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© Siemens AG 2013. All rights reserved. Unrestricted. siemens.com/answers© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.
Simulation Aided Engineering mit SIMITein Paradigmenwechsel im Automatisierungsengineering
Virtual Solutions for Real Plant Success – VDI/VDE Mannheim 21.05.2015
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 2 PD PA AE CHE 4
Vorstellung
Bernhard IffländerLeiter Simulations CenterPD PA AE CHE 4
Simulation Center, Erlangen Germany30 erfahrene Personen mit langjähriger Erfahrung
in Simulation in vielen Industrien
SIMIT Entwicklung
Virtual ControllerEntwicklung
SIMITInfoline
TrainingConsultingAdd-Ons
Lösungen
Seit 1982 bei Siemens in verschiedenen Funktionen in Vertrieb, Entwicklung und Projektmanagement in verschiedenen Industrien, z.B. Automobil, Metall, Glas, Zement, Papier, Lagerlogistik, Halbleiter und E-Business
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 3 PD PA AE CHE 4
FAT = Factory Acceptance TestSAT = Site Acceptance Test
Simulation Aided EngineeringViele Vorteile & ein hohes auszuschöpfendes Potential
Ohne Simulation
Mit Simulation-10 bis 20% bis zu -50% bis zu -50%
Bedienerwissen
Bedienerwissen
Engineering FAT SAT OperationInbetriebnahme
• Frühes Bedienertraining • Simulation kritischer Situationen • Regelmäßige Wissensauffrischung
Frühe Identifikation undKorrektur von Designfehlern
Schnelle Abnahme und InbetriebnahmeNachweis der kompletten Funktionalitätgegenüber dem Kunden
Höchste Verfügbarkeit duch maximale TestabdeckungKosteneffektives und schnelles Eingreifen durch Knowledge Management hochverfügbares Wissen
Erhöhte Wirtschaftlichkeit durch frühen Produktionsstart
Engineering FAT Inbetriebnahme SAT Operation
SIMIT
$ Viele Korrekturschleifenteilweise zurück bis insBasic Engineering
$ Lange Zeitdauer, speziellin der Inbetriebnahme
$ Bedienerwissen geht wieder verloren
Produktion started viel früher und mit guter Vorbereitung
Keine Risiken bei der Implementierung von Änderungen
bis zu -50%
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 4 PD PA AE CHE 4
Hohe Produktqualität
Hoher Produktausstoß
Prozess
Was stellt Funktion und Betrieb sicher?
• Hohe Flexibilität• Hohe Verfügbarkeit
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 5 PD PA AE CHE 4
Hohe VerfügbarkeitHardware
Hohe Produktqualität
Hoher Produkausstoß
Prozess Automatisierung
Was stellt Funktion und Betrieb sicher?
• Hohe Flexibilität• Hohe Verfügbarkeit
• Software???
Hoch verfügbare Hardware macht Softwarefehler
hochverfügbar!!!
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 6 PD PA AE CHE 4
Hohe VerfügbarkeitHardware
Hohe Produktqualität
Hoher Produkausstoß
Prozess Automatisierung
Was stellt Funktion und Betrieb sicher?
• Hohe Flexibilität• Hohe Verfügbarkeit
• Software +Qualität
Produktion steuernReaktion auf FehlerBehandlung sicherheits-relevanter Ereignisse
???
?#*?
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 7 PD PA AE CHE 4
Hohe VerfügbarkeitHardware
Hohe Produktqualität
Hoher Produkausstoß
Prozess Automatisierung
Was stellt Funktion und Betrieb sicher?
• Hohe Flexibilität• Hohe Verfügbarkeit
• Software +Qualität
• Testanlage
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 8 PD PA AE CHE 4
Hohe VerfügbarkeitHardware
• SimulierteAnlage
Hohe Produktqualität
Hoher Produkausstoß
Prozess Automatisierung
Was stellt Funktion und Betrieb sicher?
