Virtuelles Teachen - Zuverlässige Steuerungsprogrammierung für Sondermaschinen durch Ablaufspezifikation am funktionalen 3D-Modell

Abstract

Die Herausforderungen der Steuerungsprogrammierung sollen mit einem neuen Ansatz zur adressiert werden: 'Virtuelles Teachen statt Programmieren'. Dabei wird ein virtuelles, funktionales Anlagenmodell genutzt, um daran die gewünschten Abläufe durchzuspielen und aufzuzeichnen. Dieser Schritt wird gemeinsam von Konstrukteur und Programmierer durchgeführt, sodass das Wissen des Konstrukteurs über die Abhängigkeiten und Zusammenhänge der Maschine unmittelbar einfließt. Im Hintergrund entsteht dabei automatisch das Programmgerüst des technologischen Ablaufs, welches anschließend mit weiterem Code (Bedienhandlungen, Fehlerreaktionen etc.) ergänzt werden kann. Um die Abläufe korrekt und hinreichend spezifizieren zu können, wird zudem die Integration von Signalen, Sensoren und Materialfluss in das Modell betrachtet. Nach dem Laden des Steuerungscodes auf die Zielhardware kann die reale Steuerung (z.B. SIMATIC-300, SINUMERIK 840D, TwinCAT) online an das funktionale Modell angebunden werden. So kann frühzeitig mit der Steuerungsentwicklung auf der Zielhardware begonnen werden, ohne dass eine reale Anlage vorhanden ist. Die entwickelte Methode wurde an einer komplexen Sondermaschine zur Herstellung von Wasserfiltern evaluiert (>100 Pneumatikzylinder, >20 Servomotoren)