PLC Connectivity for Automation Systems – MapleSim – Modeling and Simulation

PLC-Konnektivität für Automatisierungssysteme

Verbinden Sie ein MapleSim-Modell mit Ihrer Automatisierungsplattform, um die Maschinenleistung zu untersuchen, Fehler in Ihrem SPS-Code zu beseitigen und Ihnen die Bausteine für eine virtuelle Inbetriebnahme und digitale Zwillinge zu liefern.

Vorteile der Verbindung Ihrer SPS mit einem MapleSim-Modell

MapleSim erzeugt schnellen und effizienten Modellcode, der für Standard-Automatisierungsplattformen optimiert ist. Integrieren Sie Ihre Steuerungssoftware mit einem MapleSim-Modell:
  • Nutzen Sie virtuelle Prototypen für simulationsbasierte Motordimensionierung, SPS-Code-Tests, inverse Kinematik und vieles mehr für einen systematischen Ansatz bei der Maschinenkonstruktion.
  • Beschleunigen Sie die Entwicklung von Steuerungsstrategien bei der Inbetriebnahme einer neuen Maschine.
  • Testen Sie SPS-Code in Echtzeit für Systeme, die eine hohe Simulationsgeschwindigkeit erfordern.
  • Verwenden Sie 3-D-Visualisierungen, um schnelles visuelles Feedback zu Tests mit Automatisierungssoftware oder dem MapleSim Insight Add-on zu erhalten.
Start building models quickly

PLC-Konnektivitätsoptionen

Integrieren Sie Ihr MapleSim-Modell mit Ihrer Automatisierungssoftware auf folgende Weise:
  • Konvertieren Sie Ihr Modell einfach in eine FMU (Functional Mockup Unit) für die nahtlose Einbindung in gängige Automatisierungsplattformen wie B&R Automation Studio, Beckhoff TwinCAT und Rockwell Studio 5000. 
  • Verbinden Sie Ihr Automatisierungswerkzeug direkt mit MapleSim über das offene Standard-Industrieprotokoll EtherNet/IP, das u.a. mit CODESYS-basierten Systemen kompatibel ist.
  • Automatische Generierung von ANSI-C-Code S-Funktionsblöcken zur Einbindung in Steuerungen als Teil Ihrer bestehenden Toolchain.
Maplesoft Technology works with Beckoff
TwinCAT
Maplesoft Technology works with Rockwell Automation
CodeSYS EtherNet/IP
Ist Ihre Automatisierungsplattform hier nicht aufgeführt? Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

Optimieren Sie Ihre Steuerungssysteme, um den CPM-Kennwert Ihrer Maschine zu erhöhen

Nutzen Sie das virtuelle Modell von MapleSim, um die Effizienz von Steuercodes zu ermitteln und Ihre Produktionshardware mit maximaler Leistung zu betreiben.
  • Entwickeln Sie optimiertem Steuercode durch schnelles Testen verschiedener Strategien anhand eines virtuellen Maschinenmodells.
  • Beheben Sie unerwünschte Vibrationen oder andere Maschinenprobleme, bevor Sie auf Hardware-Upgrades zurückgreifen.
  • Erhalten Sie 3-D-Visualisierungen in Echtzeit über die Reaktion Ihrer Maschine auf verschiedene Steuerungsstrategien.

Mit MapleSim können Sie ein neu entworfenes virtuelles Modell im Zusammenspiel mit Ihrem Controller laufen lassen, um die Leistung zu testen und abzustimmen.

  • Erstellen Sie Ihr Modell ganz einfach mithilfe der integrierten Komponentenbibliotheken und CAD-Importoptionen.
  • Aktivieren und analysieren Sie die Bewegung und den Betrieb Ihrer Maschine.
  • Finden Sie die idealen Bedingungen für den Betrieb Ihrer Maschine mithilfe integrierter Anwendungen, wie z. B. Bewegungsprofil-Erstellung und Parameteroptimierung.
  • Anschluss an Ihre bestehende FMI-konforme Werkzeugkette zur Controllerentwicklung
  • Führen Sie fortlaufende Design-Iterationen in Minutenschnelle durch - für schnellere und sauberere Abläufe!
Optimize control systems to boost your machine CPM
Virtually debug PLC code for Automation Software

Virtuelles Debuggen von PLC-Code für Automatisierungssoftware

MapleSims realitätsnahe Maschinensimulationen bieten einen virtuellen Prüfstand für die Entwicklung von Steuerungen.

Steuerungsingenieure können Tests und Fehlersuche durchführen, indem sie den SPS-Code an dem virtuellen Prototyp der Maschine testen.

