Paderborner Forscher simulieren die zukünftige Auslastung von Anlagensteuerungen

12.07.2012 - (idw) Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Neue Forschungsarbeiten aus Paderborn erlauben eine kosten- und zeitsparendere Planung komplexer Anlagen wie Windkraftwerken, Wasseraufbereitungsanlagen oder Fertigungsstraßen in der Automobilindustrie. Allen Anlagen gemein ist ein hoher Grad an Automatisierung, der mit Hilfe kompakter Steuerungsgeräte erreicht wird. Die Funktionalität dieser Kompaktsteuerungen hat die Fraunhofer-Projektgruppe »Entwurfstechnik Mechatronik« aus Paderborn virtuell modelliert. So können Systemabläufe für unterschiedlichste Einsatzgebiete simuliert werden, schon vor dem Bau der Anlage. In Kooperation mit Phoenix Contact hat die Fraunhofer-Projektgruppe »Entwurfstechnik Mechatronik« weitere Schritte zu einer effizienten Planung hochautomatisierter Anlagen unternommen. Phoenix Contact ist Weltmarktführer im Bereich Automatisierung mit Sitz in Blomberg. Automatisierung beschreibt das selbstständige Funktionieren von Anlagen, beispielsweise die autonome Reaktion auf sich ändernde Umweltbedingungen. Das funktioniert, indem Sensoren mehrmals pro Sekunde Messwerte an eine Steuerung weitergeben. Diese berechnet die Werte und entscheidet, wie die Anlage weiterarbeiten oder reagieren soll. Anwendungsbeispiele finden sich in Windkraftwerken, die selbst auf Windrichtung und -stärke reagieren. Damit solche Anlagen präzise und zeitgenau arbeiten, müssen intensive Berechnungen durchgeführt werden, die leistungsfähige Steuerungen voraussetzen.

Bisher konnte erst nach oder zum Ende der Entwicklung solcher Anlagen ermittelt werden, wie leistungsstark die Steuerungen sein müssen. Das erforderte kosten- und zeitintensive Tests. Die Paderborner Projektgruppe entwickelte jetzt Methoden und Werkzeuge, die die Auslastung von Steuerungen im Vorhinein bestimmen können. Hierfür werden alle umliegenden Einflüsse detailliert am Computer simuliert. So ist zu erkennen, ob die vorgegebenen Berechnungszeiten einzuhalten sind, wie hoch die Auslastung ist und wo mögliche Optimierungspotenziale liegen.

Im Ergebnis werden so Zeit und Kosten gespart. Auch erlaubt die neue Entwicklung ein effizienteres Arbeiten, da die gewonnenen Informationen direkt als Entscheidungsgrundlage mit in die Planung von Anlagen einbezogen werden. In Zukunft sollen diese Simulationen auch stärker für die Weiterentwicklung verwendet werden und somit Qualität und Leistungsfähigkeit der kommenden Produktgenerationen verbessern.

Kontakt

M. Sc. Jens Frieben
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Projektgruppe Entwurfstechnik Mechatronik
Zukunftsmeile 1
33102 Paderborn
Telefon +49 5251 5465-121
jens.frieben@ipt.fraunhofer.de
www.ipt.fraunhofer.de/mechatronik

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