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Verfahren zur simulationsgesteuerten Beeinflussung einer virtuellen Steuerung bei Kollisionssituationen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000198266D
Original Publication Date: 2010-Aug-23
Included in the Prior Art Database: 2010-Aug-23
Document File: 5 page(s) / 388K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei der Simulation einer NC-gesteuerten (NC: Numerical Control) Werkzeugmaschine wird heute das Prinzip der Co-Simulation genutzt. Zum einen werden in einer virtuellen Steuerung NC-Programme interpretiert und abgearbeitet, d.h. es werden Positionswerte der Maschinenachsen ausgegeben, zum anderen wird im Maschinensimulationssystem die simulierte Maschine dargestellt (z.B. durch Visualisierung). Die Verarbeitung in der virtuellen Steuerung teilt sich dabei auf in die Bewegungsführung der programmierten Achsen und die Verarbeitung von Steuerungszuständen. Dabei können diese Steuerungszustände die Abarbeitungsart der Bewegungsführung beeinflussen. Die heutige Anbindung von Maschinensimulationssystem an das Steuerungssimulationssystem basiert auf der zyklischen Ausgabe von Achspositionen und der ereignisbasierten Ausgabe von Steuerungszuständen. Eine Beeinflussung des Steuerungssimulationssystems ist bislang nicht möglich. In der realen Welt sind die Steuerungszustände abhängig von den Maschinenzuständen. Diese werden durch Sensoren erfasst oder durch Auswertung der Sensorinformationen geeignet aufbereitet.

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Verfahren zur simulationsgesteuerten Beeinflussung einer virtuellen Steuerung bei Kollisionssituationen

Bei der Simulation einer NC-gesteuerten (NC: Numerical Control) Werkzeugmaschine wird heute das Prinzip der Co-Simulation genutzt. Zum einen werden in einer virtuellen Steuerung NC-Programme interpretiert und abgearbeitet, d.h. es werden Positionswerte der Maschinenachsen ausgegeben, zum anderen wird im Maschinensimulationssystem die simulierte Maschine dargestellt (z.B. durch Visualisierung). Die Verarbeitung in der virtuellen Steuerung teilt sich dabei auf in die Bewegungsführung der programmierten Achsen und die Verarbeitung von Steuerungszuständen. Dabei können diese Steuerungszustände die Abarbeitungsart der Bewegungsführung beeinflussen. Die heutige Anbindung von Maschinensimulationssystem an das Steuerungssimulationssystem basiert auf der zyklischen Ausgabe von Achspositionen und der ereignisbasierten Ausgabe von Steuerungszuständen. Eine Beeinflussung des Steuerungssimulationssystems ist bislang nicht möglich. In der realen Welt sind die Steuerungszustände abhängig von den Maschinenzuständen. Diese werden durch Sensoren erfasst oder durch Auswertung der Sensorinformationen geeignet aufbereitet.

Derzeit wird diese Problematik durch die gezielte Modifikation der betroffenen Maschinenprogramme umgangen. Modifikationen sind dabei die komplette Entnahme der betroffenen Programmabschnitte bzw. die feste Vorgabe entsprechender Rückmeldungen der nicht vorhandenen Sensorik. Dabei wird hingenommen, dass die derart erstellte Simulation ungenau ist und unter Umständen deutlich von der Realität abweicht.

Es wird nun vorgeschlagen, Eingänge zur virtuellen Steuerung bereitzustellen, die den Eingängen der realen Steuerung entsprechen und zur Auswertung steuerungsintern die gleichen Mechanismen zu nutzen, die auch in der realen Steuerung zum Einsatz kommen. Das Maschinensimulationssystem wird damit befähigt, zyklische Daten in das Steuerungssimulationssystem einzuspeisen. Durch Nutzung des Eingangs für ereignisdiskrete Signale können die steuerungsinternen Zustandsübergänge gezielt ausgelöst werden. Im Rahmen des vorschlagsgemäßen Systems werden zyklische Daten und ereignisdiskrete Signale im korrekten zeitlichen Kontext verarbeitet, was die Datenkonsistenz und realistische Verarbeitung im Steuerungssimulationssystem garantiert.

Das vorschlagsgemäße System besteht aus folgenden Komponenten (siehe dazu Abbildungen 1 bis
6):

• dem Steuerungssimulationssystem (g)

• der Schnittstelle für zyklische Datenausgänge (k)

• der Schnittstelle für ereignisbasierte Zustandsausgänge (p)

• einer zusätzlichen Schnittstelle für zyklische Dateneingänge (o)

• einer zusätzlichen Schnittstelle für ereignisdiskrete Eingangssignale (m)

Die Kombination aus den zusätzlichen Eingangsschnittstellen (o) und (m) für zyklische und ereignisdiskrete Signale versetzt ein angeschlossenes Maschinensimulationssystem (j) in die L...