Einsatz einer Simulationssoftware zur Erstellung eines Modells eines Kalkofens

Motivation:

Mit der zunehmenden Komplexität von Produktionsanlagen und den steigenden Automatisierungsgrad nimmt auch der Umfang der für diese Anlagen zu erstellenden Steuerungs- und Leittechnikprogramme zu.
Diese Programme müssen umfangreich auf ihre korrekte und sichere Funktion überprüft werden, bevor eine Anlage den Produktionsbetrieb aufnehmen kann.
Die bisher verwendete klassische Vorgehensweise ist, diese Automatisierungsprogramme im Büro zu erstellen und dabei auf ihre generelle Funktion zu testen, indem man die in der Entwicklungsumgebung integrierten Werkzeuge benutzt.
Mit dieser Vorgehensweise kann jedoch das Verhalten der realen Anlage nicht oder nur extrem eingeschränkt nach gebildet werden.
Zur Qualitätssteigerung in der Softwareerstellung und zur Verkürzung der Inbetriebnahmezeiten empfiehlt sich der Einsatz von Simulationssystemen. Aufwand und Nutzen müssen dabei projektabhängig betrachtet werden.

Simulationsumgebung:

Wir haben zur Erstellung des Anlagenmodells die Software SIMIT verwendet.
Diese kann entweder für eine reale SPS die Peripherie eines Bussystems simulieren
oder wir verwenden PLCSim um die SPS CPU ebenfalls zu simulieren. 

Zweckmäßig ist es, die Anlagensimulation mit der realen Steuerung und dem HMI-System zu verbinden.
Dies reduziert zusätzliche Schnittstellen.
Bei der von uns realisierten Lösung simuliert das System einen vollständigen Profibus-DP-Strang mit allen Komponenten.
Dies geht bis hinein in den Bereich der Safety-Baugruppen und ausgewählten Frequenzumrichtern.

Für viele der Elemente reichen relativ einfache Algorithmen, um der Steuerung ein Feedback zu geben.
Bei einigen Prozessen wie den Gebläsen wurden Kennlinien hinterlegt, welche die Veränderungen der Strömungen
nachbilden.
Bei den Brennersystemen wurden ebefalls Temperaturkennlinien programmiert.