Simulation und Virtualisierung senken die Entwicklungskosten

Die virtuelle Inbetriebsetzung bezeichnet die frühe Entwicklung und Überprüfung von Steuerungsabläufen anhand eines Simulationsmodells. Mit der frühen Inbetriebsetzung kann für die Konzeptevaluierung bereits im frühen Entwicklungsstadium die sequentielle Richtigkeit eines Gutablaufs in einem einfachen Simulationsmodell geprüft werden. Es wird weder ein Leistungstest noch eine Prüfung auf Störung und des Störungsverhaltens der Anlage möglich.

Die virtuelle Inbetriebsetzung dient einer aufwandsarmen, frühzeitigen Absicherung von Entwicklungen im Konzeptstadium.

Dem gegenüber steht der Begriff der virtuellen Inbetriebnahme. Bei einer virtuellen Inbetriebnahme wird mithilfe eines mechatronischen Modells einer Maschine oder Anlage die Inbetriebnahme am Rechner durchlaufen. Je nach Ausprägung des Simulationssystems kann die statische und in jedem Fall die dynamische Inbetriebnahme durchgeführt werden. Durch eine virtuelle Inbetriebnahme kann die Passung von Mechanik, Elektrik und Software deutlich verbessert werden und zwar vor der realen Inbetriebnahme im Feld. So wird die Auslieferungsqualität gesteigert und unkalkulierbare Zeitverluste in der Inbetriebnahme vermieden.

Das Portfolio von Siemens für die virtuelle Inbetriebnahme umfasst mehrere Softwarewerkzeuge, die miteinander kombiniert werden können und so den Bedarf des Kunden optimal abdecken sollen. Zentrales Element für Anwendungen im Maschinenbau oder der Prozessindustrie ist Simit; mit dieser Software werden die Komponenten der Automatisierungstechnik simuliert. Sie übernimmt auch die Kommunikation mit der Steuerung und der Sicherheitstechnik. Im Automobilrohbau wird die Software mit Tecnomatix Process Simulate gekoppelt, sodass auch Funktionen für die Robotik und Kinematik zur Verfügung stehen.

Die Automatisierungsuite Automation Studio von B&R bietet zum einen die Möglichkeit, die gesamte SPS oder Antriebstechnik direkt am Entwicklungsrechner mithilfe verschiedener Bordmittel des Herstellers zu simulieren; zum anderen sind Schnittstellen zu mehreren gebräuchlichen Simulationswerkzeugen wie Simulink oder Maplesim vorhanden.

Im Twincat-Softwaresystem der Version 2 kann aus einem SPS-Projekt heraus automatisch ein Framework für eine Simulation erstellt werden. Danach kann per Knopfdruck zwischen Simulation und realem Anlagenbetrieb gewechselt werden. In Twincat 3 ist es jetzt auch möglich, aus Matlab/Simulink einen Code zu generieren. Ein automatisch erstelltes Modul kann in der Laufzeitumgebung abgearbeitet werden. Für die Unterstützung bei der Inbetriebnahme dient in beiden Versionen der System Manager: Damit können I/O ohne reale Hardware parametriert und simuliert werden. Sind die I/O mit einer Steuerung verknüpft, kann das Verhalten auch ohne reale Anlage getestet werden.