生产线系统是一个离散事件系统,各种随机因素会影响系统的运行,在生产线规划和设计阶段,技术人员必须充分考虑各种可能存在的情况。虚拟仿真作为计算机发展的产物,在计算机虚拟环境下能够模拟物体真实运动,相应地,技术人员在软件里模拟生产线真实运行,发现生产线运行过程突发情况。从而有效地避免不合理的规划和设计,降低设计成本,缩短生产线的设计时间。虚拟仿真是研究生产线的重要技术,本文使用一种新的生产线虚拟仿真工具,利用VUP仿真软件对生产线进行仿真研究。首先,详细研究VUP软件的仿真体系,建立MPS模块化生产系统的仿真。其仿真过程如下:在三维建模软件里,建立生产线三维模型;对生产线设备运行过程进行分析,获得相关设备数据;在virtual universe pro(简称VUP)软件动作库里,按照实际生产线的功能,调用动作对生产线模型进行设置;在软件内部构建虚拟控制器,并在虚拟控制器里编写程序,控制虚拟生产线运行。其次,工业机器人是生产线实现高效率运作的重要部分,在VUP里对机器人手臂仿真进行着重的介绍。主要对生产系统中五自由度机器手臂进行运动学分析,建立运动学方程。以运动学方程为数学理论基础,获得关节角数据,完成在仿真软件的动作设置及控制编程。然后,VUP的模型也可以通过外部PLC控制仿真。本文将对其控制系统设计,控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计。最后,搭建实验平台,进行虚实结合仿真实验,利用PLC控制虚拟生产线仿真运行。