PLANNING, SIMULATION, VIRTUAL COMMISSIONING 3D-SIMULATIONSSOFTWARE

planning, simulation, virtual commissioning PLANNING, SIMULATION, VIRTUAL COMMISSIONING 3D-SIMULATIONSSOFTWARE fe.screen-sim© – ein Produkt der F.EE...
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planning, simulation, virtual commissioning

PLANNING, SIMULATION, VIRTUAL COMMISSIONING 3D-SIMULATIONSSOFTWARE

fe.screen-sim© – ein Produkt der F.EE-Unternehmensgruppe

UNSERE ERFAHRUNG IST IHRE SICHERHEIT

fe.screen-sim ist ein Qualitätsprodukt der F.EE-Unternehmensgruppe. F.EE gehört mit derzeit rund 900 Mitarbeitern zu den deutschen Marktführern in der Fertigungs- und Automatisierungstechnik. Das Unternehmen ist auf den weltweiten Wachstumsmärkten der Investitionsgüterindustrie, des Energiesektors sowie der Engineerings- und Servicedienstleistung engagiert und bietet mit den vier Geschäftsbereichen Elektrotech Engineering, Automation Robotik, Informatik + Systeme und Energietechnik sehr erfolgreich maßgeschneiderte Lösungen

ELEKTROTECH ENGINEERING

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AUTOMATION ROBOTIK

und individuell an die Anforderungen der Kunden angepasste Produkte und Dienstleistungen an. Die Geschäftsbereiche operieren in der Regel unabhängig voneinander am Markt. Neben der weltweiten Automobil- und Zulieferindustrie zählen auch mittelständische Unternehmen der unterschiedlichsten Branchen sowie Energieversorger, Kommunen und Kraftwerksbetreiber zum F.EE-Kundenkreis. Modernstes technisches Equipment, Kompetenz, Flexibilität und langjähriges Know-how zählen zu den Stärken der F.EE-Unternehmensgruppe.

ENERGIETECHNIK

INFORMATIK + SYSTEME

fe.screen-sim IM ÜBERBLICK

SEITE 5:

SEITE 4:

Verschiedene Systeme in einer Umgebung SEITE 6:

fe.screen-sim – Virtuelle Inbetriebnahme auf höchstem Niveau

Die einzelnen Komponenten im Überblick SEITE 7:

SEITE 13:

fe.screen-sim – Core

fe.screen-sim – Logic Creator

SEITE 8:

SEITE 12:

fe.screen-sim – HMI-Editor

fe.screen-sim – Library

SEITE 9:

SEITE 11:

fe.screen-sim – Roboter Interface EKS RF Suite

SEITE 14:

fe.screen-sim – Interaction

Schnittstellen und Speicherdaten

SEITE 10: fe.screen-sim – Unity 3D Viewer & Unity 3D Viewer Oculus

SEITE 15: Vorteile und Dienstleistungen

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fe.screen-sim VIRTUELLE INBETRIEBNAHME AUF HÖCHSTEM NIVEAU

Der stetig steigende Komplexitätsgrad in der Automatisierungstechnik verbunden mit ständig kürzer werdenden Inbetriebnahmezeiten stellt eine große Herausforderung für Unternehmen dar. Immer höhere Variabilität bei kontinuierlich sinkenden Kosten – das sind die Anforderungen der Kunden an moderne Maschinen und Anlagen. Diese sind ohne Einsatz von Simulationswerkzeugen nicht zu erfüllen. Nur durch virtuelle Inbetriebnahme kann bereits vor Fertigstellung der elektrischen und mechanischen Komponenten eine Qualitätssicherung erfolgen.

Mit fe.screen-sim wurde ein unverzichtbares Werkzeug entwickelt, das die Modellierung von Anlagen in einer Simulationsumgebung möglich macht, wobei die Simulation anschließend im gesamten Lebenszyklus der Anlage genutzt werden kann.

fe.screen-sim besticht durch die einfache Bedienung und das leistungsstarke physikalische Berechnungssystem. Die Modellierung von Anlagen in der Simulation erfolgt intuitiv, schnell sowie zielführend und lässt sich zudem in wenigen Stunden erlernen.

