Einer dieser Mehrwerte für den Anwender ist der digitale Zwilling, den Dunkermotoren für seine Antriebslösungen anbietet. Ohne eine herstellerübergreifende Standardisierung durch Profinet und Profidrive wäre der Aufwand für einen digitalen Zwilling viel zu hoch, da dies nur über spezifische Modelle möglich wäre. „Wir haben für die Messe Logimat ein gemeinsames Messemodell entwickelt, um die Vorteile von Profinet im Zusammenspiel zwischen der Steuerung und unseren Motoren zu zeigen. Daraus haben sich dann ganz schnell viele Impulse ergeben,“ erinnert sich Burgert.
Simulation unterstützt Inbetriebnahme
Durch Profidrive waren bereits alle Voraussetzungen für die Simulation und virtuelle Inbetriebnahme der verwendeten Antriebe von Dunkermotoren gelegt. Das reduzierte die Projektierung im Engineering erheblich und ermöglichte die Verwendung von Technologieobjekten und die einfache Ansteuerung.
Basis dieses digitalen Zwillings ist das Zustandsmodell des Antriebs im Profidrive-Profil. Die entsprechende Applikation für die Automatisierung wird im Engineeringframework TIA Portal mit Technologieobjekten erstellt, die auf die Profidrive-Funktion zugreifen. Dieses Beispiel zeigt, wie wichtig die herstellerübergreifende Standardisierung ist. Nur so lässt sich durchgängig mit den gleichen Tools arbeiten. Mithilfe eines Template lassen sich so selbst komplexe Kinematiken einfach umsetzen und der Antrieb anschließend in Betrieb nehmen. Dies wäre andernfalls nur mit sehr vielen Einzelschritten möglich, die aufwändig entwickelt und getestet werden müssten. Die Rückmeldung von den Kollegen aus der Inbetriebnahme ist eindeutig – die Integration ist ausgesprochen einfach.
Doch der eigentliche Clou der Lösung ist die Simulation des Verhaltens vor der eigentlichen Inbetriebnahme mit Hilfe der Simulationsplattform Simit von Siemens. „Ich sehe keinen Unterschied, ob ich mit dem Modell oder der echten Anlage arbeite. Dadurch kann ich unabhängig von der Verfügbarkeit einer Komponente schon am Modell eine Lösung testen und optimieren. Die tatsächliche Inbetriebnahme geht viel schneller“, beschreibt Burgert die Vorteile.
Messemodell zeigt, wie es geht
Wie dies in der Praxis funktioniert, konnte anhand des Messemodell auf der Logimat gezeigt werden. Darin wurde eine symbolisierte Messspitze mit Hilfe einer Rollenpickerkinematik mit gleichbleibendem Abstand über ein rotativ und linear verfahrbares Kunststoffprofil bewegt. Sämtliche integrierten Antriebe von Dunkermotoren wurden dabei von einer Simatic S7-1500 T-CPU taktsynchron gesteuert. Das gelingt mit Profinet-Antrieben durch zertifizierte Integration von Profinet IRT. Einmalig in dieser Leistungsklasse war die volle Integration des Profidrive-Profils (Applikationsklasse 1 und 4) auf so kleinem Bauraum.
Der Erfolg lag in der nahtlosen Kombination des realen Messemodells mit dem virtuellen Abbild. Letzterer wurde über eine sogenannte Dialogstation gesteuert. Aus Perspektive der Steuerung besteht kein Unterschied mehr zum realen Modell. Vom ersten Konzeptentwurf bis zur Programmierung und der virtuellen Inbetriebnahme konnte das Messemodell dank der umfangreichen Virtualisierungslösungen quasi im Home Office realisiert werden. Nach Fertigstellung des realen Modells im Messebau wurde das Programm in die reale Steuerung geladen und alles funktionierte genau wie geplant.
Das Messemodell demonstriert eindrücklich das nahtlose Zusammenspiel von Hard- und Software. Das sorgt nicht nur für Wettbewerbsvorteile, sondern eröffnet neue Möglichkeiten, wie etwa Fernupdates auf hinterlegte Motion-Programme, Remotezugriff auf die Parameter des Motors oder eine Cloud-Anbindung. Dieses punktgenaue Zusammenspiel wäre ohne Standardisierung und Offenheit von Profinet bei gleichzeitiger Taktsynchronität nicht möglich gewesen.
