SPS IPC Drives: Steuerungsoptimierung durch digitale Zwillinge

Die ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH zeigt auf der SPS IPC Drives 2018 (27. bis 29. November in Nürnberg) eine neue Version ihres Hardware-in-the-Loop-Systems ISG-virtuos. Mithilfe dieser Software realisieren Maschinen- und Anlagenbauer digitale Zwillinge, die bis hinab auf Komponentenebene nicht von realen Maschinen zu unterscheiden sind. Was das bringt und was neu ist.

Durch das nun in neuer Version vorgestellte Tool ISG-virtuos entstehen mithilfe von Modulen, die sich hinsichtlich der Schnittstellen, dem Verhalten in Steuerungsechtzeit und der Parametrierung wie reale Bausteine verhalten, „lebende“ digitale Zwillinge. Die Steuerungsarchitektur ist auf Steuerungsechtzeit (<1ms) ausgelegt. Die Hardware-in-the-Loop-Lösung ermöglicht deshalb deterministisch exakte, auf den Takt genaue Performance-Aussagen unter Berücksichtigung aller Komponenten und Baugruppen. „Die Konfiguration des digitalen Zwillings erfolgt mit Komponenten aus unseren umfangreichen Standardbibliotheken“, erklärt Dr.-Ing. Christian Daniel, Business manager simulation technology bei ISG. „Verhaltensmodelle für kundenspezifische Komponenten und Baugruppen werden einfach mithilfe unseres SDK C++ erstellt und als wiederverwendbare Bibliotheksbausteine zum Aufbau virtueller Systeme – bis hin zu virtuellen Fabriken – genutzt.“

Was ISG noch vorstellt

Neben dem Update von Virtuos hat ISG ein Testautomatisierungswerkzeug in der Pipeline, das hilft, notwendige, heute noch manuell ausgeführte Tests zu automatisieren und somit die Steuerungssoftwarequalität der digitalen Zwillinge bereits frühzeitig zu optimieren. Dieses „Dirigent“ genannte Tool soll den Testaufwand erheblich reduzieren. Zudem präsentiert ISG auf der SPS IPC Drives eine neue Version seines Steuerungskernels.

Der digitale Zwilling – voll automatisiert

Um die Softwarequalität der Anwendersteuerungen über den gesamten Produktentwicklungszyklus weiter zu steigern, hat sich ISG dazu entschieden, einen Schritt weiter zu gehen. Seit Neustem bietet das Unternehmen ein sogenanntes Testautomatisierungswerkzeug namens ISG-dirigent an, das es erlaubt, zahlreiche automatisierte Komponenten-, Integrations- und Systemtests an realen Steuerungen durchzuführen. Am Ende eines jeden Tests stehen zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse, inklusive Protokollierung, mit individuell einstellbarem Detaillierungsgrad. Alle Testfälle sind nicht nur frei parametrisierbar, sondern wiederverwendbar und lassen sich in das Anforderungsmanagement des Anwenders integrieren.

High-End-Funktionalitäten zur Steuerung von Maschinen, Anlagen und Robotern

Darüber hinaus ist die neueste Version des ISG-kernel Bestandteil des Messeauftritts. ISG-kernel ist in der Lage, als durchgängige Softwarelösung Maschinen und Anlagen in den Bereichen CNC, Robotik und Motion Control (PLCopen) zu steuern. Das zukunftsweisende Architekturmodell von ISG-kernel ermöglicht es, viele Technologien optimal zu unterstützen, etwa für Fräsen (Metall und Holz), Drehen, Strahlbearbeitung (Laser, Wasserstrahl, Autogen, Plasma), Erodieren, 3D-Druck, Biegen und viele mehr.

Die Offenheit von ISG-kernel erlaubt es Anwendern, die Lösung kontinuierlich zu erweitern, an eigene Anforderungen bedarfsgerecht anzupassen und in das Industrie 4.0-Umfeld zu integrieren. „Basisfunktionen einer Steuerung müssen nicht immer wieder neu erfunden werden, sondern lassen sich technologieübergreifend wiederverwenden“, sagt Roland Beeh, Leiter der kernel-Entwicklung bei ISG. „Ob Steuerungshersteller oder Anlagen- und Maschinenbauer: Unsere Kunden haben Zugriff auf vielfältig einsetzbare, dynamisch konfigurierbare Softwaremodule. So ergänzt ISG-kernel bestehende Steuerungstechnik innerhalb kürzester Zeit zum leistungsstarken Komplettsystem.“

  • Die digitalen Zwillinge in ISG-virtuos bilden die reale Maschine auch im Detail ab: Hier das Bedien- und Testpanel. Bild: ZF Friedrichshafen AG
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