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Die modellbasierte Entwicklung einer Maschine wird mit zwei neuen Softwarepaketen von B&R deutlich vereinfacht. Mit dem Paket B&R industrialPhysics generieren Entwickler schnell und effizient einen digitalen Zwilling für die Erstellung und das Testen der Maschinensoftware. Mit B&R MapleSim wird die exakte Modellierung der physikalischen Abläufe und die Berechnung von Kräften und Momenten möglich.

  • Highlights
  • Digitaler Zwilling für schnelle Softwareentwicklung
  • Eigenschaften der CAD-Konstruktion werden übernommen
  • Exakte Antriebssimulation in Automation Studio
  • Echtzeit-3D-Visualisierung in B&R Scene Viewer

Der effizienteste Weg für die Softwareentwicklung und virtuelle Inbetriebnahme einer Maschine ist der Aufbau eines digitalen Zwillings. B&R industrialPhysics basiert auf der Software industrialPhysics von einem der führenden Hersteller von 3D-Simulationssoftware. Sie ist speziell auf Automation Studio und B&R-Zielsysteme zugeschnittenen. B&R industrialPhysics erlaubt die Darstellung des physikalischen Verhaltens der Maschine in Echtzeit. Dies ist zum Beispiel bei Kollisionen und beim Materialfluss von Nutzen.

Durch den Einsatz eines digitalen Zwillings können Software- und Hardwareentwicklung parallel ablaufen. Engpässe und Optimierungspotenzial werden sehr früh erkannt. Konfigurationen, die der Anwendungsprogrammierer am digitalen Zwilling vornimmt, übertragen sich direkt auf die reale Maschine. Dies ist maßgebend für einen durchgängigen und schnellen Entwicklungsprozess der Maschine.

Die neuen Softwarepakete B&R industrial Physics und B&R MapleSim vereinfachen die modellbasierte Entwicklung einer Maschine deutlich.

CAD-Daten importieren

B&R industrialPhysics nutzt für die Erstellung des digitalen Zwillings CAD-Daten. Diese werden im STEP-Format importiert. So können die wesentlichen Eigenschaften der CAD-Konstruktion wie Masse und Dichte, weiterverwendet werden. Zudem werden die einzelnen Teile der Konstruktion von B&R industrialPhysics mit zusätzlichen Eigenschaften versehen sowie die Freiheitsgrade der Bauteile und die Schnittstelle zur Steuerung festgelegt. Der Anwendungsprogrammierer kann das virtuelle Modell sofort am PC starten und sich mit der Steuerung in einer Software- oder Hardware-in-the-loop-Konfiguration verbinden.

Dynamisches Maschinenmodell

Das Softwarepaket B&R MapleSim basiert auf dem gleichnamigen Modellierungswerkzeug des Unternehmens Maplesoft. MapleSim erstellt ein hochgenaues dynamisches Maschinenabbild auf der Basis von CAD-Daten im STEP-Format. Da alle Kräfte und Momente exakt modelliert werden, kann das Abbild als digitaler Zwilling für die Komponentenauslegung verwendet werden. Nicht nur für mechanische Modelle bietet B&R MapleSim einen derart einfachen Zugang an. Auch in den Bereichen Elektrik, Hydraulik oder Wärmeausbreitung stellt das Tool einfache Basiskomponenten zur Verfügung, die die Modellierung physikalischer Zusammenhänge erleichtern.

B&R industrialPhysics erstellt mit Hilfe der CAD-Daten einen digitalen Zwilling.
B&R MapleSim erstellt ein hochgenaues dynamisches Maschinenabbild auf der Basis von CAD-Daten im STEP-Format.

Zur effizienten Nutzung des digitalen Zwillings im Entwicklungsprozess stellt B&R MapleSim zwei Exportfunktionen, sogenannte Toolboxen, zur Verfügung. Zum einen können Simulationsdaten für die optimale Auslegung von Servoverstärker, Motor und Getriebe für Werkzeuge wie ServoSoft exportiert werden. Zum anderen kann das in MapleSim aufgebaute Modell als FMI-Datei exportiert werden. Dadurch lässt es sich in Automation Studio als Simulationsmodell verwenden. Regelungsparameter, Temperaturverhalten des Antriebs und Maschinenbelastung werden direkt in der Entwicklungsumgebung simuliert. Der B&R Scene Viewer visualisiert den digitalen Zwilling in 3D und in Echtzeit.

Automatische Codegenerierung

Neben den beiden neuen Produkten komplettiert Automation Studio Target for Simulink die vielfältigen Modellierungs- und Simulationsmöglichkeiten im B&R-System. Die Software ermöglicht die automatische Codegenerierung aus MATLAB Simulink für B&R-Zielsysteme. Der Anwendungsprogrammierer gelangt per Mausklick von der Entwicklung eines Modells in Simulink zu einem qualitativ hochwertigen Programmcode auf der B&R-Steuerung inklusive ausgereifter Diagnosemöglichkeiten aus Simulink.

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