Steuerungstechniklabor
Final Report Abstract
Das Steuerungstechniklabor (STL) bildet eine Betriebseinheit aus mehreren HIL (Hardware-in-the-Loop)–Simulatoren. Die HIL-Simulatoren decken unterschiedliche Steuerungs- und Maschinentypen ab. Sie bestehen jeweils aus einer virtuellen (simulierten) Maschine, die über ein reales Bussystem an reale NC-Steuerungstechnik angebunden ist. Die virtuelle Maschine bildet das Maschinenverhalten (dynamisch und logisch) ab und simuliert es. Dadurch kann die Steuerungstechnik betrieben werden wie in der Realität, da die Ein- und Ausgangssignale der Virtuellen Maschine übergeben, dort verarbeitet und von an die Steuerung zurückgeliefert werden. Das STL wurde im Projekt „Parallelisierung des NC-Kanals“ insbesondere für Messungen zum Stand der Technik verwendet. Dazu wurde die benötigte Rechenzeit einzelner Funktionen im NC-Kanal ermittelt. Durch eine Parallelisierung der Funktionen, kann somit die Rechenleistung modern Prozessoren genutzt und die Zykluszeit reduziert oder aber komplexere Algorithmen berechnet werden. In Projekten zur „Cloud-basierte Steuerung“ wird das STL zum einen zur Abbildung eines Maschinenparks für die Anbindung von cloud-basierten Mehrwertdiensten genutzt und zum anderen werden die virtuellen Maschinen direkt an die cloud-basierte Steuerung als Demonstratoren angebunden. Zusätzlich kann die Anbindung bestehender Maschinen über deren verfügbare Schnittstellen an die Cloud untersucht werden. Darüber hinaus wurde die Schnittstellen der Steuerungssysteme auf Angreifbarkeit und Datensicherheit untersucht. Im Projekt „Modularen Produktion in einem Container“ können die einzelnen Bearbeitungsmodule der modularen Produktion über das STL simuliert und eine Rekonfiguration demonstriert werden. Darüber hinaus kann die Vernetzung und Konfiguration dieser Module für unterschiedliche Steuerungen validiert werden. Für „cyber-physische Zusatzmodule für Bearbeitungszentren“ bietet das STL die Möglichkeit die Integration von cyber-physischen Zusatzmodulen über unterschiedliche Schnittstellen der NC-Steuerungen nachzuweisen und zu erproben. Es kann untersucht werden, welche Erweiterungen bei einzelnen Steuerungssystemen notwendig sind, um hier einen möglichst allgemeingültigen Ansatz für eine Schnittstelle zu intelligenten Werkzeugen in Bearbeitungszentren zu definieren. Über die Forschungsaktivitäten hinaus wird das STL zur Schulung von Mitarbeitern und Studenten genutzt.
Publications
- An Approach for a Cloud-based Machine Tool Control. Procedia CIRP, Volume 7, 2013, Pages 682-687, ISSN 2212-8271
Verl, A.; Lechler, A.; Wesner, S.; Kirstädter, A.; Schlechtendahl, J.; Schubert, L.; Meier, S
- Integration of Discrete Manufacturing Field Device Data and Service based on OPC UA. Proceedings of the IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, IEEE Industrial Electronics Society, pp. 4474-4479, 2013
Reboredo, P.; Keinert, M.
- Analysis of CNC Software Modules regarding Parallelization Capability. Proceedings of the 24th International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing. Lancaster Pennsylvania: DEStech Publications, 2014, pp. 79-86
Keinert, M.; Kaiser, B.; Lechler, A.; Verl, A.
- Flexible and Modular Control and Manufacturing System. Procedia CIRP. Neapel: Elsevier, 2014
Jens Friedrich, Stefan Scheifele, Alexander Verl, Armin Lechler
(See online at https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.06.022) - Modellierung von Automatisierungssystemen nach Vorgaben des BSI Bundesministerium für Sicherheit in der Informationstechnik: Notwendigkeit, Modellkonzept, Vorteile. Wt Werkstatttechnik online, Jahrgang 104 (2014), Nr. 5
Birkhold, M; Lechler, A.
- Multicore-CNC. Partitionierung numerischer Steuerungen zur Ausführung auf Multicore-Processoren. VDI-Berichte 2231, Automation 2014, 01.+02. Juli 2014, Baden-Baden, VDI Verlag Düsseldorf, 2014, pp. 903-918
Keinert, M.; Lechler, A.; Verl, A.
- Schnittstelle verbessert Kommunikation zwischen HMI und Steuerung. VDW Branchenreport - 02/2014, pp. 23-24
Keinert, M.
