Germany s next Simulation Model Besser automatisieren in der Prozesstechnik

Ähnliche Dokumente
Vorstellung des Anwendungsfachs Steuerungstechnik

Komponenten- HIL und Fahrzeug- HIL sind heute weit verbreitet. i.w. höhere Qualität der Fahrzeuge und Steuergeräte

Kernprozess zur System- und Softwareentwicklung. Logische Systemarchitektur f 1. f 2 f 3. f 4 Funktion. Technische Systemarchitektur SG 1 SG 2 SG 3

Intelligente Mobilität und Energiesysteme Masterstudiengang an der Ostfalia. Prof. Dr.-Ing. Dagmar Meyer

1.4! Einführung. Systemmodellierung. Methoden und Werkzeuge

Digitalisierung und das Internet der Dinge Wie auch kleine und mittlere Unternehmen davon profitieren können

Formale Verifikation von Software. 8. Juli 2015

HiL in der Verfahrenstechnik

Multi-Tool Testlandschaft mit DDS

Hardware-in-the-Loop-Lösungen für die Automation von HLK-Prozessen und die Raumautomation

Formale Verifikation von Software. 10. Juli 2013

Interoperabilität von Simulatoren aus Software Engineering Sicht

servicerobotik Autonome Mobile Serviceroboter

Testen von Industrie 4.0 Systemen

Vom virtuellen Prototyp zum digitalen Zwilling

Die Evolution von Integrated Engineering: SIMATIC PCS 7 Plant Automation Accelerator

Eine Anleitung zur Entwicklung von Simulink-Targets für die Lehre. 10. MBEES 2014, Dagstuhl

Beitragsstruktur Digitale Transformation

Grundlagen der Automatisierungstechnik. (Automatisierungstechnik 1) 5. Echtzeit

Hylight Innovative Hybrid-Leichtbautechnologie für die Automobilindustrie

Vernetzte Industrie Vernetzte Systeme: Position, Strategie und Lösungen PLM Future 2016 Kaiserslautern Matthias Schmich Siemens Industry Software

DIE VIRTUELLE INBETRIEBNAHME BEI EINEM SONDERMASCHINENBAUER

Thermobil in die Zukunft

Prozessleittechnische Planung II - Funktionsplanung -

^Vl I. Publishing. Transformation von Multiphysics-Modellen. in einen FPGA-Entwurf für den echtzeitfähigen HiL-Test eingebetteter Systeme.

Systemtheorie 1. Einführung Systemtheorie 1 Formale Systeme 1 # WS 2006/2007 Armin Biere JKU Linz Revision: 1.4

Zwischenbericht zum Projekt FPGA-Entwurfssystem

Systemtheorie 1. Formale Systeme 1 # WS 2006/2007 Johannes Kepler Universität Linz, Österreich

Notationen zur Prozessmodellierung

Makrem Kadachi. Kriterien für eine simulationskonforme Abbildung von Materialflusssystemen. Herbert Utz Verlag München

Virtuelle Inbetriebnahme von Maschinen und Fabriken

Roberta Workshops. Robotik in Forschung und Lehre. Roberta Workshops. 3 Schwerpunkte Robotik in Schulen

virtuos Virtuelle Maschinen und Anlagen...

Session 8: Projektvorstellung Transferprojekt itsowl-tt-savez 18. August 2015, Gütersloh.

Automatisierung von Scanner-Arbeitsplätzen

Energiecluster trifft Wissenschaft

Leistungsverteilung in Elektrofahrzeugen mit Range Extender

Prof. Dr.-Ing. habil. W. Schwarz Prof. Dr.-Ing. Dr.rer.nat. K. Reinschke Prof. A. Griewank, PhD Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. M. Zeitz

Berufsstart. Studiengangsperspektive. Automatisierungstechnik. Studiengangsperspektive. Bewerbungstipps und Jobangebote unter berufsstart.

EINSATZ DER COMPUTERTOMOGRAPHIE IN DER DIGITALEN FABRIK

Intelligente Energieversorgung in Gebäuden

Automation und Prozessrechentechnik

Agile HW-Entwicklung und virtuelle Inbetriebnahme im Maschinenbau

Prof. Dr.-Ing. Peter Schulz

Notwendigkeit einer Standardisierung für die kommunikationstechnische Einbindung der DER zur Realisierung eines Smart Grids

School of Engineering Institut für Angewandte Mathematik und Physik (IAMP)

Embedded CASE Tool Systems Embedded Control Solutions

Einführung in CAE-Systeme

Modellbasierte Softwareentwicklung eines Kamera basierten Scheinwerfer-Adaptions-Algorithmus. Gerd Mauthe

Simulationsbasiertes Testen von sicherheitskritischer Software auf Multicore Controllern

Verbundprojekt MIKADO Mechatronik-Kooperationsplattform für anforderungsgesteuerte Prüfung und Diagnose - ein Überblick. Dr.

