DA Objektorientierte Modellierung zur Simulation des Steuerungsverhaltens von modularen Transfersystemen
Die vorliegende Arbeit verknüpft die Bereiche Materialfluß-Simulation und SPSProgrammierung.
Die Ergebnisse werden in einem Softwarekonzept, das den Arbeitstitel Objektorientierte
Simulation von Prozeß und Steuerung (OSIMPROST) erhält, zusammengeführt.
In der modernen Anlagenplanung, bei der die Materialfluß-Simulation zunehmend eine Rolle
spielt, bietet die Kombination der beiden Bereiche Materialfluß-Simulation und SPSProgrammierung
Vorteile. Die Steuerungslogik, die in der Simulation den Materialfluß steuert,
kann als Grundlage für die Erzeugung von SPS-Programmen für die spätere Anlage dienen.
Um die SPS-Programmierung effizient zu entlasten - die Programme also möglichst automatisch
zu erzeugen und auf die Steuerung zu übertragen - sind neue Konzepte nötig. Während für
die getrennte Simulation und Steuerung bereits eine Reihe erprobter Softwareprodukte und
Ansätze zur Verfügung stehen, fehlen diese für den kombinierten Einsatz. Es werden Konzepte
vorgestellt und erarbeitet, mit deren Hilfe die simulationsgestützte Projektierung von Transfersystemen
schneller und wirtschaftlicher als mit getrennter Software durchzuführen ist. Diese
Arbeit stellt eine Arbeitsgrundlage für die Entwicklung eines Computerprogramms für die Anlagenplanung
dar. Es wird der Versuch gemacht, die dabei auftretenden Probleme zu lösen, und
so die Voraussetzungen für die Realisierung zu schaffen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Motivation
- Aufbau der Arbeit
- Einführung in die objektorientierte Programmierung
- Simulation
- Grafische und textuelle Programmdarstellung
- Zeitdarstellung in der Simulation
- Echtzeitsteuerung
- Quasikontinuierliche Zeitsteuerung
- Ereigniszeitsteuerung
- Prozeßzeitsteuerung
- Multimodelling
- Differenzen zwischen Simulation und Realität
- Objektorientierte Simulation
- Trennung zwischen Material- und Datenfluß
- Petri-Netze in der Simulation
- Beschreibung von Bausteinen für Transfersysteme
- Beschreibung des Bausteinkastens TS0 von Bosch
- Beschreibung der Materialflußfunktionen
- Zu den Bausteinen gehörige Steuerungs-Funktionen
- Darstellung der Bausteine als Objekte
- Objektbeschreibungen
- Materialflußgrundverhalten
- Aktoren
- Sensoren
- Eingänge
- Ausgänge
- Steuerungen
- Kommunikations-Dienste
- Klassendefinition
- Objektorientierte Simulation von Prozeß und SPS
- Nutzungs- und Anforderungsstruktur
- Anforderungen an ein kombiniertes System
- Modellierung
- Modellkomponenten
- Spezifikation der Simulationsläufe
- Auswertung
- Programmierung von Einrichtungen
- Realisierung
- Modellierungskomponenten
- Modellkomponenten
- Prozeẞbausteine
- Steuerungsbausteine
- Interaktion zwischen Steuerungs- und Prozeßbausteinen
- Darstellungskomponenten
- Zeit und Ablaufsteuerung
- Ein Ansatz zur Darstellung von SPS-Zyklen bei ereignisorientierter Simulation
- Durchführung des Simulationsexperiments
- Übertragung der SPS-Programme auf die Steuerungen
- Ein einfaches Simulationsbeispiel in Simple++
- Beschreibung von SIMPLE++
- Warum SIMPLE++?
- Zeitsteuerung
- Modellierung des Beispiels
- Die Elemente des Prozesses
- Die Strecke
- Der Positionsschalter
- Der Vereinzeler
- Die Elemente zur Modellierung des Steuerverhaltens
- Petri-Netze
- Abbildsteuerungen und Verknüpfungen
- Der OSIMPROST-Bausteinkasten
- Resümee der Modellierung
- Objektorientierte Modellierung von Transfersystemen
- Simulation des Steuerverhaltens von modularen Transfersystemen
- Entwicklung einer generischen Objektstruktur für die Simulation
- Integration von Steuerungsaspekten in die Objektstruktur
- Einsatz von Petri-Netzen in der Simulation
- Kapitel 1: Die Einleitung stellt die Motivation für die Arbeit dar und gibt einen Überblick über den Aufbau der Arbeit.
- Kapitel 2: Dieses Kapitel führt in die objektorientierte Programmierung ein, die als Grundlage für die Modellierung der Transfersysteme dient.
- Kapitel 3: Dieses Kapitel behandelt das Thema Simulation. Es werden verschiedene Ansätze zur Zeitdarstellung in der Simulation vorgestellt und die Unterschiede zwischen Simulation und Realität diskutiert. Außerdem wird die objektorientierte Simulation und die Anwendung von Petri-Netzen erläutert.
- Kapitel 4: In diesem Kapitel werden die Bausteine für Transfersysteme beschrieben. Es wird insbesondere auf den Bausteinkasten TS0 von Bosch eingegangen, der als Grundlage für die Modellierung dient.
- Kapitel 5: Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der objektorientierten Simulation von Prozess und SPS. Es werden die Anforderungen an ein kombiniertes System definiert und die Realisierung des Systems anhand von Beispielen erläutert.
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit von Kai Schäfer verfolgt das Ziel, eine generische Objektstruktur für die Simulation von modularen Montagesystemen zu entwickeln. Diese Struktur soll speziell den Aspekt der Steuerungsimplementation berücksichtigen und die spätere Erstellung von ablauffähigem Steuerungscode ermöglichen.
Zusammenfassung der Kapitel
Schlüsselwörter
Die Arbeit beschäftigt sich mit den Themen Objektorientierte Modellierung, Simulation, Steuerverhalten, modulare Transfersysteme, Steuerungsimplementation, Petri-Netze, Bausteinkasten TS0 von Bosch, SIMPLE++ und OSIMPROST.
- Quote paper
- Dipl.- Kfm. Helge Heuer (Author), 1995, Objektorientierte Modellierung zur Simulation des Steuerverhaltens von modularen Transfersystemen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/174480
