Simulation einzelner Antriebssysteme, komplexer Maschinenelemente und Gesamtmaschinen

Virtual Motion ermöglicht die Simulation eines einzelnen Antriebssystems mit Hardware in the Loop (HIL) ebenso wie die Simulation komplexer Maschinenelemente oder Gesamtmaschinen. Es gibt zwei Haupteinsatzgebiete von Virtual Motion. Zum einen gibt die Simulation das Verhalten der Maschine realistisch wieder, bevor diese gebaut wurde. So können eventuelle Schwachstellen frühzeitig erkannt und behoben werden. Zum anderen ermöglicht sie eine schnelle und einfache Parametrierung der Antriebsregler bei bereits existierenden Antriebssystemen.

In der Simulation können Streckenparameter einfach verändert und das Verhalten der Maschine im Grenzbereich getestet werden. Maschinenschäden sind dabei ausgeschlossen. Zudem kann der Einfluss extern einwirkender Kräfte anschaulich dargestellt werden. Eingesetzt werden kann Virtual Motion auf drei Ebenen: Zur Simulation der Motor-Lasteinheit, zur Simulation von Antrieb und Motor-Lasteinheit oder zur rein software-basierten Simulation, die vollständig auf dem Computer läuft. Komplexe Mehrkörper- und Antriebssysteme können in der Konzeptphase oder im Prototypenbau ebenso simuliert werden wie fertige Maschinenelemente, die nur noch optimal parametriert werden müssen.

Simulation auf dem Antrieb

Die erste Stufe von Virtual Motion ist die Simulation einer einzelnen Motorachse. Dazu wird zusätzlich zum Motorverhalten auch jenes Lastverhalten simuliert, das die Achse betrifft. Dieser Simulationsmodus eignet sich vor allem zur Analyse des Verhaltens der Antriebsregelung. Die Auswirkungen von geänderten Streckenparametern können genauso untersucht werden wie das Verhalten in verschiedenen Lastfällen. Zusätzlich können Performance-Abschätzungen in Abhängigkeit von der Reglerparametrierung durchgeführt werden.

Simulation auf der Steuerung

Die Simulation auf der Steuerung bietet die Möglichkeit, größere Prozesse mit höherer Komplexität beziehungsweise Prozesse mit gekoppelten Achsen nachzubilden. Damit lassen sich Ablaufsteuerungen und komplexe Prozessabläufe entwickeln und testen, ohne dabei auf die physikalische Antriebseinheit und die Maschine angewiesen zu sein. Gleichzeitig lassen sich auch gegenseitige Achskopplungen analysieren, womit deren Einfluss auf die Gesamtleistung der Maschine oder auf die Teil-Performance einer Einzelachse abgeschätzt werden kann.
In dieser Simulationsart werden der Prozess, das Verhalten der Motoren sowie das Verhalten der Antriebe auf der Steuerung simuliert.

Die Konfiguration von unterschiedlich komplexen Prozessmodellen wird durch PLCopen-Modellkomponenten unterstützt, die in Bibliotheken angeboten werden.

Simulation auf dem Computer

Die Simulation am PC ist die umfassendste Möglichkeit der Simulation mit Virtual Motion. Sie liefert ein realistisches Abbild des Gesamtsystems, ohne dass tatsächliche Maschinen-Hardware eingesetzt wird. Ablaufsteuerungen und deren Auswirkungen auf die Maschine werden direkt in der B&R-Automatisierungs-Software Automation Studio simuliert und analysiert. Dies ermöglicht eine schnellere Produktentwicklung ohne jeglichen Qualitätsverlust.

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