  • Beginnen Sie mit dem Testen des Controllers, noch bevor der physische Prototyp erstellt ist.
  • Sehen Sie sich die Ergebnisse von Code-Änderungen in einem früheren Stadium an, bevor Sie die physische Hardware verändern.
  • Sichere Identifizierung und Behebung von Code- oder Bewegungspfadfehlern ohne Beeinträchtigung von Hardware oder Bedienern.

Dies kann zu einer Verkürzung der Zeitspanne bis zur Inbetriebnahme der Maschine führen, da die Entwicklung der Steuerung parallel zur Maschinenkonstruktion erfolgen kann und Fehler früher gefunden werden können, lange bevor die Maschinenkonstruktion abgeschlossen ist.  Senken Sie die Kosten und geben Sie Ihren Kunden mehr Vertrauen in Ihre Fähigkeit, Maschinen pünktlich und budgetgerecht zu liefern.

Hier erfahren Sie mehr über die flexiblen Verbindungsoptionen für den Datenaustausch von MapleSim.

Entwickeln Sie digitale Zwillinge für die virtuelle Inbetriebnahme

Die Erstellung eines digitalen MapleSim-Modells bietet eine virtuelle Darstellung Ihres Produkts und ist der erste Schritt zur Anwendung von virtueller Inbetriebnahme, um Ihre Abläufe zu verbessern.

Ein digitaler Zwilling ist das virtuelle Modell eines entsprechenden physischen Produkts, das mit Echtzeit-Betriebsdaten angereichert ist, um auf dieselbe Weise wie das physische Produkt zu reagieren.  Diese Zwillinge dienen als leistungsstarke Verbindung zum Produkt für Diagnose, Konstruktionsänderungen und Wartung.


Das digitale Modell kann in den folgenden Phasen des Produktlebenszyklus verwendet werden:

Product lifecycle Infographic

MASCHINENDESIGN
Das MapleSim-Modell dient als virtueller Prototyp, der dem Konstrukteur hilft, die Empfindlichkeit der Parameter und die allgemeinen Leistungserwartungen zu bewerten und Komponenten wie Getriebe und Motoren auszuwählen.

MASCHINENSTEUERUNG
Als wesentlicher Bestandteil moderner virtueller Inbetriebnahmen dient das MapleSim-Modell als realistische Simulation für schnelle, präzise SPS-Tests und stellt sicher, dass Probleme beim Steuerungsdesign behoben werden, bevor sie in der Produktion auftreten.

MASCHINENBEDIENUNGEN
In Kombination mit physikalischen Leistungsdaten kann die Verwendung des digitalen MapleSim-Modells erweitert werden, um das zukünftige Verhalten des Systems vorherzusagen und digitale Zwillinge zu entwickeln.

IOT/FLOTTENBETRIEB
Durch die Automatisierung der Betriebsdatenaktualisierung mithilfe einer cloudbasierten digitalen Zwillingslösung wie AWS IoT Twinmaker oder Oracle IoT Cloud Infrastructure können Sie eine Maschinenflotte in die Simulation Ihrer industriellen Systeme und Anlagen einbeziehen. Dies ermöglicht Kosteneinsparungen durch prädiktive Modellierung, Fehlererkennung in Echtzeit und einen höheren Durchsatz der Produktlinie.
Die Verwendung eines MapleSim-Modells mit einem digitalen Zwilling Ihrer Maschine bietet Ihnen wertsteigernde Funktionen, die Ihre Produktionsprozesse verbessern, wie z.B:

  • Bewertung der Leistung und Optimierung des operativen Durchsatzes
  • Einsatz virtueller Sensoren zur Bewertung schwer zu messender Parameter
  • Anlagenüberwachung und Echtzeitdiagnose für Maschinen und Steuerungen
  • Korrigierende und vorausschauende Wartung

Lesen Sie mehr über die Schritte zur Verbindung von MapleSim-Modellen mit einer Digital Twin-Plattform, um die Abstimmung zu automatisieren und Echtzeitdiagnosen für Ihre Produktionsmaschinen einzuführen.



Das Team von Maplesoft Engineering Solutions kann Sie durch den Prozess der virtuellen Inbetriebnahme führen und einen Plan für die Entwicklung Ihres digitalen Zwillings erstellen.

Beispiele aus der Industrie:

Niigon-Spritzgießmaschinen - Reduzierung der Zykluszeiten durch virtuelle Inbetriebnahme

Um neue Leistungsanforderungen für eine neue Reihe horizontaler Spritzgießmaschinen zu erfüllen, sahen sich die Ingenieure von Niigon Machines Ltd. mit kostspieligen Aufrüstungsoptionen für eine Maschine konfrontiert, die bereits bei einem Kunden im Einsatz war.

