中的全部组件。