3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Karteikarten und Zusammenfassungen für 3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050) an der Universität Bochum

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Beispielhafte Karteikarten für 3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050) an der Universität Bochum auf StudySmarter:

Wozu dienen Steuerungen in Arbeitszellen? (6)

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Welche möglichen Verringerungen des Verhältnisses zwischen Simulationszeit und simulierter Zeit gibt es? (2,8)

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Nennen Sie Merkmale & Entwicklungen der Robotik in der industriellen Automatisierung. (13)

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Was ist STEP? (2)

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Was ist RAPID? (2) Wie ist die Struktur aufgebaut? (3,5)

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Wie kann man Probleme bei der Erhöhung des Interpolationszyklusses vermeiden? (2,5)

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Für was steht EDV? (2)

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Wie wird die "digitale Fabrik" definiert? (2)

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Was ist die reale Steuerung? Was sind Vor- und Nachteile? (4)

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Was ist die virtuelle Steuerung? Was sind Vor- und Nachteile? (4)

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Was ist die simulierte Steuerung? Was sind Vor- und Nachteile? (4)

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Grenzen Sie die Simulationszeit von der simulierten Zeit ab. (2,6)

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3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Wozu dienen Steuerungen in Arbeitszellen? (6)

  • Arbeitszellen enthalten sehr große Anzahl von verschiedenen Steuerungen
  • Steuerungen sind spezifisch für ein Automatisierungsgerät oder eine Gerätefamilie: Robotersteuerung
  • Reihe verschiedener Geräte wird am gleichen Steuerungstyp betrieben: SPS
  • Steuerungen sind zuständig für Roboterbewegungen, I/O-Interaktionen, Maschinenverhalten
  • Steuerungen sind sehr wichtige Komponenten eines Simulationsmodells!
  • Qualität der Simulation ist in hohem Maße abhängig von der realitätsnahen Simulation der Steuerungen!

3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Welche möglichen Verringerungen des Verhältnisses zwischen Simulationszeit und simulierter Zeit gibt es? (2,8)

Erhöhung des Interpolationstaktes Tcon:

  • Größere Zeitintervalle zwischen neuen Daten
  • Simulationszeit für n Zyklen ist konstant
  • simulierte Zeit für n Zyklen wird erhöht
  • Welche Fehler sind durch diese Erhöhung möglich?

Reduzierung des Berechnungsaufwands für jeden einzelnen Interpolationszyklus Tcon:

  • simulierte Zeit für n Zyklen ist konstant
  • Simulationszeit für n Zyklen sinkt
  • Welche Berechnungen sind nicht für jeden einzelnen Zyklus erforderlich?
  • Welche Fehler sind durch diese Reduzierung möglich?

3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Nennen Sie Merkmale & Entwicklungen der Robotik in der industriellen Automatisierung. (13)

  • große Linien mit komplexen Arbeitszellen
  • Komplexität der Arbeitszellen steigt
  • Integration vieler Geräte innerhalb einer Arbeitszelle
  • Frühzeitiger Beginn der Produktion (SOP) ist von wirtschaftlichem Interesse – Produktionszeit 24/7
  • Minimierung des Platzbedarfs für jede einzelne Arbeitszelle
  • sehr komplexe geometrische Strukturen für Werkzeuge & Werkstücke
  • viele elektrische & pneumatische Verbindungen sind notwendig
  • Entwicklung von Produkten für bestimmte Kunden – Batch-Größe geht in Richtung 1
  • Anzahl der Produkte & Produktversionen steigt – Setup-Zeit neuer Produkte muss verringert werden
  • neue Produkte mit Minimaländerungen der Arbeitszelle
  • Verhältnis zwischen Rüst- & Produktionszeiten soll minimiert werden
  • komplexe, bauteilspezifische Greiftechnik
  • hohe Anforderungen an die Oberflächen

3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Was ist STEP? (2)

  • Standard for the Exchange of Product Model Data
  • übergeordnetes Ziel: Abdeckung des gesamten Lebenszyklusses – von Konzeption bis Entsorgung – für alle Arten von Produkten

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Was ist RAPID? (2) Wie ist die Struktur aufgebaut? (3,5)

