Emulation wird immer wichtiger
Weil gerade die Feldbusemulation für Unternehmen immer wichtiger wird, bietet Machineering mit der Ultimate-Variante seiner Simulationssoftware die Field Box standardmäßig im Bundle an. Mit einer Systemzykluszeit von 100µs werden Reaktionszeiten unter 1ms bei wenigen Geräten, z.B. in einer Werkzeugmaschine, bis hin zu mehreren ms bei einem großen Automatisierungsnetzwerk bspw. einer Fördertechnikanlage erreicht. Mit der Field Box 1 kann ein Maschinenmodell, das direkt auf den mechanischen CAD-Daten basiert und das Maschinenverhalten mit Prozessgut realistisch nachbildet, ganz einfach um die Echtzeitkommunikation auf Feldbusebene erweitert werden. Mittlerweile ist es sogar möglich, auch Antriebe nachzubilden und damit deren realistisches Verhalten gegenüber der SPS darzustellen. Neben Profinet sind auch Ethernet/IP sowie Ethercat per Konfiguration in der Field Box 1 aktivierbar und damit eine synchrone bzw. auch asynchrone Kommunikation möglich.
Antriebsbibliothek und Echtzeitfähigkeit
Wie bereits für die Roboterbibliothek umgesetzt, entwickelt Machineering parallel eine Bibliothek für diverse Antriebssysteme. Mit den Standardimplementierungen von Antriebsmodellen, wird dem Maschinenbauer die Arbeit abgenommen, realistische Modelle mühsam selbst nachzubilden. Die Bibliothek enthält gängige Antriebe, weitere können auf Anfrage integriert werden. Zudem haben fortgeschrittene Anwender die Möglichkeit, über einen Plugin-Mechanismus eigene Antriebsbibliotheken zu realisieren und so auch Spezialanpassungen abzubilden. Besonders die Echtzeitfähigkeit wird immer entscheidender für die Unternehmen. Deshalb können Anwender eine Ultimate-Lizenz von IndustrialPhysics mit der Field Box zur Erstellung der kompletten Simulationsmodelle nutzen. Zusätzlich kann der Anwender mehrere separate Field Boxes mit der Runtime RT einsetzen. So entstehen SPS-Teststände, an denen fertige Maschinenmodelle zusammen mit Steuerungen oder eben Antrieben während der Programmierung und auch im Dauerlauf getestet werden können. So erstellt z.B. Anwender mittels der Vollversion jeweils projektbezogen neue Maschinenmodelle und gibt diese an die SPS-Teststände mit IndustrialPhyiscs Runtime RT weiter. Hier kann – quasi auf dem Trockendock – die SPS-Software angepasst oder fertig entwickelt und getestet werden, ohne dass der Entwickler das Haus verlassen muss.
Mittler zwischen SPS und Feldgeräten
Die Field Box vermittelt also in Echtzeit zwischen dem I/O-Abbild des gesamten Maschinenmodels in einer SPS und den verteilten Einzel-I/O-Abbildern aller Feldgeräte. Die SPS – egal ob real oder nur virtuell – kann so z.B. mit 30 optionalen Geräten kommunizieren, diese abfragen und testen. Ein normales Simulationsmodell läuft mit einer Abtastrate von 5 bis 10ms für die meisten mechanische Vorgänge. Feldbussysteme wie Profinet, Ethernet/IP oder Ethercat dagegen haben Reaktionszeiten im ms-Bereich und weit darunter. Mit dem erforderlichen Rechenaufwand, der für diese Auflösung erforderlich ist, sind herkömmliche Rechner schnell überfordert und mit ihrer Mehrkernarchitektur gleichzeitig überdimensioniert. Da die Feldbusemulation vollständig von der Field Box 1 übernommen wird, kann diese Funktion einem Simulationsmodell einfach mit dem Gerät hinzugefügt werden. Die Modelle werden so auf einer normalen Workstation oder einem Laptop erstellt und dann mit der Field Box auf die Feldbusebene erweitert. IndustrialPhysics weiß, wie die Field Box parametriert werden soll. Viele der notwendigen Informationen sind standardmäßig bereits integriert. So sind die komplette Hardwarekonfiguration sowie umfassende Importfilter aus den Steuerungsumgebungen bereits enthalten.
