TIA Portal Module | ab V15

Die Lern-/Lehrunterlagen „DigitalTwin@Education“ sind modular aufgebaut, per Schritt für Schritt-Anleitung einfach nachvollziehbar und decken derzeit folgende Themen ab:

 

  • Modul 1: Virtuelle Inbetriebnahme eines bereitgestellten virtuellen 3D-Sortieranlagenmodells mit TIA Portal, PLCSIM  Advanced und NX MCD (Mechatronics Concept Designer) 
  • Modul 2: Erläuterung des vorgegebenen Automatisierungsprogrammes im TIA Portal für die Steuerung des vorhandenen 3D-Sortieranlagenmodells
  • Modul 3: Vorstellung von Modifikations- und Optimierungs-Möglichkeiten des Automatisierungsprogrammes im TIA Portal für das bereitgestellte virtuelle 3D-Sortieranlagenmodells
  • Modul 4: Konstruktion und Erstellung eines eigenen statischen 3D-Modells für die Sortieranlage mithilfe des CAD-Systems NX
  • Modul 5: Selbständiges Dynamisieren des erstellten 3D-Sortieranlagenmodells mit Hilfe des CAE-Systems NX MCD
  • Modul 6: Erstellung und Zuordnung der für Automatisierungsprogramm relevanten Signalen für das erzeugte 3D-Sortieranlagenmodell im NX MCD. Des Weiteren Validierung der gewünschten Funktionsweise des digitalen Zwillings im Zusammenspiel mit der virtuellen Steuerung im PLCSIM Advanced.

 

Sie sind konzipiert für SIMATIC STEP 7 Professional ab V15, SIMATIC WinCC Advanced ab V15, PLCSIM Advanced ab V2.0 und NX MCD ab V12.0.

In den folgenden Seiten wird gezeigt, wie Sie mit Hilfe des TIA Portals sowie einer WinCC-HMI eine virtuelle Inbetriebnahme des dynamischen 3D-Modells durchführen können. Für die Erstellung des dynamischen 3D-Modells wurde das CAD-Tool NX V12.0 sowie die CAEErweiterung Mechatronics Concept Designer V12.0 verwendet

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Die nachfolgenden Seiten zeigen eine detaillierte Beschreibung des dynamischen 3D-Modells aus dem Modul 1 "Virtuelle Inbetriebnahme einer Fertigungsanlage mithilfe eines 3D-Modells". Die tiefgehende Erläuterung eines Lösungsvorschlages für ein Automatisierungsprogramm, sowohl für die SPS als auch für das HMI, rundet dieses Modul ab.

 

Die detaillierte Erläuterung des Automatisierungsprogramms bezieht sich auf das vorgefertigte Projekt "150-001_DigitalTwinAtEducation_TIAP_Basic", welches mit Modul 1 bereitgestellt wurde.

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In diesem Modul werden Erweiterungsmöglichkeiten und Optimierungen des in Modul 1 und 2 erläuterten und erstellten Automatisierungsprogramms vorgestellt. Dieses Modul beinhaltet auch eine Diskussion möglicher Lösungsvorschläge. In diesem Modul beziehen sich die Änderungen ausschließlich auf das Automatisierungsprogramm. Eine Anpassung des dynamischen 3D-Modells wird hier nicht näher betrachtet.

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Nachdem Sie mit den vorhergehenden Modulen die Aspekte der Automatisierungstechnik ausgiebig beleuchten konnten, liegt der Fokus im Nachfolgenden mehr auf der Konstruktion und Erstellung eigener 3D-Modelle. In diesem Modul sollen Sie mithilfe des CAD-Systems NX der Firma Siemens ein erstes statisches Modell der Sortieranlage vollkommen selbstständig erstellen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die grundlegenden Arbeiten und Funktionsweisen von NX kennen zu lernen. 

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In Modul 4 der Workshop-Reihe DigitalTwin@Education haben Sie erste Schritte in der Konstruktion von 3D-Modellen durchgeführt. Sie konnten erfolgreich alle nötigen Einzelmodelle der Sortieranlage konstruieren. Diese wurden anschließend in einer Baugruppe eingefügt und positioniert, sodass Sie dem Erscheinungsbild des bereitgestellten Modells aus Modul 1 gleichen.

 

Ziel dieses Moduls soll es sein, Ihre statischen Modelle mit dynamischen Eigenschaften zu versehen, um physikalische Simulationen zu ermöglichen. Dazu werden Sie grundlegende Arbeiten und Funktionsweisen in der NX-Erweiterung Mechatronics Concept Designer (MCD) kennenlernen.

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In Modul 4 der Workshop-Reihe zu DigitalTwin@Education haben Sie das statische 3D-Modell einer Sortieranlage vollkommen eigenständig konstruiert. Als Resultat entstand eine Baugruppe, in welcher die nötigen Einzelkomponenten der Sortieranlage eingefügt und im Raum korrekt positioniert sind. Aufbauend dazu hat sich Modul 5 mit der Dynamisierung des 3D-Modells beschäftigt. Durch das Zuweisen von physikalische Eigenschaften können die Komponenten der Sortieranlage miteinander interagieren. 

 

Damit der digitale Zwilling im Zusammenspiel mit einer virtuellen SPS funktioniert, braucht es im letzten Schritt eine Verbindung zwischen dem Mechatronics Concept Designer (MCD) und PLCSIM Advanced, womit die SPS mit dem Automatisierungsprogramm simuliert wird. Das Ziel dieses Moduls liegt darin, Signale zu erstellen und diese zu beiden Programmen passend zuzuordnen. Anschließend sollen Sie mit dem Automatisierungsprogramm aus Modul 1 der DigitalTwin@Education-Reihe die korrekte Funktionsweise Ihres digitalen Zwillings validieren. 

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