  • Programmiersprache der ABB Roboter
  • Prozedurale Programmierung (vgl. C, Pascal)

Struktur eines RAPID-Programms:

  • Module
    • Programmmodule
    • Systemmodule
  • Globale Deklarationen
    • Targets, Werkzeuge, Variablen, etc.
  • Prozeduren
    • Menge an Instruktionen
    • Eine Haupt-Prozedur (main)

3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Wie kann man Probleme bei der Erhöhung des Interpolationszyklusses vermeiden? (2,5)

Verringerung der Anzahl der grafischen Updates

  • Genauigkeit der Roboterbewegungen ist nicht reduziert!
  • Ungenauigkeiten, bspw. beim Überprüfen der Kollisionen, steigen nicht!
  • Grafische Darstellung für den Benutzer ändert sich von Zeitlupe zu mehr realistischer Darstellung oder sogar zu „Fast Forward Video“.

Reduzierte Updates von funktionalen Komponenten und I/O

  • Genauigkeit der Roboterbewegungen ist nicht reduziert!
  • Mögliche Fehler bei der Sensorsimulation oder Bestimmung von Prozess-Ergebnissen steigen!

3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Für was steht EDV? (2)

  • Elektronische Datenverarbeitung
  • elektronische Erfassung, Bearbeitung, Transport sowie Aus- und Wiedergabe von Daten

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Wie wird die "digitale Fabrik" definiert? (2)

  • Oberbegriff für umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen, die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden
  • Ziel ist ganzheitliche Planung, Evaluierung und laufende Verbesserung aller wesentlichen Strukturen, Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung mit dem Produkt

3D - Simulation in der Automatisierungstechnik (139050)

Was ist die reale Steuerung? Was sind Vor- und Nachteile? (4)

  • Verbindung von Simulation und realen Steuerungen
  • basierend auf der realen Steuerungs-Hardware, z.B. für eine Robotersteuerung oder eine SPS
  • Vorteil: Hohe Konsistenz erreichbar durch Verwendung von Original-Steuerungsprogrammen und der Original-Steuerungssoftware und -hardware
  • Nachteil: Verbindung und Synchronisation des Datenaustausches zwischen den realen Steuerungen und dem Simulationssystem notwendig

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Was ist die virtuelle Steuerung? Was sind Vor- und Nachteile? (4)

  • Integration der Original-Steuerungssoftware in die Simulation oder Verbindung zu Software-Modulen des Steuerungsherstellers
  • virtuelle Steuerungen werden von den Steuerungsherstellern bereitgestellt
  • Vorteil: hohe Konsistenz durch Verwendung von Original-Steuerungsprogrammen und –Steuerungsalgorithmen
  • Nachteil: Synchronisation und Datenaustausch zwischen Steuerung und Simulation ist erforderlich

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Was ist die simulierte Steuerung? Was sind Vor- und Nachteile? (4)

  • Software-Module, die Funktion und Verhalten der verschiedenen Steuerungen nachbilden
  • Implementierung erfolgt durch Hersteller der Simulationssysteme
  • Vorteil: keine zusätzliche Hard- oder Software notwendig
  • Nachteil: Risiko von Unterschieden zwischen Simulation der Steuerungen und realer Steuerungen

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Grenzen Sie die Simulationszeit von der simulierten Zeit ab. (2,6)

Simulationszeit: Zeit, die benötigt wird, um die Simulation zu berechnen.

  • kann mit Hilfe der Computer-Uhr oder Armbanduhr bestimmt werden
  • hängt von der Leistungsfähigkeit der verwendeten Computersysteme ab
  • Zeitintervalle der Simulationszeit beginnen mit t

Simulierte Zeit: Zeitintervall, das in der Simulation betrachtet wird.

  • abhängig vom Simulationsmodell und Anzahl der verschiedenen Schritte und verarbeiteten Simulationszyklen während eines Simulationslaufes
  • Zeitintervalle der simulierten Zeit beginnen mit T
  • Tcon ist das Intervall der simulierten Zeit, das von einem einzigen Interpolationstakt während einer Bewegung überschritten wird

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