Berechnen, Simulieren, Visualisieren Kopplung von Simulationsmodell und SPS-Steuerungshardware

Bei der Entwicklung von Großmaschinen, wie Schmiedepressen oder Tunnelbohr-maschinen, gleicht keine Anlage der anderen. Neben der mechanischen Konstruktion und der Auslegung der Antriebskomponenten, muss deshalb auch die Steuerung den neuen Anforderungen angepasst werden.

Anbieter zum Thema

halstrup-walcher GmbH

Weiss Technik GmbH

CADFEM Germany GmbH

FLUIDON Gesellschaft für Fluidtechnik mbH

Die Kombination von hydraulischen Antrieben mit elektronischer Steuerungstechnik führt in vielen Fällen zur Optimierung des Gesamtssystems. Vorraussetzung für einen zuverlässigen Betrieb ist jedoch die richtige Abstimmung aller Komponenten und deren Eigenschaften. Die Vernetzung der beteiligten Disziplinen führt zu komplexen Wechselwirkungen und erfordert zur Absicherung der Produktzuverlässigkeit eine angepasste Entwicklungsumgebung.

Um die Entwicklungsdauer zu verkürzen wäre es ideal, wenn die Steuerungsentwicklung parallel zur mechanischen Konstruktion erfolgen könnte. Je nach Größe der Maschine steht „echte“ Hardware für den Steuerungstest aber erst nach Montage der Maschine beim Kunden zur Verfügung. Dort erfolgt dann eine Justierung der Anlage bis die Steuerung fehlerfrei läuft und einen reibungslosen Betrieb ermöglicht. Dies ist jedoch zeit- und kostenintensiv.

Hardware in the loop“ Simulation (HIL)

Zur Vereinfachung der Inbetriebnahme vor Ort wurde im Rahmen des BMBF geförderten Projektes „Fluidtronic“ durch die Kopplung eines Simulationsmodells und der SPS-Steuerungshardware eine Entwicklungsumgebung realisiert, in der die Schaltungslogik der Steuerung im Vorfeld getestet werden kann.

In der konkreten Umsetzung wird eine „Hardware in the loop“ Simulation (HIL) aufgebaut, bei der die reale SPS Steuerung mit der virtuellen Abbildung der Anlage inklusive Hydraulik mithilfe der Software DSHplus der Firma FLUIDON GmbH aus Aachen gekoppelt wird. So lässt sich das Zusammenspiel innerhalb der Steuerung im Vorfeld testen, und die Anpassungen beim Kunden können mit einem vorkonfigurierten System durchgeführt werden, was wertvolle Zeit in der späten Auslieferungsphase spart.

Forschung für die Produktion von morgen

Das Verbundprojekt Fluidtronic (www.fluidtronic.de) leistet einen wesentlichen Beitrag innerhalb des durch das BMBF geförderten Rahmenkonzepts „Forschung für die Produktion von morgen“. Mit dem Forschungsvorhaben sollen Potenziale einer integrierten fluidtechnisch-mechatronischen Systementwicklung erschlossen, die Zuverlässigkeit fluidtechnisch-mechatronischer Produkte signifikant verbessert und die Wirtschaftlichkeit erhöht werden. Das Verbundprojekt setzt sich aus insgesamt neun Industriepartnern und zwei Forschungsinstituten zusammen.

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