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ISG Industrielle Steuerungstechnik

Digitale Zwillinge aus virtuellen Baugruppen

| Autor / Redakteur: Roland Beeh / Reinhold Schäfer

Mit ISG-Virtuos erstellen Anwender digitale Zwillinge, die ihren realen Gegenübern hundertprozentig entsprechen.
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Mit ISG-Virtuos erstellen Anwender digitale Zwillinge, die ihren realen Gegenübern hundertprozentig entsprechen. (Bild: Stefan Scheifele)

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Eine Hardware-in-the-Loop-Simulation ermöglicht es, digitale Zwillinge zu erstellen, die nicht von realen Maschinen zu unterscheiden sind. Die erstellten Simulationen sichern nicht nur Anlagenauslegungen ab, sie ermöglichen auch die reale Inbetriebnahme an virtuellen Komponenten. Zudem sind sie als Schattenanlagen zur Serviceunterstützung einsetzbar.

Mit der Hardware-in-the-Loop-Simulation ISG-Virtuos erstellen Anwender digitale Zwillinge, die ihrem realen Gegenüber hundertprozentig entsprechen. Dies ist möglich, weil sich die virtuellen Baugruppen hinsichtlich ihrer Schnittstellen, des Verhaltens in Steuerungsechtzeit und der Parametrierung eins zu eins wie reale Baugruppen verhalten. Anwender können Baugruppen in einer Echtzeitsimulation konfigurieren und das Ergebnis der Simulation sofort für neue Anlagenkonfigurationen verwenden.

Neben der klassischen Simulation für Materialfluss und Logistikabläufe ermöglicht die Fabriksimulation ISG-Virtuos zudem deterministisch exakte Leistungsaussagen unter Berücksichtigung aller Komponenten und Baugruppen. Auch der physikalische Materialfluss läuft dabei in Steuerungsechtzeit (< 1 ms). „Wir stellen fest, dass sich unser Ansatz des digitalen Zwillings im Markt immer weiter durchsetzt“, sagt Dr.-Ing. Christian Daniel, Business Manager Simulation Technology bei der ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH. „So liefern bereits einige Komponentenhersteller neben ihren realen Komponenten deren virtuelle Zwillinge und ermöglichen so die exakte Simulation, die eins zu eins das Verhalten der realen Komponenten am Feldbus abbildet“, so Daniel weiter. „Mithilfe unseres Software-Development-Kits SDK C++ ist es sowohl auf Anwender- als auch auf Komponentenherstellerseite problemlos möglich, virtuelle Verhaltensmodelle für Komponenten und Baugruppen zu erstellen, die als Bibliotheksbausteine zum Aufbau virtueller Anlagen genutzt werden.“

High-End-Funktionen zur Steuerung

Die neueste Version des Steuerungskerns ISG-Kernel beinhaltet nicht nur allgemeine Bewegungsfunktionen, sondern darüber hinaus auch technikspezifische Erweiterungen für das HSC-Fräsen, Drahterodieren und Wasserstrahlschneiden. Sie steuert als Softwarelösung Maschinen und Anlagen in den Bereichen CNC, Robotik und Motion Control (PLC-Open). Außer durch umfassende Funktionalitäten zeichnet sich die Software durch ihre Bahn- und Geschwindigkeitsplanung sowie durch das ihr zugrunde liegende Architekturmodell aus.

Anwender können die Lösung kontinuierlich erweitern und an ihre Anforderungen anpassen – beispielsweise für Anwendungen in der Industrie 4.0. Durch die funktionale Integration von CNC, Robotik und Motion Control ist ISG-Kernel zudem für Bearbeitungsmaschinen und -roboter, für die Bewegung komplexer Kinematiken und für die SPS-orientierte Programmierung von Bewegungsfunktionen per Funktionsbausteinen auf Basis von PLC-Open geeignet. Unterschiedliche Robotersysteme lassen sich über Echtzeitschnittstellen ankoppeln, sodass Anlagenprogrammierer mit der verfügbaren Multi-Kanal-Technik aus einem Steuerungssystem heraus diverse Kinematiken synchron ansteuern können.

Leistungsstarke Komplettsysteme

Basisfunktionen einer Steuerung müssen nicht immer wieder neu erfunden werden. Ob Steuerungshersteller oder Anlagen- beziehungsweise Maschinenbauer: ISG-Kunden haben Zugriff auf vielfältig einsetzbare, dynamisch konfigurierbare Softwaremodule. So ergänzt ISG-Kernel bestehende Steuerungstechnik innerhalb kürzester Zeit zum leistungsstarken Komplettsystem. Die Transparenz von Funktionen und Schnittstellen ermöglicht eine schnelle und flexible Anpassung an neue Anforderungen. Trotz der Offenheit des Systems bleibt der Know-how-Schutz durch User-Schnittstellen für Transformation und Kompensation jederzeit gewährleistet.

* Roland Beeh ist Leiter der Kernel-Entwicklung bei der ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH in 70174 Stuttgart

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