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CAN-Kommunikation als Hardware-In-The-Loop-Simulation

Per Raspberry Pi zum digitalen Zwilling

Digitale Zwillinge sollen den Zustand und das Verhalten ihres realen Pendants wenn möglich in Echtzeit wiedergeben und dadurch schnellere und präzisere Reaktionen auf die reale Situation im Feld ermöglichen. Im Rahmen einer Master-Arbeit an der RWTH Aachen wurde ein virtuelles konfigurierbares Testsystem entwickelt, das die CAN-Kommunikation einer Maschine mit einer realen SPS als Hardware-In-The-Loop-Simulation abbildet. Dafür werden Slave Stacks über Node Red angesteuert und über das CANopen-Framework CANFestival auf einem angebundenen Kleinstrechner ausgeführt, z.B. einem Raspberry Pi.

Bild: Intravis GmbHBild: Intravis GmbH

Digitale Zwillinge sind für Kleinserien und Sondermaschinen sehr relevant, da es selten wirtschaftlich akzeptabel ist, für jedes Produkt in jeder Variante ein Testsystem vorrätig zu haben. Somit können Serviceeinsätze nur unter erschwerten Bedingungen unterstützt werden; ein sicherer Erfahrungsgewinn zur Weiterentwicklung ist zwischen zahlreichen Kommunikationsschnittstellen nicht gegeben. Dies kann mithilfe eines digitalen Zwillings verbessert werden. Die Entwickler können direkt am Prozess teilnehmen und somit mehr Erfahrung aus der vorhandenen Situation ziehen. Gleichzeitig kann die Problemursache leichter behoben werden: Einerseits durch die verbesserte Datenlage und andererseits weil weniger Kommunikation zwischen Außendienst und Entwickler notwendig ist - dadurch bleibt mehr Zeit zum Beheben des Fehlers und es können weniger Missverständnisse entstehen. Zudem besteht die Möglichkeit Fehler zu antizipieren, falls das problematische Maschinenverhalten bereits bei einem anderen System beobachtet werden konnte. Im Idealfall können Probleme gelöst werden, bevor sie entstehen.

Intravis GmbH

Dieser Artikel erschien in INDUSTRIAL COMMUNICATION JOURNAL 1 2019 - 06.03.19.
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