planning, simulation, virtual commissioning PLANNING, SIMULATION, VIRTUAL COMMISSIONING 3D-Simulationssoftware fe.screen-sim ein Produkt der F.EE-Unternehmensgruppe
innovative Software aus dem hause f.ee Die F.EE-Unternehmensgruppe gehört mit derzeit 850 Mitarbeitern zu den deutschen Marktführern in der Fertigungs- und Automatisierungstechnik. Als Hidden Champion ist das Unternehmen auf den weltweiten Wachstumsmärkten der Investitionsgüterindustrie, des Energiesektors und der Engineerings- und Servicedienstleistung engagiert und bietet sehr erfolgreich maßgeschneiderte Lösungen und individuell auf die Anforderungen der Kunden angepasste Produkte und Dienstleistungen an. fe.screen-sim besticht durch seine einfache Erstellung einer Simulation und Bedienung. Der Aufbau einer Anlage ist in wenigen Schritten erledigt. Dadurch kann sich der Softwareentwickler auf das Wesentliche, die Verifizierung der Anlagensoftware, konzentrieren. fe.screen-sim ist ein Qualitätsprodukt der F.EE-Unternehmensgruppe. 2
fe.screen-sim Immer kürzere Inbetriebnahmezeiten im Anlagenbau erfordern nach der Softwareentwicklung eine virtuelle Inbetriebnahme. Die erstellte Anlagensoftware lässt sich somit vorab ausgiebig testen. Mit fe.screen-sim, einer 3D-Simulationssoftware der F.EE-Gruppe, bekommt der Softwareentwickler ein solches Werkzeug an die Hand gegeben. Damit kann auf einfache Art und Weise eine Fördertechnikanlage zunächst aufgebaut und anschließend für eine virtuelle Inbetriebnahme genutzt werden. Durch eine beigestellte Bibliothek können alle gängigen Fördererelemente mit der zugehörigen Sensorik und Antrieben aufgebaut werden. fe.screen-sim besticht durch seine einfache Erstellung einer Simulation und Bedienung. Der Aufbau einer Anlage ist in wenigen Schritten erledigt. Dadurch kann sich der Softwareentwickler auf das Wesentliche, die Verifizierung der Anlagensoftware, konzentrieren. fe.screen-sim wurde von einem erfahrenen Team von Softwareentwicklern aus dem Anlagenbau konzipiert und ist speziell auf die virtuelle Inbetriebnahme für SPS-Programmierer ausgerichtet. Dabei wurde der Anlagenaufbau intuitiv gestaltet, eine intensive Einarbeitung entfällt somit. Ein Umschalten zwischen Parametrierungsumgebung und Runtime ist nicht mehr erforderlich. Dadurch lassen sich Änderungen jederzeit durchführen, ohne Simulationsprozesse zu unterbrechen. Auch ein Import aus den gängigen CAD-Programmen ist möglich und erspart somit den Komplettaufbau einer Anlage. Zusätzlich enthalten ist eine Schnittstelle zu Excel, mit der sich komplette Förderanlagen parametrieren lassen. Nachdem die virtuelle Inbetriebnahme abgeschlossen ist, lässt sich die erstellte Simulation ohne zusätzlichen Aufwand als 3D-Anlagen-Visualisierung verwenden. Für die Simulation der E/A-Ebene ist keine teure Hardwarebox notwendig. Die Kommunikation erfolgt für die E/A-Ebene mit Direkttreibern für die einzelnen SPS-Hersteller. planning, simulation, virtual commissioning 3
fe.screen-sim IM ÜBERBLICK Flurfördersysteme Seite 5 elektrohängebahnen Seite 6 kleiner aufwand grosse wirkung Seite 7 bedienoberflächen & schnittstellen Seite 8 Vorteile Seite 11 4
