Simon Tortora
Projektleiter, Elektroplanung, Programmierung der Simulation
Deutsch Das Device Simulator-Projekt entwickelt ein semi-virtuelles Modell zur Simulation eines Torsteurungssystem für den praxisnahen Unterricht an der HTL. Während die Steuerung physikalisch über eine Wago- und LOGO-SPS erfolg, wird die Anlage virtuell visualisiert und kann über PC, Beamer oder Maus bedient werden. Die bidirektionale Schnittstelle zwischen realer Steuerung und virtueller Umgebung ermöglicht eine praxisnahe Simulation und Analyse von Steuerprozessen, ohne dass physische Maschinen erforderlich sind. Dies schafft eine effiziente Schulungsumgebung, in der Schüler reale Steuerungssysteme interaktiv erlernen können. Es erlaubt das sichere Testen von Automatisierungsprozessen, ohne Risiken für die Hardware, und erhöht die Flexibilität in den Trainingsszenarien. Zudem können verschiedene Steuerungsstrategien in Echtzeit simuliert und optimiert werden.
English The Device Simulator project develops a semi-virtual model for simulating a gate control system in practical lessons at the HTL. While the control is physically implemented using a Wago and LOGO PLC, the system is virtually visualized and can be operated via PC, projector, touch, or mouse. The bidirectional interface between the real control system and the virtual environment enables a realistic simulation and analysis of control processes without requiring physical machines. This creates an efficient training environment where students can interactively learn real control systems. It allows for safe testing of automation processes without hardware risks and increases flexibility in training scenarios.Furthermore, different control strategies can be simulated and optimized in real-time.
Hier wird das Projekt möglichst anschaulich dargestellt - d.h. mit Bildern und den entsprechenden Erklärungen. Die bidirektionale Schnittstelle ermöglicht eine wechselseitige Kommunikation zwischen der realen Steuerung (WAGO- und LOGO-SPS) und der virtuellen Visualisierung. Steuerbefehle aus der virtuellen Umgebung werden an die physische Steuerung weitergeleitet, während Echtzeit- Rückmeldungen der Steuerung zur Visualisierung zurückgesendet werden.
Die WAGO-SPS übernimmt die zentrale Steuerung und Verarbeitung der Signale. Sie verarbeitet digitale und analoge Eingaben, steuert Ausgänge und ermöglicht die Kommunikation mit der virtuellen Umgebung über die bidirektionale Schnittstelle. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Befehle aus der Visualisierung und dem Tastermodul umzusetzen und den aktuellen Systemzustand zurückzumelden. Die LOGO-SPS fungiert als dezentrale Steuerungseinheit und übernimmt spezifische Steuerungsaufgaben, wie z. B. das direkte Ansteuern von Relais oder Sensoren. Sie arbeitet mit der WAGO-SPS zusammen, um eine zuverlässige und schnelle Steuerung des Systems zu gewährleisten. Das System wird über ein Tastermodul bedient, mit dem man manuelle Eingaben direkt an die Steuerung übermitteln kann. Dadurch kann der Nutzer die Steuerung sowohl über das physische Tastermodul als auch über die virtuelle Visualisierung beeinflussen. Zusammen ermöglichen die beiden SPS eine effiziente und praxisnahe Simulation des Torantriebs, indem sie sowohl die physische als auch die virtuelle Steuerung verknüpfen.
Für die Erstellung der Simulationsumgebung wurde CODESYS V3.5 verwendet. Diese IEC 61131-3- konforme Entwicklungsumgebung ermöglicht die Programmierung und Simulation von SPS- Steuerungen in verschiedenen Programmiersprachen wie ST, FBD und LD. Mit CODESYS V3.5 wurde die Steuerungslogik für die WAGO-SPS entwickelt und in die semi- virtuelle Umgebung integriert. Durch die bidirektionale Kommunikation zwischen der realen SPS und der Visualisierung kann das Torsteuerungssystem in Echtzeit simuliert und getestet werden.