Flexibler Einsatz von Programmiersprachen

TwinCAT 3 verbindet bekannte Simulationstools und erleichtert das Engineering

12.04.2010 | Autor / Redakteur: Knut Güttel & Matthias Jungewelter / Reinhard Kluger

In TwinCAT 3 lassen sich Simulationstools wie Matlab/Simulink einbinden. So lässt sich zum Beispiel ein Regler in Simulink implementieren, der innerhalb einer SPS als eine Art Funktionsblock aufrufbar ist
In TwinCAT 3 lassen sich Simulationstools wie Matlab/Simulink einbinden. So lässt sich zum Beispiel ein Regler in Simulink implementieren, der innerhalb einer SPS als eine Art Funktionsblock aufrufbar ist

Die Anzahl der Iterationsschleifen beim Engineering kann deutlich reduziert werden. Mit der Anbindung von Simulink an die Beckhoff-Software lassen sich die nach der Simulation automatisch generierten Module noch in der grafischen Oberfläche von TwinCAT 3 parametrieren.

Aufgrund der Globalisierung sind die Anforderungen im Anlagen- und Maschinenbau in den letzten Jahren ständig gestiegen. Das Resultat: Anlagenhersteller sind mit der Aufgabe konfrontiert, neue Technologien kostengünstig und unter erheblichem Zeitdruck zu realisieren. Die Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten neuer Anlagen stellen dabei einen wesentlichen Kostenfaktor dar. Um diesen zu reduzieren, bedient man sich eines Simulationswerkzeugs, welches bereits in einer frühen Phase des Engineerings Anwendung findet.

Die im Bereich der Reglungs- und Steuerungstechnik auch als „Rapid Control Prototyping“ bezeichnete Entwurfsmethode umfasst mehrere Schritte:

  • Modellbildung des zu automatisierenden Systems,
  • Regelungs- bzw. Steuerungsentwurf,
  • Simulation des Gesamtsystems,
  • Implementierung des Regelungs- und Steuerungsentwurfes auf der Zielplattform,
  • Test der Implementierung durch Ankopplung der Zielplattform an das Systemmodell („Software in the Loop“ – SIL) und
  • Test des realen Systems mit der realen Steuerung.

Das Engineering von komplexen Anlagen benötigt zumeist mehrere Iterationsschleifen. Damit sich der Entwurfsprozess durchgängig gestalten lässt, ist es erforderlich, dass zwischen dem Simulations- und dem Engineeringwerkzeug Schnittstellen bestehen, die eine Weiterverarbeitung der bereits erstellten Daten ermöglichen. Basierend auf diesen Schnittstellen kann ein in einem Simulationswerkzeug generierter Code automatisch in ein Echtzeitsystem integriert werden. Damit ergeben sich nicht nur deutlich kürzere Durchlaufzeiten der einzelnen Iterationsschleifen, sondern man erhält darüber hinaus noch Steuerungscodes von deutlich höherer Qualität.

Verschiedene Module in Echtzeit abarbeiten

TwinCAT 3 ist die neue Softwaregeneration von Beckhoff, mit deren Hilfe sich nahezu jedes PC-basierte System mit einer Echtzeitumgebung erweitern lässt, in der SPS-, Safety-SPS-, NC-, CNC-, Robotik- und C/C++-Module ablaufen können. Die Anzahl der nebeneinander ausführbaren Module wird nur durch die Leistungsfähigkeit der verwendeten Hardware begrenzt.

Das Softwaresystem besteht aus einer Laufzeitumgebung und einem Engineeringwerkzeug. Erstere ermöglicht durch ihren modularen Aufbau das gleichzeitige Abarbeiten verschiedener Module in Echtzeit. Durch die Multicore-Unterstützung lässt sich die Ausführung der einzelnen Module auf verschiedene CPU-Kerne verteilen, was eine optimale Nutzung der Rechenleistung moderner Prozessoren für die Automatisierungstechnik ermöglicht. Die TwinCAT-3-Engineeringumgebung nutzt als Framework die in der Softwareentwicklung verbreitete Entwicklungsumgebung Microsoft Visual Studio. Der TwinCAT System Manager, der bisher zur Konfiguration des Gesamtsystems verwendet wurde, ist ebenso in diese Entwicklungsumgebung integriert wie die Editoren für die IEC 61131-3-Programmiersprachen, welche eine komfortable Implementierung von SPS-Programmen ermöglichen.

Durch die Integration in die Entwicklungsumgebung Visual Studio ist es möglich, sowohl die Programmiersprachen C und C++ für die Erstellung von Echtzeitmodulen zu verwenden, als auch, mit Hilfe von C#, C++ oder Visual Basic, komplexe Visualisierungen in derselben Entwicklungsumgebung zu implementieren. Für die Entwicklung von Echtzeitmodulen in C/C++ verfügt die TwinCAT-Entwicklungsumgebung über einen Echtzeitdebugger, der die Debugging-Oberfläche von Visual Studio für Echtzeitmodule nutzbar macht.

Inhalt des Artikels:

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 339170 / Steuerungen)