flurfördersysteme Simulierte Förderanlage in fe.screen-sim Simulation von komplexen Anlagen mit mehreren hundert Fördererelementen Gleichzeitige Kommunikation mit bis zu 8 Steuerungen Freie Wahl des Blickwinkels in der 3D-Darstellung Anzeigen von interessanten und wichtigen Stellen der Anlagen in zusätzlichen Fenstern Vorteil Dies ermöglicht dem Entwickler eine virtuelle Inbetriebnahme mit höchstem Anspruch an Bedienung und Beobachtung während der Simulation. Abb. 1: Einzelförderer mit präziser Detektion des Förderguts 5
Elektrohängebahnen Elektrohängebahnen sind flurfreie Fördersystem, deren Fahrwerk mit Einzelantrieb ausgestattet ist. Mit fe.screen-sim lassen sich Weichen, Hub-/Senkstationen oder Vertikalstrecken simulieren. Traversenstrecken lassen sich einfach und in beliebiger Streckenführung erstellen. Durch die Kombination mit den in der Simulationssoftware enthaltenen Elementen, steht der Verifikation von Aufgaben wie Verzweigen, Ein- und Ausschleusen, Sortieren, Stapeln usw. nichts mehr im Wege. Neben dem Transportsystem lässt sich jederzeit auch das Transportgut simulieren, dadurch können auch Umsetzer und Übergabestationen nachgebildet werden. Abb. 2: Übersicht einer Elektrohängebahn mit Weichen 6
kleiner aufwand grosse Wirkung SICH Gleichende Anlagenteile ohne Aufwand erstellen Bauteile, wie Initiatoren, Leseeinheiten oder Abstecker, werden dem zugehörigen Förderelement zugewiesen. Positionen beziehen sich dabei immer auf den Träger. Erstellte komplette Förderer mit allen darauf befindlichen Bauteilen lassen sich in der Bibliothek ablegen und jederzeit erneut verwenden. Vorteil Gleich aufgebaute Förderelemente können durch Kopieren und Eingabe einer neuen Trägerposition erstellt werden. Abb. 3: Anlage mit zwei zusätzlichen Betrachtungsfenstern Das große + fe.screen-sim (planning, simulation, virtual commissioning) bietet die Möglichkeit, Anlagen in 3D zu testen, ohne zwischen Projektierungs- und Runtime-Modus umschalten zu müssen. Alle Aktionen werden sofort in der bestehenden Simulation umgesetzt, somit entstehen keine Wartezeiten für Kompilierung oder Übersetzung. Parameter, wie z. B. Geometrie, Position oder Funktionsweise, lassen sich dadurch sofort ändern und beobachten. Eine virtuelle Inbetriebnahme mit den gleichen Möglichkeiten, die auch reale Anlagen bieten, ist der Anspruch an fe.screen-sim. 7
bedienoberfläche & Schnittstellen anlagen-definition Förderer- und Förderelemente lassen sich durch Positionierung und Skalierung des verwendeten 3D-Modells erstellen. Dieses dient als Träger für die Platzierung von Sensorik und Antrieben. Lichtschranken, Initiatoren, Lesestellen, Abstecker, Stopper, um nur ein paar Beispiele zu nennen, sind dadurch schnell und einfach auf reale Gegebenheiten angepasst. Abb. 4: Hauptfenster 2D-Layouts als Vorlagen Die Anzeige von 2D-Anlagenlayouts bietet einen zusätzlichen Vorteil beim Konstruieren von komplexen Förderstrecken. Position und Größe der Objekte lassen sich anhand der eingeblendeten Darstellung einfach und schnell für jeden Förderer anpassen. Abb. 5: Eingeblendetes Layout mit einem Förderer 8
import der Schnittstellen-variablen Adressen aus der PLC-Software lassen sich direkt in fe.screen-sim über die Import-Schnittstelle einlesen. Elementbezeichnungen unterstützen dabei die Adressenzuweisung. Die Definition in der Simulation entfällt, es gibt keine Eingabefehler und einen reduzierten Zeitaufwand. Diese Schnittstelle ist unentbehrlich, um dem Anspruch einer einfach und schnell erstellbaren Simulation gerecht zu werden. Der Entwickler hat selbstverständlich jederzeit die Möglichkeit, Adressen anzupassen