virtuální ověřování výroby robotika...mechanická část – layout, roboti, program robotů,...

© Siemens AG 2012. All Rights Reserved.

Virtuální ověřování výroby Robotika Process Simulate Virtual Commissioning Virtuelle Inbetriebnahme

Martin Baumruk Jiří Kopenec Siemens PLM Connection 2012 Česká republika 3. – 5. června, Seč

© Siemens AG 2012. All Rights Reserved. Siemens PLM Software

Kancelář Stavba

Dněšní workflow (Příklad stavby zařízení)

SOP

Objednávka

Změny

Konstrukce

Simulace stanic ve 3D Mechanická

konstrukce

Nákup, montáž

Méně času pro plánování Vyšší složitost (různé modely)

Elektro konstrukce

Elektro konstrukce

Programování

Stavba

Zprovoznění


nekonzistence

dezinterpretace

redundance

změny

Dněšní workflow

Simulace 3D stanice

(např. Robot OLP)

E-CAD (např. E-Plan)

Programování (např. Simatic

Step 7)

PLC(SPS)

Mechanická konstrukce Elektro- konstrukce

CAD

Popis

Změny

2D výkresy

Postupový plán

Pneumatický plán

…

Výměna informací


Výsledná rizika a náklady

Při elektro-konstrukci Úsilí k získání informací Problémy způsobené nesprávnou interpretací informací Snaha o zavedení standardů

Velmi omezené možnosti testování před uvedením do provozu Časový tlak

Rostoucí složitost

Při uvedení do provozu: Časový tlak Rizika způsobená chybou v programech

Opravy chyb a programování na hale Odlišnosti mezi výkresem a realitou Všechny změny na hale

- zlepšení pomocí PS-VC


Process Simulate Virtual Commissioning Virtuální zprovoznění

Mechanická část – layout, roboti, program robotů, …

Elektrická část – vedení, senzory, …

Část automatizace – vytvoření a odladění PLC programů

Společné prostředí propojující disciplíny strojní a elektro. inženýrů a programátorů automatizace.

Virtuální model

PLC (SPS) HMI

Reálné zařízení



VC je proces, kde systém může být analyzován, testován a optimalizován v hybridním prostředí, který obsahuje jak hardware, tak software.

Realistické ověření robotů a zařízení, mapování signálů robot. programů na PLC, testování a optimalizace robotických programů.

Kompletní testování logiky. Verifikace bezpečnostních procedur. Verifikace času taktu. Odladění (debugging) reálného (nebo

emulovaný) hardware (PLC, HMI) a PLC kódu vůči virtuálnímu modelu linky.


Architektura systému Process Simulate Commissioning

3D-zařízení a plánování procesu (Process Designer)

Plánování

Popis

Postupový plán

Množstevní list

…

Datový systém / Fileserver

Databáze CAD

3D-stanice- a simulace linky (Process Simulate)

Konstrukce/ Simulace Detailní postupový plán

Kinematika

Robotika

…

E-CAD Programovací systémy

(Comos, Simatic Automation Designer)

Elektro- konstrukce Seznam symbolů

Stavební bloky

Senzory/Ovladače

…

HMI

PLC (SPS)

Process Simulate Commissioning


Workflow (od CAD k virtuálnímu zprovoznění)

Modelování (CAD-Import, Množstevní struktura, Layout) 1

2 3 4 5 6


Workflow

Modelování (Množstevní list, Layout)

Kinematika (Určení os, Limity, Polohy)

1 2 3 4 5 6


Workflow



Definice sekvence (Posloupnost, Čas, Závislosti)

1 2 3 4 5 6


Workflow



Vygenerování signálů (Senzory, Ovladače)

1 2 3 4 5 6



Workflow





1 2 3 4 5 6


Workflow





Detailování (Skupiny zařízení, Logické bloky)

1 2 3 4 5 6


Workflow





Detailování (Skupiny zařízení, LogikBlocks)

Mapování signálů (Úprava symbolů a adres mezi simulací a PLC (SPS))

1 2 3 4 5 6


Workflow 1/3

7 8

Virtuální zprovoznění (Manuální mod, Automatický mod, Testování / Chybové scénáře)

© Siemens AG 2012. All Rights Reserved. Siemens PLM Software 1

6

8

Workflow 2/3 Příklad použití virtuální zprovoznění

Profibus síť

Simatic Net

OPC

PG Panel PC jako HMI

s WinCC

Process Simulate Commissioning připojení přes OPC

PLC (SPS) S7 416 F 2 DP

RCS Kuka,

ABB, …

7



PLC + HMI s uživatelským rozhraním pro ovládání linky + digitální model linky vůči které se testuje program.

Komunikace mezi reálným PLC a digitálním modelem linky probíhá pomocí standardního OPC protokolu, který umožňuje použít VC s Siemens PLC (Simatic) ale také s PLC jiných výrobců.

HMI PLC Simulation PG


Workflow

Virtuální zprovoznění (Manuální mod, Automatický mod, Testování/ chybocé scénáře) 7

8 Dokumentace


Jak vypadá prostředí Virtuálního zprovoznění?

Virtuální zprovoznění

SPLM_VC_Demo_Video.wmv


Přínosy Virtuálního zprovoznění

Přesné ověření času taktu simulací.

Rychlejší programování robotů.

Ověření HMI pomocí simulace snížení času programování a odladění na hale, validace zobrazováných HMI informací.

Verifikace bezpečnostních zařízení a procedur – testování rizikových scénářů v bezpečném virtuálním prostředí.

Validace postupů při poruše – testování jak se systém chová při poruše ještě před stavbou zařízení.

Školení operátorů pomocí virtuálního zařízení.


Přínosy Virtuálního zprovoznění

EBZ SysTec GmbH:

Úspora času a nákladů až o 30 procent při reálném zprovoznění.

ThyssenKrupp System Engineering:

Snížení nákladů zprovoznění až o 25% (nová linka) nebo 50% (integrace) .



Příklad - živá ukázka

auto_biw_seg10.avi

auto_biw_seg10.avi

auto_biw_seg10.avi

auto_biw_seg10.avi

virtuální ověřování výroby robotika...mechanická část – layout, roboti, program robotů,...

Documents