Integration von Robotersteuerung und SPS in der virtuellen Inbetriebnahme
Direkt aus der Simulation in die Praxis
Die Nutzen der virtuellen Inbetriebnahme werden seit Jahren beschrieben. Eine Durchgängigkeit zwischen allen beteiligten Werkzeugen zu realisieren, ist jedoch noch immer eine Herausforderung. Dies gilt insbesondere dann, wenn Steuerungen verschiedener Hersteller in einer Anlage integriert werden, also insbesondere bei Fertigungszellen mit Robotern. Spätestens wenn mehr als ein Roboter in der Zelle installiert ist, übernimmt meist eine SPS die Steuerung der gesamten Zelle. In diesem Szenario kommunizieren die SPS und die Robotersteuerung heute über eines der Industrial-Ethernet-Systeme.

Echtzeitverhalten und Synchronisation

Im realen System sind für jede beteiligte Komponente definierte Echtzeiteigenschaften gewährleistet, insbesondere die Steuerungen kommunizieren über einen echtzeitfähigen Bus miteinander. In dem vorgestellten Simulationssystem erfolgt die Synchronisation zwischen simulierter Robotersteuerung und simulierter SPS jedoch nur implizit über das Zeitverhalten des simulierenden PC, da keine gemeinsame Simulationszeit existiert. Für die angestrebte komplett softwarebasierte Simulation SiL steht daher die Synchronisation der Teilnehmer über eine virtuelle Zeitbasis im Vordergrund. Diese Synchronisation ist zwischen PLCSim Advanced, Simit und NX-MCD bereits realisiert und wird zukünftig auch weitere Teilnehmer mit einschließen.

Ausblick

Mit dem dargestellten System können die Simulationsumgebungen der Roboterhersteller in eine bestehende CAx-Simulation integriert werden. Mit der entstandenen Simulationsumgebung wird eine durchgängige virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht, bei der sowohl SPS- als auch Roboterprogramm in ihrer nativen Entwicklungsumgebung entstehen und ohne Anpassungen in das reale System übernommen werden können. Auch wenn Teile des Zeitverhaltens noch nicht der Realität entsprechen, ist der Nutzen schon jetzt direkt erfahrbar. Die entwickelten Kopplungen zwischen Simit und den Robotersimulationsumgebungen stehen demnächst im Industry-Online-Support-Portal (siehe QR-Code) von Siemens als Applikationsbeispiel bereit.

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