Echtzeit-Simulation von Produktionsanlagen und Fabriken

News zum digitalen Zwilling

Das Unternehmen ISG stellt auf der diesjährigen SPS die Weiterentwicklungen der Simulationsplattform Virtuos vor. Erstmalig zum Einsatz kommt auf der Messe die Echtzeit-Hardware Realtime Target für die speziellen Anforderungen der Hardware-in-the-Loop-Simulation. Auch über Neuheiten zur automatisierten Testplattform, der Online-Plattform TwinStore oder dem begleitenden Dienstleistungsangebot können sich Messebesucher am Stand des Software-Anbieters informieren.
 Um Hardware-in-the-Loop-Simulationen verlässlich in deterministischer Echtzeit durchführen zu können, präsentiert ISG auf der SPS in Nürnberg eine eigene IPC-Lösung.
Um Hardware-in-the-Loop-Simulationen verlässlich in deterministischer Echtzeit durchführen zu können, präsentiert ISG auf der SPS in Nürnberg eine eigene IPC-Lösung. Bild: ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

ISG-Virtous als Software für digitale Zwillinge macht es Maschinen- und Anlagenbauern möglich, Simulationsmodelle, insbesondere für virtuelle Inbetriebnahmen (VIBN), zu verwirklichen. Neben dem gesamten Lebenszyklus einer Anlage lassen sich so vom Vertrieb über das digitale Engineering bis in die Betriebsphase, etwa im Rahmen von Mitarbeiterschulungen und Servicefällen, unterschiedliche Szenarien simulieren. Die Simulationsplattform erlaubt eine erhebliche Verkürzung der Modellierungszeit der Anwender aufgrund der 3D-Projektierung und ermöglicht zudem vollständige Fabriksimulationen. Durch diese Eigenschaften kommt sie auch in den Bereichen Fertigungsautomatisierung und Intralogistik zum Einsatz. Aufgrund der Materialflusssimulation komplexer Produktionsanlagen werden z.B. Anwendungsfälle für Mover und fahrerlose Transportsysteme (AGV/FTS) inklusive spezifischer Sensorik und Antriebstechnik abgedeckt. Dazu zählen auch Elektrohängebahnen im Karosseriebau oder autonome Einheiten in der Lagerlogistik. Darüber hinaus profitieren Unternehmen von einer problemlosen Integration der Simulationslösung in ihren individuellen Engineering-Prozess: Es lassen sich sowohl reale als auch virtuelle Steuerungssysteme unterschiedlicher Hersteller ganz einfach miteinander verbinden und auch von Komponentenbibliotheken unmittelbar vom Hersteller vereinfacht einbinden.

 Die Simulationssoftware ISG-Virtous ist auf digitale Zwillinge bzw. die virtuelle Inbetriebnahmen im Maschinen- und Anlagenbau ausgerichtet.
Die Simulationssoftware ISG-Virtous ist auf digitale Zwillinge bzw. die virtuelle Inbetriebnahmen im Maschinen- und Anlagenbau ausgerichtet. Bild: ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

Testautomatisierung und Modellvorlagen

Für die qualitative Absicherung von Konstruktion und Steuerungssoftware bietet ISG das Testautomatisierungstool Dirigent an. Mithilfe dieser Lösung wird gewährleistet, dass einzelne Komponenten- und Baugruppenmodelle ebenso wie vollständige Maschinen- und Anlagenmodelle hinsichtlich verschiedener Kriterien überprüft werden. Aufgrund der automatisierten Testung des Verhaltens in sowohl normalen als auch irregulären Betriebsfällen im Bereich Steuerungssoftware erzielen Unternehmen eine hohe Robustheit und Zuverlässigkeit ihrer Steuerungssoftware. Auf der Fachmesse in Nürnberg führt der Anbieter die unkomplizierte Kopplung des Tools mit der Virtuos-Plattform vor und zeigt Wege zur Testautomatisierung von Steuerungssoftware.

Damit Komponentenhersteller aus dem Bereich Maschinen- und Anlagenbau ihren Kunden zertifizierte digitale Zwillinge von Baugruppen und Bauteilen zur Verfügung stellen können, hat ISG den TwinStore ins Leben gerufen. Dabei handelt es sich um einen Online-Store für vereinheitlichte Komponentenmodelle, die sich in Simulationsprojekte mit ISG-Virtuos 3 einbinden lassen. Im TwinStore sind virtuelle 4D-Produktkataloge zahlreicher Hersteller direkt verfügbar. Sie ermöglichen Maschinen- und Anlagenbauern eine noch schnellere Modellierung von Automatisierungslösungen und bilden gleichzeitig das virtuelle Modell realer Komponenten samt ihren Schnittstellen, Parametern und Verhaltensmerkmalen genau ab. Die Integration von Simulationsmodellen aus dem TwinStore für eine virtuelle Inbetriebnahme, wird auf der Messe anhand eines Best-Practice-Beispiels vorgestellt.

Taktsynchrone Kommunikation und Multicore-Plattform

Zur Anbindung realer Feldbusteilnehmer über reale Feldbussysteme, der sogenannten Hardware-in-the-Loop-Simulation, bedarf es dedizierter Hardware und eines Echtzeitbetriebssystems. Nur so können Simulationen verlässlich in deterministischer Echtzeit durchgeführt werden. Dafür präsentiert ISG in Nürnberg ergänzend zu seiner Software jetzt auch das neue Realtime Target. Anwendern steht damit eine Echtzeit-Simulationshardware zur Verfügung, die die verlustfreie und taktsynchrone Kommunikation digitaler Zwillinge mit industriellen Steuerungssystemen über gängige Feldbussysteme ermöglicht – etwa zur Durchführung einer virtuellen Inbetriebnahme.

Für die Steuerung von unterschiedlichen Maschinen und Anlagen in unterschiedlichen Bereichen von CNC, Robotik und Motion Control hat ISG seit vielen Jahren einen eigenen CNC-Kernel im Portfolio. Neben den Erweiterungen rund um die skalierbare und konfigurierbare Multicore-Funktionen der Steuerung werden zusätzlich zu gewohnten Roboterkinematiken nun auch redundante Kinematiken mit Zusatzachsen wie Linearachse und Dreh/Schwenk-Tisch unterstützt. Eine zusätzliche Erhöhung der Bahngeschwindigkeiten wird durch die Integration neuartiger Glättungsverfahren erlaubt und sorgt dadurch für reduzierte Fertigungszeiten. Umfangreiche weitergehende Technologiefunktionen runden das Leistungsspektrum von ISG-Kernel ab. Die Software ist als Komponente für leistungsfähige Steuerungen am Markt erhältlich. Darüber hinaus ist der Kernel als plattformunabhängiges eigenständiges Softwarepaket verfügbar, um bereits bestehende Steuerungstechnik um Highend-Funktionen zu ergänzen.

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

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