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Software-in-the-Loop (SiL)

Digitales Engineering mit ISG virtuos
Digitales Engineering mit ISG virtuos

Software-in-the-Loop Simulation mit ISG-virtuos

In ISG-virtuos erstellte Maschinen und Anlagen können mit unterschiedlichsten Software Steuerungssystemen in Betrieb genommen werden. Hierbei wird das Simulationsmodell bspw. per TCP/IP an eine Software Steuerung wie KUKA.OficeLite, PLCSIM Advanced, ABB RobotStudio oder SINUMERIK ONE angebunden werden. So entsteht ein SiL Testaufbau, an dem die Steuerungssoftware zunächst entwickelt- und dann ausgiebig getestet werden kann. 

Das Simulationsmodell unterscheidet sich hierbei zu einem MiL oder HiL Aufbau nicht, sondern lediglich die Art der Anbindung wird verändert. So sind selbstverständlich auch hybride Szenarien mit unterschiedlichen Steuerungen und Steuerungsarten möglich.

Aufbau und Nutzung eines virtuellen Testaufbaus

Quelle: VDMA Leitfaden VIBN

Die VIBN benötigt ausführbare Simulationsmodelle einer Komponente, Maschine oder Anlage. Die Simulationsmodelle bilden u.a. folgende Zusammenhänge ab: 

  • Prozesslogik
  • Kinematik
  • Materialfluss
  • Physikalische Effekte
  • Sensoren und Aktoren
  • (Bus-)Kommunikation

Das Steuerungssystem wird nicht in das Simulationsmodell integriert, sondern mit der Simulation verknüpt. Der virtuelle Testaufbau, also die Verknüpfung des Simulationsmodells mit dem Steuerungssystem, wird als X-in-the-Loop-System (XiL-System) bezeichnet. Mit der Nutzung von XiL-Systemen werden, gegenüber einem realen Testaufbau, folgende Vorteile erreicht:

  • Geringere Kosten beim Aufbau
  • Geringerer Aufwand bei kontinuierlicher Neukonfiguration
  • Keine Beanspruchung von physischen Ressourcen (z.B. Montage- oder Hallenfläche)
  • Kein Verschleiß und keine Beschädigung von Betriebsmitteln

Die Ausprägungen von XiL werden anhand der Art der Steuerung unterschieden in: 

  • Model-in-the-Loop (MiL): die Steuerungssoftware wird in einer Modellsprache abgebildet.
  • Software-in-the-Loop (SiL): die Steuerungssoftware läuft in einer Emulation.
  • Hardware-in-the-Loop (HiL): Die Steuerungssoftware läuft auf der realen Hardware der Steuerung.
Quelle: VDMA Leitfaden VIBN