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Im technischen Umfeld werden Simulationsmodelle aus verschiedensten Gründen erstellt. Ein wichtiger Grund ist die Analyse eines physikalischen Systems. Beim Erstellen der Simulation bekommt man ein besseres Verständnis des Systems, des Prozesses oder der Maschine. Dieses zusätzlich gewonnene Wissen lässt sich verwenden, um das System besser steuern und regeln zu können. Unter ökonomischen Gesichtpunkten betrachtet, führt das bessere Systemverständniss in den meisten Fällen zu einer Effizienzsteigerung. Ein weiterer Grund für die Verwendung einer Simulation ist das Experiment. Sowohl zerstörende als auch zerstörungsfreie Experimente lassen sich in der Simulation ohne hohen Kostenaufwand durchführen.

Nun ist es oft so, dass ein physikalisches System als Industrieanlage aus mehreren Komponenten besteht, die von verschiedenen Herstellern kommen können. Hier kommt das FMI ins Spiel, dessen Idee es ist, ein reales System - bestehend aus einer Vielzahl von Komponenten, die auf komplexe Weise miteinander interagieren können - in einer Simulation zusammenzuführen und auch gemeinsam virtuell abzubilden.

Das Functional Mock-up Interface (FMI) definiert eine standardisierte Schnittstelle, mit deren Hilfe verschiedene Simulationssoftware gekoppelt werden können.

Zur Erstellung des FMI-Standards hat eine große Anzahl von Software-Unternehmen und Forschungszentren in einem Kooperationsprojekt im Rahmen eines europäischen Konsortiums, das von Dassault Systèmes unter dem Namen MODELISAR durchgeführt wurde, zusammengearbeitet. Das MODELISAR-Projekt begann im Jahr 2008 mit der Definition der FMI-Spezifikationen, lieferte Technologiestudien, bewies das FMI-Konzept durch Use Cases, die von Konsortiumspartnern ausgearbeitet wurden, und ermöglichte Tool-Anbietern die Erstellung fortgeschrittener Prototypen oder in einigen Fällen sogar marktreifer Produkte.
In der Praxis erlaubt die Implementierung von FMI mithilfe eines Software-Modellierungs-Tools die Erstellung von Simulationsmodellen, die miteinander gekoppelt werden können. Eine weitere Möglichkeit bietet die Erstellung einer Software-Bibliothek namens FMU (= Functional Mock-up Unit). Die FMI-Spezifikationen werden als Open-Source-Lizenzen zur Verfügung gestellt.
Jedes FMU-Modell wird als .zip-Datei mit der Erweiterung „.fmu“ zur Verfügung gestellt, welche
- eine XML-Datei, die unter anderem die Definition der Variablen beschreibt, die von der FMU genutzt werden;
- alle Formeln, die in einem Modell genutzt werden (definiert als C-Funktionen);
- optionale weitere Daten wie Parametertabellen, die Benutzeroberfläche, Dokumentation, die von dem Modell benötigt werden, etc. beinhalten.

(s. a. de.wikipedia.org/wiki/Functional_Mock-up_Interface)

Lernziele und Inhalte

  • Grundlagen der Simulation
  • Installation und Lizenzierung von MapleSIM
  • Erstellen und Öffnen von Projekten in MapleSIM
  • Arbeiten mit der Simulationsumgebung
  • Konzept der Bedienoberfläche
  • Verständnis des MODELICA Prinzipes
  • Erstellen eines Modelica Modelles
  • Herstellen einer Onlineverbindung
  • Installation von Softwareupdates

Bezeichnung

Bestellnummer

TM292 – MapleSim und Functional Mock-up Interface (FMI)

TM292TRE.452-GER

TM292TRE.452-ENG

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