• Hohe Flexibilität• Hohe Verfügbarkeit
• Software +Qualität
testen
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 9 PD PA AE CHE 4
Hohe VerfügbarkeitHardware
Hohe Produktqualität
Hoher Produkausstoß
Prozess Automatisierung
Was stellt Funktion und Betrieb sicher?
• Hohe Flexibilität• Hohe Verfügbarkeit
• Software +Qualität
• SimulierteAnlage
Fahren / Steuern / Bedienen
Operator
testen
Schnelle und richtige Reaktion auf FehlerSchnelle und richtige Reaktion in Ausnahmefällen
• Training
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 10 PD PA AE CHE 4
Hohe VerfügbarkeitHardware
Hohe Produktqualität
Hoher Produkausstoß
Prozess Automatisierung
Was stellt Funktion und Betrieb sicher?
• Hohe Flexibilität• Hohe Verfügbarkeit
• Software +Qualität
• SimulierteAnlage
Fahren / Steuern / Bedienen
Operator
testen
• Training
• Flugsimulator fürdie Anlage
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 11 PD PA AE CHE 4
Kundeninteressen
Kunde
Kurze Engineeringzeit!Kurze Inbetriebnahmezeit!
Kurzer Shutdown beim Wechsel auf ein neues System !
Hohe Qualität! Keine Softwarefehler!Nachweis der Funktion vor
Inbetriebnahme!Trainierte Anlagenbediener vor
Anlagenanlauf!
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 12 PD PA AE CHE 4
Computer Steuerungen
Schränke / Gestelle, Verkabelung
Bus-Hardware,Aktoren, Sensorsen
Prozess
Hohe Qualität im Automation EngineeringWas wird benötigt?
Real
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 13 PD PA AE CHE 4
Computer Steuerungen
Schränke / Gestelle, Verkabelung
Bus-Hardware,Aktoren, Sensorsen
Prozess
Hohe Qualität im Automation EngineeringWie wird heute noch oft gearbeitet?
Real
Virtual Programmierer
Computer Steuerungen
Schränke / Gestelle, Verkabelung
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 14 PD PA AE CHE 4
Computers ControllersCabinets, Racks, Cabeling
Bus devices,Actuators, Sensors
Process
Hohe Qualität im Automation EngineeringKnowledge Management
SIMIT SF
Real
VirtualSimulation
Unit
Computer Steuerungen
Schränke / Gestelle, Verkabelung
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 15 PD PA AE CHE 4
Computers ControllersCabinets, Racks, Cabeling
Bus devices,Actuators, Sensors
Process
High Quality Automation EngineeringWhat is needed?
Emuliert
SIMIT Virtual Controller *1)*1) except Route Control, AS based Batch, Braumat Classic
Real
Virtual
Computer
SIMIT SF
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 16 PD PA AE CHE 4
SIMIT Virtual ControllerFunktionen
Keine Begrenzung der Instanzen (PLCsim 8 Instanzen und nur auf einem PC)Unterstützung der Original S7-Kommunikationsprotokolle =Freie Verteilbarkeit und damit Skalierbarkeit über mehrere PCs (gilt auch für SIMATIC Manager, PCS 7 und WinCC2 Controller oder 1 Failsafe Controller pro Core oder Prozessor (CORETM i7)Virtuelle Zeit (Zeitlupe / Zeitraffer)Zeitsynchronisation über alle Instanzen, mit SIMIT und 3rd party Systemen (mittels API: Start / Stop / Pause / Step / Schnappschuss)Snapshots (DBs, Zähler, Merker) synchron mit SIMIT (Prozesswerte)Debugging-Möglichkeiten: Start, Stop, Pause, StepZugriff auf E/As, Zähler, Merker, DBs über SIMIT
SIMIT Virtual Controller
:::SIMATIC-NET SIMATIC-NET SIMATIC-NET
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 17 PD PA AE CHE 4