Die Simulation ermöglicht hochwertige Planung durch eine umfangreiche Konfigurationsprüfung, erleichtert die Softwareentwicklung sowie den Test von Steuerungsprogrammen und lässt sich zudem für Umbauten und Schulungen nach der ersten Inbetriebnahme weiter verwenden.

Da fe.screen-sim von einem erfahrenen Softwareentwickler-Team aus dem Anlagenbau entwickelt und seit Jahren auch in der F.EE-Unternehmensgruppe mit Erfolg eingesetzt wird, erfüllt es die Anforderungen im Automatisierungsbereich wie kaum ein anderes Produkt auf dem Markt.

VORTEILE DER SIMULATION: • Kosteneinsparung durch Reduzierung der Inbetriebnahmezeit vor Ort. • Bessere Personal-Schulungsmöglichkeiten am virtuellen Anlagen-Modell. • Übermittlung durchgeführter Prüfungen an Dritte als Funktionsnachweise in Video-Form. • Durchführung von Prototypen- und Machbarkeitsanalysen. • Nutzung des Simulationsmodells als Diskussionsplattform, da Darstellung des kompletten Funktionsumfangs und mit Wiedererkennungswert erfolgt.

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VERSCHIEDENE SYSTEME IN EINER UMGEBUNG

fe.screen-sim ermöglicht die Simulation von komplexen Anlagen mit mehreren hundert Förderelementen, wobei es keine Rolle spielt, ob es sich um ein Flurfördersystem, eine Elektrohängebahn (EHB), große Lager oder Roboter handelt. Verschiedenste Systeme werden in einer Umgebung vereint. fe.screen-sim enthält alle Grundbausteine für die Erstellung jeglicher Teilkomponenten der Anlage. Herausragend ist hierbei die Benutzerfreundlichkeit des Programms, die die Erstellung von Simulationen ohne enormen Schulungsaufwand ermöglicht.

Durch das physikalische System in fe.screen-sim erhalten Sie ein höchst beeindruckendes Resultat mit geringem Erstellungsaufwand bei höchster Präzision. Ein großer Vorteil von fe.screen-sim besteht darin, dass zwischen der Erstellungs- und Testphase bei der virtuellen Inbetriebnahme kein Umschalten notwendig ist. Position, Anzahl, Größe und Orientierung lassen sich stets ohne den Neustart einer Komponente anpassen. In fe.screen-sim gibt es nur einen Modus – den der Produktivität.

Scannen Sie oben aufgeführten QR-Code und erleben Sie fe.screen-sim „in Aktion“ auf unserem YouTube-Channel! Hier finden Sie auch aktuelle Simulations-Videos zu den verschiedenen Systemen.

Vielfältige Möglichkeiten mit fe.screen-sim: Simulation eines Flurfördersystems (links), eines Lagers (Mitte) sowie einer Elektrohängebahn (rechts).

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DIE EINZELNEN KOMPONENTEN IM ÜBERBLICK

Interaction Logic Creator

Roboter Interface EKS RF Suite

Bibliothek

Library

Core & 3D-Editor

Unity 3D Viewer

HMI-Editor 3D-Viewer (+ Oculus)

Unity 3D Viewer Oculus

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fe.screen-sim – CORE: DAS HERZSTÜCK DES PROGRAMMS