oder zu verändern, um z. B. Fehler zu erzeugen oder Adressänderungen zeitnah zu testen. Abb. 6: Import-Schnittstelle für SPS-Variablen AnlagendefinitionSdatei in Excel fe.screen-sim bietet zusätzlich zur Erstellung der Anlage in der Software eine Import-/Export-Schnittstelle zu Excel. Dadurch können Vorteile des Tabellen-Kalkulationsprogramms genutzt werden, um sich gleichende Anlagenteile mit geringem Zeitaufwand zu erstellen. Änderungen lassen sich schnell durch Anpassen von Parametern durchführen. Selbst die Erstellung einer kompletten Anlage ist somit in Excel möglich. Makros, welche bei der Erstellung unterstützen, können jederzeit verwendet werden. 9
Schnittstelle zur Simba Box Profinet Controller Siemens S7 Für die Simulation von Profinet und Profibus können Siemens Simba PNIO bzw. Profibus verwendet werden. Dadurch lässt sich das komplette Verhalten von bis zu 256 Devices (PNIO) bzw. 125 (Profibus) an einem Feldbus simulieren. Diese wird vom realen Master der Simulation (S7) akzeptiert und auch Betriebszustände der Teilnehmer können, wie gewohnt, z. B. in Step7, genutzt werden. Projektierte Hardwarekonfigurationen, welche fehlersichere Signalbaugruppen beinhalten dürfen, können direkt verwendet werden. Simba Box Simulation von Device-Systemen u. v. a. Not Aus Motor Initiatoren MoviDrive/MoviFit Dezentrale Peripherie IRT-Echtzeitsimulation (Zykluszeit bis 250 µs) 256 Device-Systeme (Profinet) und 128 Device-Systeme (Profibus) simulierbar IRT für Motion Control Failsafe Simulation (PROFIsafe V2) 10
vorteile DIE VORTEILE LIEGEN KLAR AUF DER HAND Verifizierung der Software (Steuerung und Visualisierung) durch virtuelle Inbetriebnahme Vorabnahme der Software ist am Schreibtisch möglich Reduzierung der Inbetriebnahmezeiten und somit Kostenreduzierung Optimierung von komplexen Software-Algorithmen (z. B. Regallager, Farbsortierspeicher usw.) Entdecken von systematischen Softwarefehlern Test aller möglichen Prozessszenarien ohne Produktionsdruck möglich Test aller möglichen Problemszenarien und Notfallstrategien Nehmen Sie unsere Dienstleistung in anspruch! Aufbau einer Simulation für die virtuelle Inbetriebnahme Auf Kundenwunsch bietet F.EE die Erstellung der Anlagensimulation an Erstellung der Anlagensimulation nach Übergabe der Anlagendaten Aufbau der Anlage nach vorgegebenem Layout Import der E/A-Symbolik aus dem SPS-Programm Zuweisung der E/A-Adressen zu den einzelnen Elementen Übergabe der fertigen Simulation an den Kunden 11
planning, simulation, virtual commissioning Dieses Dokument enthält Informationen, die urheberrechtlich geschützt sind. Kein Teil dieses Dokuments darf fotokopiert, reproduziert oder in eine andere Sprache übersetzt werden ohne die vorherige schriftliche Zustimmung von F.EE. F.EE GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Andere Produktnamen oder Marken, die in diesem Dokument erwähnt werden, können Marken oder eingetragene Marken anderer Unternehmen sein und sind Eigentum der jeweiligen Inhaber. Bildquellen: www.fotolia.de, www.istock.com, www.thinkstock.de 03/2015 F.EE-Unternehmensgruppe In der Seugn 10 u. 20 D-92431 Neunburg vorm Wald planning, simulation, virtual commissioning fescreen-sim@fee.de www.fescreen-sim.de fe.screen-sim ein Produkt der F.EE-Unternehmensgruppe Preisträger 2014 2011 2008 2003 Irrtümer und Änderungen vorbehalten. Tel.: +49 9672 506-0 Fax: +49 9672 506-139