„Wir haben zunächst mit einer sehr einfachen Steuerungsaufgabe mit wenigen Parametern begonnen. Nachdem die Anwendung lief, hatten wir für spezielle Forschungszwecke die Parameterzahl deutlich erhöht und mithilfe von Crealizer eigene Parameter entwickelt, um viele Variationen realisieren zu können und Empfindlichkeiten am Antriebsstrang zu finden“, so der Laboringenieur.
Anspruchsvollere Projekte geplant
Prof. Dr. Andreas Stiegelmeyr, zuständig für das Lehrgebiet Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik, Mechanik, Fahrzeugantriebe an der Fakultät Maschinenbau, erklärt: „Im ersten Schritt wollten wir mit den Glockentests eine sehr einfache Anwendung verwenden. Nun haben wir viele Ideen, um Crealizer auf andere Projekte anzuwenden. Das erste Projekt ist eine Idee zur Optimierung von Schlauchbeutel-Verpackungsmaschinen, um eine verbesserte Maschinengängigkeit von Folien in den Maschinen zu erreichen. Mit Simulink können wir einfach entwickeln, simulieren sowie steuern und haben gleichzeitig die Dokumentation parat. Das spart Zeit und Aufwand.“
Ein aktuelles Projekt der Hochschule hat das Ziel, den Verpackungsprozess durch Optimierung der Steuerungsalgorithmen und eine verbesserte Mechanik robuster zu machen. Eine wichtige Aufgabe wird dabei Crealizer zukommen, wodurch die externe Steuerung für die beiden Einzelantriebe in der Serienmaschine entfallen soll. Für eine vorausschauende Steuerung sollen intelligente Algorithmen in den Umrichtern implementiert werden, um den Zustand der Folie und der Kontaktprozesse zu beobachten und das ganze System robuster zu machen.
Zunächst geht es darum, den komplexen Prozess in der realen Maschine zu beobachten. Als weiterer Schritt wird die Entwicklung von Algorithmen für das Antriebssystem gesehen, die eine Künstliche Intelligenz nutzen, die zu jedem Zeitpunkt die gesamten Prozessparameter abschätzt und frühzeitig mögliche Probleme erkennt und durch Änderung von Prozessparametern einen Folienstau verhindert.
Komplexe Algorithmen implementieren
Eine noch komplexere Anwendung ist ein Prüfstand für Fahrzeugbremsen im Labor der Fakultät Maschinenbau, mit dem Bremsen dynamisch getestet werden. Aktuell gibt noch eine externe Steuerung dem ACS880-Multidrive-Frequenzumrichter die Drehmomente und Drehzahlen vor. Durch den Einsatz einer Crealizer-Lösung auf dem Multidrive-System könnte die gesamte Steuerung des Antriebsstrangs auf dem Frequenzumrichter realisiert und dieser extern mit der Echtzeitsimulation eines Automodells verbunden werden.
„Bei dem Prüfstand haben wir es mit sehr anspruchsvollen Algorithmen zu tun. Mittels IEC-Programmierung ließen sich diese nur sehr schwer realisieren, im Gegensatz zu Simulink“, sagt Kiderle und ergänzt: „Ein externes Steuergerät bedeutet mehr Schnittstellen zwischen dem Steuergerät und dem ABB-Antrieb. Die Realisation von Steuerungsfunktionen intern mit Crealizer erspart Schnittstellenarbeit und wir haben mehr Zeit für die eigentliche Entwicklungsarbeit.“
Als weiteren Vorteil sehen beide Wissenschaftler eine deutlich verkürzte Time-to-Market, weil die Entwickler nicht mehr auf Software-Releases des Herstellers warten müssen, um neue anwendungsspezifische Funktionen zu erstellen. Mit Crealizer können sie die Antriebssysteme nach ihren Bedürfnissen einfach anpassen.