Der Core ist das Herzstück von fe.screen-sim. Jede andere Applikation verbindet sich zum Core, wodurch der mögliche Interaktionsspielraum enorm erweitert wird. Der Core verwaltet und berechnet alles, was sich in der Simulationsanlage befindet, und versorgt so die Clients mit fertigen Daten. Dadurch können kom-

plette Industrieanlagen in einem System emuliert und verwendet werden. Der Core steht stets für die Ausführung von Simulationen und Interaktionen zur Verfügung. Das Einfügen eines neuen Elementes oder die Anpassung von Positionen – alles ist zu jedem beliebigen Zeitpunkt möglich. Dies beschleunigt den Erstellungs- und Validierungsprozess der virtuellen Anlage. Zudem bildet

der Core die Verbindungszentrale zu den Steuerungen. Jede Signalinteraktion wird vom Core aus getätigt, wodurch eine klare und saubere Verbindung zu den Steuerungen hergestellt wird – und das direkt, ohne zusätzliche Hardware, oder auf Wunsch auch mit der „SIMBA-Box“ von Siemens.

bei fe.screen-sim V3 . . . . . . ist die Multi-User-Fähigkeit der Applikation. Ermöglicht wird diese durch den sim-Core, in dem alle Berechnungen der Simulation stattfinden. Der Core lässt sich dabei auf einem beliebigen Rechner ausführen, zu dem sich alle anderen sim-Applikationen verbinden. Jederzeit kann parallel über das Netzwerk an einem Simulationsmodell gearbeitet werden. Der Nutzer entscheidet somit selbst, welche sim-Applikationen er in welcher Anzahl ausführen möchte.

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fe.screen-sim – HMI-EDITOR: TABELLARISCHE DARSTELLUNG FÜR MAXIMALE BENUTZERMÖGLICHKEITEN

Je größer die Anlagen werden, umso gewaltiger ist auch die zu verwaltende Datenmenge. Mit dem HMI-Editor stellt fe.screen-sim ein Werkzeug zur Verfügung, das auch das Handling großer und umfangreicher Daten problemlos ermöglicht. Interaktive Tabellen mit Such- und Sortierfunk-

Die tabellarische Darstellung im HMI-Editor.

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tionen sowie benutzerdefinierbare Suchabfragen bieten die Möglichkeit, das zu bearbeitende Element schnell und ohne umfangreiche Suche zu finden. Die Daten werden in tabellarischer Form dargestellt, wodurch die Benutzermöglichkeiten in der 3D-Darstellung erweitert werden.

fe.screen-sim – ROBOTER INTERFACE EKS RF SUITE: ROBOTER-SIMULATION – PRÄZISE UND REALITÄTSGETREU

Durch die Zusammenarbeit mit unserem Partner EKS wurde die Simulation von Robotern inklusive Kollisionsabfragen in fe.screen-sim möglich. Hierfür werden die Daten aus dem EKS-Programm „RobSim“ direkt in fe.screen-sim importiert und an die virtuellen Roboter übergeben. Da die Definition

von Materialwegen nicht erforderlich ist, können sowohl Zeit als auch Kosten reduziert werden. Das physikalische System im Core übernimmt die präzise und realitätsgetreue Simulation des Transports. Voraussetzung für die Nutzung dieser Applikation ist eine „RobSim“-Lizenz.

Roboter-Simulation mit fe.screen-sim.

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fe.screen-sim – UNITY 3D VIEWER & UNITY 3D VIEWER OCULUS: NEUE DARSTELLUNGSFORMEN, DIE BEEINDRUCKEN

Die Teilnahme an einer Anlagensimulation ohne Installation eines Programms? Das lässt sich mit den „Unity 3D Viewern“ bereits mittels Angabe der CoreIP-Adresse realisieren. Dabei stehen verschiedene Navigationsmöglichkeiten – mit Maus und Tastatur oder über einen Controller – zur Verfügung. Eine beliebige Anzahl von Viewern kann so-

mit jederzeit die Simulation – mit eigenem Blickwinkel und eigener Positionswahl – betrachten. Auch Interaktionen mit Fördergut oder 3D-Buttons sind möglich, wodurch der Viewer auch die Ideallösung für Steuerungstests darstellt. Mehrere virtuelle Inbetriebnehmer können parallel – ohne gegenseitige Beeinträchtigung – ihre Tests durchführen.