Durch den Einsatz virtueller Inbetriebnahmetechniken mit MapleSim waren die Ingenieure von Niigon in der Lage, die Produktionsmaschine zu modellieren, zu analysieren und zu optimieren, ohne die Hardware vom Standort des Kunden zu entfernen. Niigon entwickelte ein simulationsbasiertes Modell in MapleSim, das Schwingungsprobleme, die bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten an der realen Maschine auftraten, reproduzieren konnte. Nachdem das Modell validiert war, nutzten die Steuerungsingenieure es als virtuelle Testplattform, um ihren Steuerungscode zu diagnostizieren, ohne dass ein Besuch vor Ort erforderlich war.

Modellbasierte Steuerungstests sind ein entscheidender Vorteil der virtuellen Inbetriebnahme, da die Ingenieure unzählige Szenarien nur mit Hilfe der Software durchspielen können, was wochenlange physische Tests vor Ort erspart und Schäden an der Maschine verhindert.

Nach der Implementierung von zwei wichtigen Optimierungsstrategien konnte Niigon die Maschinenzykluszeit um mehr als 25 % reduzieren und die Schwingungsprobleme während der Produktion effektiv beseitigen, ohne dass ein Hardware-Upgrade erforderlich war.

Niigon Machines

Für mich ist das völlig offensichtlich: Ohne Simulation werden Sie nie das Beste aus Ihrem mechanischen System herausholen. "Marc Ricke, Leiter Steuerungstechnik und IT, Niigon Machines Ltd.

ABB Robotics

"Die Möglichkeit, nach Simulink® zu exportieren, war für uns sehr wichtig", sagt Mikael Norrlöf. "Wir waren in der Lage, die mit MapleSim erstellten Modelle nahtlos in unsere Testumgebung zu integrieren, ohne unseren etablierten Arbeitsablauf ändern zu müssen. Dies war ein Schlüsselfaktor für unsere Entscheidung, MapleSim für die Modellerstellung einzusetzen. "

ABB Robotics - Integration digitaler Modelle von Robotermanipulatoren in bestehende Automatisierungssoftware

Mit über 250.000 weltweit installierten Robotern kennen die Ingenieure des ABB-Geschäftsbereichs Robotics die Herausforderungen bei der Entwicklung und Steuerung von Robotermanipulatoren. Ihr Konstruktionsprozess erfordert strenge Tests mit Hilfe von Simulationsmodellen, was bei der Verwendung von Testwerkzeugen, die nicht gut miteinander kommunizierten, sehr mühsam wurde.

ABB führt Tests auf Systemebene mit einer komplexen Testumgebung durch, die mit Simulink erstellt wurde. Es war wichtig, dass das digitale Modell von MapleSim direkt nach Simulink exportiert werden konnte®. Diese Fähigkeit wurde durch das MapleSim Connector Add-on bereitgestellt, das automatisch S-Funktionsblöcke aus den symbolischen Systemgleichungen erstellt und so einen kompakten und hocheffizienten Code erzeugt.

ABB setzte MapleSim ein, um realitätsgetreue Manipulatormodelle zu entwickeln, die flexible Gelenke, Zahnräder und dynamische Reibung enthielten, und stellte fest, dass die grafische Oberfläche von MapleSim die Ableitung und Bearbeitung von Gleichungen überflüssig machte, wodurch die für die Modellierung eines Manipulators benötigte Zeit drastisch reduziert wurde.

Mit MapleSim konnten die ABB-Ingenieure mehrere Modelle in der gleichen Zeit erstellen, die sie zuvor für die Erstellung eines einzigen Modells benötigten. ABB war in der Lage, die Zeit für die Entwicklung und das Testen von Modellen drastisch zu reduzieren, schnell den Betrieb aufzunehmen und die bestehende Toolchain zu verbessern.

 

Dienstleistungen und Lösungen


Erweitern Sie Ihre Modellierungsfähigkeiten in Spezialgebieten mit den MapleSim Add-on-Bibliotheken


Maplesoft Engineering Solutions kann Ihnen Fachwissen und Technologien zur Verfügung stellen, um Ihre Projektanforderungen schnell zu erfüllen. Zu den professionellen Dienstleistungen gehören Produktdesignvalidierung und -optimierung, Codeentwicklung für In-the-Loop-Simulationen, Analyse- und Designwerkzeuge sowie kundenspezifische Schulungen.


Mit den schlüsselfertigen Lösungen von Maplesoft Engineering Solutions können Sie mit geringem Aufwand die virtuelle Inbetriebnahme für Ihre eigenen Projekte testen, indem wir für Sie kurzfristig ein erstes Modell bereitstellen - ohne vorherige Modellierungskenntnisse Ihrerseits.