نورد قابلیت دوقلوی دیجیتال را با راهاندازی مجازی سیستمهای محرکه گسترش میدهد
نورد درایوسیسستمز ابزارهای دوقلوی دیجیتال و راهاندازی مجازی را معرفی میکند که سیستمهای درایو پیکربندیشده را قبل از استقرار شبیهسازی میکنند، دقت راهاندازی را بهبود میبخشند، ریسک توقف را کاهش...
مقدمه
شرکت Nord Drivesystems قابلیت جدیدی در زمینه دوقلوی دیجیتال و راهاندازی مجازی معرفی کرده است که نحوه اعتبارسنجی سیستمهای درایو توسط مهندسان پیش از استقرار فیزیکی را تغییر میدهد. این رویکرد امکان شبیهسازی کامل سیستم موتورها، واحدهای دنده و درایوها را در یک محیط مجازی کنترلشده فراهم میکند.
این تغییر بازتابی از تحولی گستردهتر در اتوماسیون مدرن است، جایی که تیمهای مهندسی به طور فزایندهای به پلتفرمهای PLC و DCS برای اتصال شبیهسازی، منطق کنترل و اجرای دنیای واقعی تکیه میکنند.
مهندسی درایو وارد فضای مجازی میشود
سایزینگ سنتی درایو به شدت بر محاسبات نظری و فرضیات بار ایستا متکی است. با این حال، رفتار مکانیکی واقعی اغلب زمانی که اینرسی، اصطکاک و تغییرات بار دینامیکی وارد سیستم میشوند، متفاوت است.
رویکرد دوقلوی دیجیتال Nord این شکاف را با ساخت یک نسخه مجازی از سیستم درایو پیکربندیشده پر میکند. مهندسان سپس میتوانند سناریوهای عملیاتی را پیش از شروع نصب آزمایش کنند.
از پیکربندی تا شبیهسازی رفتاری
دوقلوی دیجیتال پیکربندی مکانیکی، منحنیهای گشتاور و پاسخ بار را در یک محیط نرمافزاری بازتولید میکند. این امکان اعتبارسنجی زودهنگام رفتار سیستم را بدون وابستگی به سختافزار فراهم میآورد.
وقتی این شبیهسازی با لایههای اتوماسیون پشتیبانیشده توسط سیستمهای درایو و کنترل حرکت ترکیب شود، شبیهسازی بیشتر با شرایط عملیاتی واقعی، به ویژه در چرخههای بار متغیر، همسو میشود.
مدلهای دوقلوی دیجیتال به مهندسان اجازه میدهند رفتار کامل درایو را پیش از شروع راهاندازی بازتولید کنند و عدم قطعیت سیستم را کاهش دهند.
راهاندازی مجازی به عنوان یک لایه کنترل
راهاندازی مجازی فراتر از مدلسازی مکانیکی شبیهسازی را گسترش میدهد. این روش منطق کنترل را مستقیماً به مدل سیستم دیجیتال متصل میکند و اجازه میدهد برنامههای واقعی PLC در یک محیط شبیهسازی شده اجرا شوند.
این فرآیند به مهندسان کمک میکند رفتار کنترل را در مراحل اولیه و پیش از ادغام سختافزار در خط تولید اشکالزدایی کنند.
کاهش ریسک ادغام
با اجرای کد کنترل روی یک ماشین مجازی، مهندسان خطاهای منطقی، ناسازگاریهای زمانی و مشکلات توالی را زودتر در چرخه پروژه شناسایی میکنند.
این موضوع تأخیرهای راهاندازی را کاهش داده و آمادگی سیستم را هنگام شروع استقرار فیزیکی بهبود میبخشد.
اکوسیستم شبیهسازی و iPhysics ماشینیرینگ
Nord قابلیت دوقلوی دیجیتال خود را با همکاری شرکت Machineering GmbH توسعه داده است که نرمافزار شبیهسازی را که CAD، رباتیک و منطق کنترل را در یک محیط یکپارچه متصل میکند، ادغام میکند.
این سیستم از شبیهسازی مداوم در طول چرخه عمر ماشین پشتیبانی میکند، نه فقط در مراحل طراحی.
ابزارهای راهاندازی مجازی سیستمهای کنترل را با محیطهای شبیهسازی سهبعدی برای اعتبارسنجی مهندسی در طول عمر ادغام میکنند.
تأثیر صنعتی در کاربردهای پرتحرک
ماشینکاری CNC، سیستمهای نقاله و خطوط مونتاژ خودکار بیشترین بهره را از راهاندازی مجازی میبرند. این سیستمها اغلب تحت گشتاور متغیر و انتقال بار سریع کار میکنند.
شبیهسازی به مهندسان کمک میکند الگوهای سایش، تنش حرارتی و پایداری عملیاتی را پیش از شروع تولید پیشبینی کنند.
پیشبینیپذیری مهندسی در مقیاس بزرگ
راهاندازی مجازی امکان طراحی مجدد تکراری بدون نمونهسازی فیزیکی را فراهم میکند. مهندسان میتوانند اندازه موتور، نسبت دنده یا پارامترهای درایو را تنظیم کرده و بلافاصله رفتار سیستم را ارزیابی کنند.
این موضوع چرخههای توسعه را کاهش داده و قابلیت اطمینان سیستم را در محیطهای صنعتی با تقاضای بالا بهبود میبخشد.
دیدگاه صنعت: شبیهسازی به یک رویه استاندارد تبدیل میشود
استفاده از دوقلوی دیجیتال همچنان با سرعت در حال افزایش است زیرا تولیدکنندگان با زمانبندیهای تولید فشردهتر و انتظارات بالاتر در زمینه قابلیت اطمینان مواجه هستند.
اتوماسیون مدرن به طور فزایندهای به محیطهای شبیهسازی یکپارچه که مستقیماً به معماریهای کنترل و دستگاههای میدانی متصل هستند، وابسته است.
همگرایی شبیهسازی، کنترل و اجرا نشانهای از تغییر ساختاری در نحوه طراحی و اعتبارسنجی سیستمهای صنعتی است.
نظر نویسنده
راهاندازی مجازی دیگر یک ابزار مهندسی تخصصی نیست. این یک لایه اعتبارسنجی استاندارد در سیستمهای پیچیده حرکت در حال تبدیل شدن است.
از نظر من، شرکتهایی که شبیهسازی را مستقیماً با پلتفرمهای کنترل ادغام میکنند، در دهه آینده به طور قابل توجهی شکستهای راهاندازی را کاهش خواهند داد. شکاف بین طراحی و واقعیت بالاخره از چرخه عمر سیستم مهندسی حذف میشود.
*دنیل ک. مرسر، گزارشگر سیستمهای صنعتی با ۱۴ سال تجربه در پروژههای تشخیص ماشینآلات زیمنس، امرسون و بنتلی نوادا و برنامههای ادغام اتوماسیون.*