Anlagensimulation mit dem „Unity 3D Viewer Oculus“.

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Der „Unity 3D Viewer Oculus“ ermöglicht mittels einer Oculus-3D-Brille das Eintauchen in die Simulation und eröffnet somit eine völlig neue Darstellungsform. Größen und Abstände lassen sich im Vergleich zur Betrachtung am Monitor besser einschätzen. Virtual Reality hält Einzug in die Anlagensimulation – Sie werden beeindruckt sein!

fe.screen-sim – INTERACTION: VIELFÄLTIGE MÖGLICHKEITEN FÜR DIE NACHBILDUNG VON BEDIENELEMENTEN

Das Softwarepaket „Interaction“ bietet eine zusätzliche Unterstützung des Nutzers bei der virtuellen Inbetriebnahme der Anlage. Vordefinierte grafische Schaltflächen können vom Nutzer für die Nachbildung von Anlagen-Bedienelementen – wie beispielsweise Taster und Schalter – dynamisch zur Laufzeit angelegt und in einzelnen Bedienflächen positioniert werden, um somit eine bessere Strukturierung der Elemente zu erhalten. Dies ermöglicht beispielsweise die Nachbildung kompletter Anlagen-Bedienkonsolen und Schaltschränke. Die Applikation „Interaction“ kann einerseits in Kombination mit dem Core verwendet werden, wodurch eine Zuweisung der Variablen aus der bestehenden SPS-Verbindung zu den Schaltflächen ermöglicht wird. Andererseits ist auch eine von den anderen Softwarepaketen unabhängige Nutzung möglich, sodass mithilfe der „Interaction“-Applikation eine eigene Verbindung zur SPS aufgebaut werden kann. Damit wird dem Programmierer eine zusätzliche Möglichkeit für die Nachbildung der Anlagen-Bedienelemente – unabhängig von einer Simulation – geboten.

Bedienelemente: Erstellt mit dem Softwarepaket „Interaction“.

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fe.screen-sim – LIBRARY: EINFACHE OBJEKT-DEFINITION UND KOMBINATION VON SIMULATIONS-MODELLEN

Die Hauptaufgabe der Library besteht darin, Simulations-Modelle miteinander zu kombinieren und als neues Objekt zu definieren. Dabei werden bereits vorhandene Elemente sowie neue Modelle

Definition eines Objektes in der Library.

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mit verschiedensten Texturen, Größen und Skalierungen verwendet. Die Library erleichtert die Parametrierung vereinzelter Werte und gibt dem Anwender die Möglichkeit, komplexe Teilanlagen

als neues Objekt zu generieren. Nachdem eine Library-Instanz erstellt wurde, kann diese von jedem Anwender nach Bedarf in Simulationsprojekte integriert werden.

fe.screen-sim – LOGIC CREATOR: EFFIZIENZ UND EFFEKTIVITÄT DURCH BENUTZERDEFINIERTE ABLAUFLOGIKEN

Mithilfe des neu entwickelten Zusatzprogramms „Logic Creator“ können benutzerdefinierte Ablauflogiken – beispielsweise eigene Motorlogiken – erstellt und anschließend in der Simulation genutzt werden.

Die Funktionsblöcke, welche in einem lesbaren XML-Format gespeichert und geladen werden, können mithilfe der Library verwaltet werden. Dies bietet den Vorteil, dass einmal definierte Funk-

tionsblöcke in mehreren Projekten wiederverwendet werden können, wodurch die Effektivität der Arbeitsabläufe erhöht und die Anforderungen der Automatisierungstechnik optimal erfüllt werden.