Die neuen Arbeitstiere : Intelligente Metalle mit Formgedächtnis

Dynamische Modelle für chronische psychische Störungen

Turnkey-Lösungen. Projektmanagement von der Produktidee bis zur Produktion

Virtuelle Inbetriebnahme & Simulation

Remote Tests von Fahrzeugrechnern und Funkblockzentralen im Bahnbereich. Lennart Asbach

Zukunft der Forschung und Lehre in der Automatisierungstechnik. Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich

Automatisierung kompletter Kühlanlagen mittels LabVIEW und PAC-Systemen

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR. Antriebssysteme und Exoskelette

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR PRODUKTIONSTECHNIK UND AUTOMATISIERUNG IPA ANTRIEBSSYSTEME UND EXOSKELETTE

10. BIM Anwendertag Kalkulation und BIM - Ein Widerspruch?!

Mit Integrated Engineering die Wettbewerbsfähigkeit sichern

Wir sind Rittmeyer. Mess- und Leittechnik für die Wasser- und Energiewirtschaft

Leitstelle der Zukunft

Modell zur Einflussanalyse Ein Modell zur Einflussanalyse von Methodenänderungen in Entwicklungsprozessen

Anhang II Modultabellen

Driving the Digital Enterprise Siemens im Kontext von Industrie 4.0. Leonhard Muigg MBA

Autonome Mobile Serviceroboter. Investition in Ihre Zukunft

PARADOM. Parallele Algorithmische Differentiation in OpenModelica für energietechnische Simulationen und Optimierungen.

Entwicklung einer sensorlosen Motorregelung für Dentalbohrer nach IEC Dr. Michael Schwarz

Prof. Dr.-Ing. Christopher Bode. Finite-Elemente-Methode

Zeitsynchronisation von Echtzeitmessungen verschiedener Signalquellen für Hardware in the Loop Testverfahren

INDUSTRIE 4.0 IN DER BMW PRODUKTION WERK REGENSBURG. ENTWICKLUNGSSTUFEN.

Computergestützte Modellierung und Verifikation

Prozesse einfach modellieren und verständlich publizieren

SimuProd. Intelligente Produktion Projektnummer

IT-Fabrik der Zukunft Cisco Sachsenstammtisch Henry Lakatos

Digitalisierung in der Agrartechnik. Dr. Thomas Engel, Manager Technology Innovation Strategy

Robotersteuerung MRobot

genehmigte Abhandlung vorgelegt von

Agenda Abschlusspräsentation

Modellbasierte prädiktive Regelung

CAD-FEM-MKS, CAD FEM MKS. von der dreidimensionalen Konstruktionszeichnung zum guten mechanischen Simulationsmodell

Sicherheit durch Standardisierung - Das RZ als Produkt

Software Engineering

M5000 einfach ablösen durch T4/T5 LDoms und Solaris Zonen

Simulieren, Testen, Verifizieren

Patrick Metzler. Hochschule RheinMain. Low Cost Mitbaustrecke für weltweiten Onlinekurs. Vortrag auf der Matlab Expo am 10.

Automatisierung in der Logistik: Wie Software zum Disponenten wird

Produktionsgerechte Mensch-Maschine-Interaktion durch sicherheitsrelevante Automatisierungssysteme

Fahrzeug-Mechatronik I

Seminar Programmierung und Reaktive Systeme

BIM in der Planungs- und Bauphase - Nutzen für den späteren Betrieb Karsten Bartels

INTEGRIERTER PREISFINDUNGSPROZESS IM MASCHINENBAU

Benutzungsschnittstellen fu r Industrieroboter Eine Usability-Evaluation

CMC 850. Das Schutzprüfgerät speziell für IEC Umgebungen

Herausforderungen an Protokolle und Schnittstellen der Netzbetreiber, Direktvermarkter, Service und Betrieb

TÜV AUSTRIA SERVICES GMBH

Übung 8 zur Vorlesung SYSTEMORIENTIERTE INFORMATIK HW-, SW-CODESIGN

Transkript:

Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Leipzig University of Applied Sciences Germany s next Simulation Model Besser automatisieren in der Prozesstechnik Tag der Wissenschaft 08. Juni 2016 Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik www.eit.htwk-leipzig.de

Einleitung Test des Automatisierungssystems an der Simulation 2

Einleitung Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) 3

Einleitung Ziele der VIBN Geringere Entwicklungszeiten Höhere Softwarequalität Sicherheitskritische Tests Reproduzierbare Tests Schulungen der Anlagenbediener Absicherung im Umbaufall Monitoring nicht direkt messbarer Größen Modellbasierte Regelungen erhöhen die Effizienz Verlagerung von Arbeitszeit von der Baustelle ins Büro Reduzierte Risiken und Kosten 4

Einleitung VIBN Stand der Technik Person in der Nähe? Hoher Nutzen der VIBN Startposition einnehmen Die VIBN ist ein etabliertes Werkzeug in vielen Industriebereichen Verfügbare Lösungen adressieren den Steuerungstest Startposition erreicht? Ja Nein Steuerung beschreibt diskrete Ereignisse mit binärer Logik Schweißen Nein Ja Stopp Modelle für den Test von Steuerungen vergleichsweise einfach Endposition erreicht? Ja Nächstes Bauteil Beispiel für Steuerung (Roboter) 5

Einleitung Herausforderungen in der Prozesstechnik In Prozesstechnik steht effiziente und sichere Regelung im Vordergrund Regelungen beschreiben kontinuierliche Vorgänge zum Erreichen eines Zielwertes mittels arithmetischer Funktionen Test einer Regelung am dynamischen Simulationsmodell Die Gleichungen und Parameter des Modells werden wesentlich umfangreicher Entstehende nichtlineare Differentialgleichungen schwierig zu lösen Echtzeit ist Herausforderung für die Simulationstechnik Beispiel für Regelung (Tempomat) 6

Einleitung Projekte Arbeiten am Institut MSR (Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Jäkel) Hardware-in-the-Loop-Simulationen für den Entwurf von Automatisierungssystemen für Verdichter- und Turbinenanlagen Methodik, Werkzeuge und prototypische Applikation (03/2013-04/2016) Simulationswerkzeug für die Virtuelle Inbetriebnahme in der Prozessindustrie (05/2016-12/2016) Kooperation und wirtschaftliche Verwertung von Forschungsergebnissen: AviComp Controls GmbH Mitwirkung an Standardisierung 7

Werkzeugkette 8

Beispielanwendung Verdichtermodellierung Kennlinienfeld Betriebspunkt wird instabil und es entsteht ein Pumpzyklus 9

Beispielanwendung Gasturbinensystem 10

Beispielanwendung Automatisierung Ablaufsteuerung Logische Funktion der Anlage Kein genaues dynamisches Modell erforderlich Mehrgrößenregler Regelt Drehzahl und Massenstrom auf Sollwert Stellt Vorleitgitter, Brennstoff und Ventile Ablaufplan der Steuerung 11

Beispielanwendung Datenmodell Beschreibung eines Testfalls im Datenmodell 12

Ergebnisse Sensordefekt Testfall: Ausfall des Massenstromsensors nach 200 Sekunden Folge eines Sensordefektes ohne Gefahr für die Anlage untersuchbar 13

Ergebnisse Mit Sicherheitsfunktion Gleicher Testfall: Verhalten der Automatisierung ohne mit modellbasiertem Plausibilitätsmodul Implementierung einer Sicherheitsfunktion mindert Folgen eines Sensordefektes Fazit: Eine bessere Automatisierung wurde erreicht 14

Zusammenfassung Großer Nutzen von VIBN in der Automatisierung Beteiligte profitieren durch kürzere Bereitstellungszeiten, neue Dienstleistungen und einen optimierten Anlagenbetrieb In der Prozesstechnik gibt es besondere Anforderungen Kaum Software verfügbar Simulation ist aufwändig und teuer Eine an der HTWK entwickelte Werkzeugkette ermöglicht eine wirtschaftliche VIBN Fokus auf Strömungsmaschinen Für den Projektpartner ist die virtuelle Inbetriebnahme bereits jetzt unverzichtbares Werkzeug in der Entwicklung komplexer Automatisierungssysteme 15

Kontakt HTWK Leipzig Franz Schönberg Wächterstraße 13 04107 Leipzig Tel: 0341 30761275 E-Mail: franz.schoenberg@htwk-leipzig.de 16