Simulation Aided EngineeringVon nicht verlinkten Werkzeugen zum Test & Simulation Knowledge Management
Jedes dieser Werkzeuge hat einige Test-/Simulationsfähigkeiten, aberDiese Fähigkeiten sind nicht miteinander verbundenDie Funktionalität liegt fest und kann nicht (leicht) verändert werden,erweiterte Kundenanforderungen abzubildenKeine oder nur begrenzte SkalierbarkeitKeine gemeinsame Systematik oder MethodikManchmals wird Code in der Steuerung verändertDamit ist kein Knowhow-Management möglich
SIMIT
?TIA-Portal PCS-7
Simulation Unit PLCsim
Ein Werkzeug für alle Simulations- und TestaufgabenGrafische Projektierung (führt zum Verstehen der Simulationsaufgabe!!!)Makros, Templates & Komponenten = Simulations- & Test-Knowhowin wiederverwendbare Einheiten gießen = Test & Simulations-Knowledge-Management aufbauen.Scripting & Schnappschüsse = Test & Simulations-Aufgaben automatisierenEinfacher Austausch neuer Komponenten (search & replace)Keine Änderung oder Erweiterung des SteuerungscodesVoll skalierbare Simulation (von den Signalen über Sensoren & Aktorenbis zum Prozess)
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 18 PD PA AE CHE 4
Kunden weltweit nutzen SIMITund realisierte Simulatoren von SIEMENS
Industry ApplicationsChemie Virtuelle Inbetriebnahme
Erweitertes Testen mit Schrittketten und Wasserfahrt für BatchprozesseVirtual Controller PlattformenEngineering Systeme mit Virtual ControllernOperator Training System (OTS), Co-simulation with Unisim (Honeywell)Modelle für Kohlevergasung
Pharma Virtuelle Inbetriebnahme Engineering Systeme mit Virtual Controllern
Öl & Gas Engineering Systeme und Operator Training Systeme for Bohrungen, Öl-Plattformen, FPSO, Co-simulation with KongsbergBibliothek for Öl & Gas Pipelines und Netzwerke, Elektrotechniksimulation (z.B. SIPROTEC)
Nahrung & Getränke SIMIT Lizenzen for Virtuelle Inbetriebnahme
Wasser Engineering System and Operator Training System (nur SIMIT) für FrischwasseraufbereitungPapier Virtual Controller Plattformen, Co-simulation mit Ideas (Andritz)Kraftwerke Mehr als 200 simulierte Kraftwerke weltweit for Automatisierungstests und Operator Training Systeme, e.g. Caithness Long
Island (USA), Nuon Twingo (NL), Killingholm (UK)
Forschung Virtuelle InbetriebnahmeMilitär Viele Lizenzen, Virtuelle Inbetriebnahme und OTS für U-Boote, Fregatten und Lizenses für einen Flugzeughersteller
Schiffe Engineering and Operator Training System für eines der größten Kreuzfahrtschiffe, Prozessmodell für Tauchkapsel mit Gasversorgung
Züge Hunderte Lizenzen und eine Spezialbibliothek für Tests von SchaltplänenAutomobilindustrie Virtuelle Inbetrienahme von z.B. Elektrohängebahnen
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 19 PD PA AE CHE 4
Virtual Solutions for Real Plant Success:Ob Produkt oder Lösung,kontaktieren auch Sie uns und nutzenSie die [email protected] für Ihre Aufmerksamkeit!
© Siemens AG 2015. All rights reserved. Unrestricted.21.05.2015Page 20 PD PA AE CHE 4
Bernhard Iffländer
Head of Simulation Center
Siemens AG
Erlangen
PD PA AE CHE 4
Phone: +49 9131-7-23725
E-mail: [email protected]
E-mail: [email protected]
https://www.siemens.com/simit
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
siemens.com/answers