Die Definition der Logik erfolgt mittels einer intuitiv bedienbaren, grafischen Oberfläche. Der Nutzer wird bei der Erstellung von komplizierten Abläufen von vordefinierten Standardbausteinen unterstützt. Die Darstellung lehnt sich an die Funktionsbausteinsprache (FUP) an, wodurch die Bedienbarkeit und die Einarbeitung in den Logic Creator erleichtert wird. Die Schnittstelle zur Simulation kann mittels vordefinierter Datentypen frei festgelegt werden. Außerdem ist die Zuweisung von Simulationsobjekt-Eigenschaften und SPS-Variablen möglich. Zusätzlich können mithilfe von Funktionsblöcken komplette Logikabläufe erstellt werden, wobei die Nachbildung zuvor definierter Abläufe – beispielsweise von Fremdanlagen – mithilfe von Funktionsbausteinen möglich ist.

Die Benutzeroberfläche des neu entwickelten Zusatzprogramms „Logic Creator“.

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SCHNITTSTELLEN UND SPEICHERDATEN

Import von Schnittstellen-Variablen Definierte Variablen aus Step 7 und TIA lassen sich direkt in fe.screen-sim importieren. Bei der Zuweisung wird der Nutzer durch ein Assign-Tool unterstützt, womit über signifikante Namen automatisch die Verbindungen zwischen Simulationselementen und PLC-Variablen hergestellt werden können. Selbstverständlich ist die Erstellung neuer oder die Anpassung bereits bestehender Kommunikationsvariablen jederzeit möglich.

Import-Schnittstelle für SPS-Variablen.

Darstellung eines XML-Codes.

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Speicherdateien in XML Die Ablage von fe.screen-sim-Speicherdateien erfolgt im XML-Format, wodurch die Dateien lesbar abgespeichert und vom Nutzer der Software jederzeit angepasst werden können. Dies ermöglicht die Generierung kompletter Anlagen mit selbstgeschriebenen Tools (beispielsweise aus Excel). Gerne unterstützen wir Sie bei der Erstellung von Generierungsapplikationen für fe.screen-sim.

VORTEILE UND DIENSTLEISTUNGEN

DIE VORTEILE UNSERER SIMULATIONSSOFTWARE IM ÜBERBLICK: • Intuitive und einfache Bedienbarkeit. • Multi-User-Fähigkeit. • Hohe Leistung und Performance, wodurch auch große Anlagen simuliert werden können. • Generelle Kostenersparnis durch Reduzierung der Inbetriebnahmezeiten. • Verifizierung und Validierung der Software (Steuerung und Visualisierung) durch virtuelle Inbetriebnahme. • Möglichkeit der Software-Vorabnahme am Schreibtisch und frühzeitige Entdeckung systematischer Softwarefehler. • Optimierung komplexer Software-Algorithmen (beispielsweise Regallager, Farbsortierspeicher usw.). • Möglichkeit der Durchführung von Tests unterschiedlichster Prozess- und Problemszenarien sowie Notfallstrategien ohne Produktionsdruck. • Neue und innovative Darstellungsmöglichkeiten mit den „Unity 3D Viewern“. • Offene Schnittstellen zu anderen Systemen. • Effizienz durch benutzerdefinierte Ablauflogiken.

UNSERE DIENSTLEISTUNGEN WERDEN AUCH SIE ÜBERZEUGEN! Die F.EE-Unternehmensgruppe bietet auf Kundenwunsch auch die komplette Erstellung bzw. Unterstützung für alle nötigen Komponenten der virtuellen Inbetriebnahme an: • Erstellung von kompletten Anlagensimulationen nach Kundenwunsch. • Unterstützung bei der Erstellung von virtuellen Anlagenmodellen. • Erstellung von projektspezifischen Modellen (auch ohne verfügbare CAD-Daten). • Unterstützung bei der Optimierung von CAD-Modellen für den Einsatz in Simulationen. • Betreuung während der Durchführung von virtuellen Inbetriebnahmen. • Erstellung von Schulungsanlagen für die Aus- und Weiterbildung. Kontaktieren Sie uns und lassen Sie sich von unserem Know-how überzeugen!

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04/2016

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Preisträger 2014 | 2011 | 2008 | 2003

fe.screen-sim© – ein Produkt der F.EE-Unternehmensgruppe | [email protected] | www.fescreen-sim.de

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