Model-Based Engineering mit Industriesteuerungen Lars Mikelsons Bosch Rexroth AG, Germany 1 13/03/2015 Lars Mikelsons DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as
Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 2
Was ist Model-Based Engineering? 3
Was ist Model-Based Engineering? Durchgängigkeit im Entwicklungszyklus Produktmanager Mechanikingenieur Hydraulikingenieur Elektroingenieur Applikateur Fazit Simulation wird als Mehraufwand empfunden Systemwissen wird weggeworfen Kein multidisziplinäres Denken 4
Was ist Model-Based Engineering? Aus: Systems Engineering in der Praxis (2014) 5
Was ist Model-Based Engineering? Aus: Systems Engineering in der Praxis (2014) 6
Was ist Model-Based Engineering? Durchgängigkeit im Entwicklungszyklus Produktmanager Mechanikingenieur Hydraulikingenieur Elektroingenieur Applikationsingenieur 7
Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 8
Durchgängiges Engineering Anforderungen Funktionales & Logisches Modell CAD Physikalisches Verhalten Modelle 9
Durchgängiges Engineering Fertigung Applikation Virtuelle Inbetriebnahme Schnittstellen Modelle 10
Durchgängiges Engineering Inbetriebnahme Betrieb Schnittstellen Modelle 11
Durchgängiges Engineering Open Core Interface Brückenschlag zwischen IT und SPS-basierter Automatisierung Direkter Zugang zu allen Kernfunktionalitätem der Steuerung über Hochsprachen Open Core Interface Realisierung von OEM spezifischen Lösungen und innovativen Automationskonzepten 12
Durchgängiges Engineering Modelica Offener industriegetriebener Standard Lego-like Modellierung Objektorientierte Modellierungssprache Home of FMI FMI Standardisierte Modellschnittstelle Unterstützt von > 50 Tools 13
Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 14
Virtuelle Inbetriebnahme Nach:VDW: Abteilungsübergreifende Projektierung komplexer Maschinen und Anlagen Fazit Teile des Engineerings erst an realer Maschine möglich Debugging an realer Maschine ist zeitaufwändig Engineering ist ortsgebunden 15
Virtuelle Inbetriebnahme Motion Logic Control Reales System Virtuelles System IEC 61131 C/C++ Java Matlab Modelica Modellbasierte Entwicklung 16
Virtuelle Inbetriebnahme 17
Virtuelle Inbetriebnahme 18
Gliederung Was ist Model-Based Engineering? Durchgängiges Engineering Beispiel: Virtuelle Inbetriebnahme Beispiel: Model-Based Engineering 19
Model-Based Engineering A Consistent model thanks to unique CAD for Fluid & Mechanical Fluid 3D Design Engineer Mechanical Engineer Application Engineer Realistic simulation for system validation and optimization Electrical 3D Design Engineer 5 6 7 8 9 Operator Connecting the real and the virtual world A Consistent model thanks to unique CAD for Electrical & Mechanical Fluid Schematics Engineer Electrical Schematics Engineer 4 3 2 1 System Architect Product Manager Reduce the risk in machine design early in the development cycle 20
Model-Based Engineering 21
Model-Based Engineering mit Industriesteuerungen Lars Mikelsons Bosch Rexroth AG, Germany 22
Modelica@DC Conventional workflow Sketch of the system Equations of motion Implemenation F(t) m x,v,a b c Choice of the solver Evaluation of the simulation results F = m a + d v + c x 23 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as
Modelica@DC Titel Extension der Präsentation of the model F2(t) m2 x2,v2,a2 c2 F1(t) m1 x1,v1,a2 b1 0 c1 Sketch of the system Equation of motion 24 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as
Modelica@DC Two-mass oscillator 25 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as
Modelica@DC Single-mass oscillator revisited 26 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as
Modelica@DC Two-mass oscillator revisited 27 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as
Modelica@DC Title Two-mass of presentation oscillator revisited 28 13/03/2015 Andreas Hofmann DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as
Modelica@DC Structure of the interface FMU is exchanged in a.zip format Model description in a.xml file Implementation as C-source or.dll Two interfaces Model exchange Co-Simulation.fmu Model description.xml Solver Implementation of the FMI.dll 29 13/03/2015 Nils Menager DC/ETI22 Bosch Rexroth AG 2015. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as