Beitrag zur Simulation industrieller Automatisierungssysteme

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Im Bereich der grafischen Arbeitszellensimulation spielt die Abbildung von Steuerungen industrieller Automatisierungskomponenten eine besondere Rolle, denn sie bestimmt entscheidend die Übertragbarkeit der Simulationsergebnisse auf die reale Anlage mit. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Struktur und Realisierung einer verallgemeinerten Schnittstelle zur Integration und Ankopplung von Steuerungen als eine wichtige Komponente eines Arbeitszellensimulationssystems. Diese Schnittstelle unterstützt sowohl die Nachbildung des zu simulierenden Steuerungsverhaltens wie auch die Ankopplung realer Steuerungssysteme. Es wird ein Simulationskonzept abgeleitet und implementiert, das Elemente der diskreten und der ereignisorientierten Simulation miteinander verknüpft. Eine Besonderheit des vorgestellten Simulationskonzepts ist die reglerbasierte Realzeitbindung. Diese Realzeitbindung erlaubt eine sehr realitätsnahe Visualisierung des Zeitverhaltens der simulierten Modelle und macht erst die Anbindung externer Steuerungen möglich. Die Möglichkeiten, die die verallgemeinerte Schnittstelle und das Simulationskonzept bieten, sind am Beispiel der Integration einer Robotersteuerung in ein Simulationssystem und der Simulation von speicherprogrammierbaren Steuerungen dargestellt. Außerdem sind die Hardware-in-the-Loop-Simulation einer Industrierobotersteuerung sowie die Ankopplung externer Software-Realisierungen von speicherprogrammierbaren Steuerungen beschrieben. Die Integration des Arbeitszellensimulationssystems in eine überlagerte Steuerungshierarchie ist für verschiedene Anwendungen aufgezeigt.