- SIMATIC Machine Simulator, associé à NX MCD, rend donc possible la validation virtuelle de machines complètes avant d’assembler leurs composants mécaniques, électriques, pneumatiques, hydrauliques ou d’automatismes.
- La synchronisation des modèles mécatroniques et de leurs systèmes de commande permet de visualiser virtuellement le comportement de la machine afin de vérifier s’il répond au cahier des charges, détecter toute anomalie et d’en optimiser le fonctionnement.
La suite logicielle SIMATIC Machine Simulator de Siemens permet de simuler le fonctionnement d’une machine avant même qu’un automate soit installé, que le câblage soit réalisé et que sa structure mécanique et cinématique soit assemblée. Son constructeur peut donc montrer à son futur client utilisateur, avant même sa construction, que son fonctionnement répond tout à fait à ses attentes. Cette solution de simulation offre également la possibilité de faire évoluer une machine existante et d’en valider les modifications, mais aussi d’assurer la formation des opérateurs avant même son installation.
SIMATIC Machine Simulator permet d’identifier d’éventuelles erreurs avant la fabrication d’une machine tout en permettant aux équipes de conception des structures mécaniques et cinématiques, de l’architecture électrique et du programme automate de travailler de concert et simultanément sur le même projet. Inutile d’attendre qu’un convoyeur soit monté, que le câblage et les capteurs et actionneurs soient installés, pour s’attaquer au développement de l’application d’automatisme.
SIMATIC Machine Simulator permet en effet de créer le jumeau numérique d’une machine avant que celle-ci ne prenne concrètement forme. La simulation de son fonctionnement via ce jumeau numérique constitue un moyen d’accélérer la mise en service des installations, tout en améliorant la qualité de la production.
Outils de simulation intégrés
Ce jumeau numérique est obtenu par la combinaison de différents modèles et outils de simulation proposés par Siemens. SIMATIC Machine Simulator associe en effet la suite PLCSIM Advanced qui permet la simulation du programme automate au logiciel SIMIT V10 chargé de la simulation du comportement des composants électriques périphériques. L’intégrateur n’a donc plus besoin de matériels (boutons, voyants, potentiomètres…) pour tester et valider ses programmes. L’automaticien n’a pas à attendre que le câblage électrique soit réalisé pour valider son application. Les deux logiciels s’interfacent et communiquent en toute transparence au sein de SIMATIC Machine Simulator. Alors que PLCSIM Advanced émule les contrôleurs S7-1500, SIMIT V10 récupère directement les variables liés aux entrées/sorties et autres composants pour modéliser le comportement des capteurs (température, pression, etc.), et des actionneurs électriques, pneumatiques ou encore hydrauliques.
PLCSIM Advanced prend notamment en charge la simulation de nombreuses fonctions y compris celles liées à la communication, la sécurité et aux serveurs web embarqués. Même les blocs de fonctions protégées par leur concepteur peuvent être simulés. Cet outil intègre des interfaces ouvertes pour l’échange de données avec des logiciels personnalisés de co-simulation ou de test. Il supporte de multiples instances distribuées pour la simulation de plusieurs contrôleurs sur un PC ou dans un réseau, et assure virtuellement la gestion et la synchronisation temporels. PLCSIM Advanced peut prendre en charge jusqu’à 16 CPU. Une licence disponible à un prix très attractif peut gérer deux CPU. Ce qui met la simulation d’une machine à la portée de tout intégrateur quelle que soit l’architecture de la machine qu’il conçoit et de l’envergure de son équipe de développement. L’intégrateur bénéficie d’une chaîne de simulation complètement intégrée, réunissant l’ensemble des outils nécessaires à la réalisation d’un jumeau numérique d’une machine et sa simulation. L’interfaçage entre les différents outils s’effectue en toute transparence et sans aucune manipulation de la part de l’utilisateur.
Animation virtuelle de la machine
La suite NX Mechatronics Concept Designer (NX MCD), proposée par Siemens, vient parfaire la réalisation du jumeau numérique de la machine. Reposant sur les modèles CAO de l’ensemble des mécanismes et systèmes mécatroniques de la machine, elle va permettre en s’appuyant sur les éléments fournis par SIMATIC Machine Simulator de donner vie au modèle CAO de la machine. Il ne s’agit plus de l’image figée de la machine que l’on peut simplement consulter sous différents angles et grossissements possibles. Son fonctionnement s’anime en images selon les commandes lancées depuis l’interface utilisateur virtuelle. Sa cinématique peut ainsi être observée, rendant possible la détection d’une vitesse d’un convoyeur inappropriée, d’éventuelles collisions entre éléments mécaniques, ou toutes autres anomalies qui ne peuvent être décelées que grâce à l’animation du modèle 3D de la machine piloté par SIMATIC Machine Simulator.
Jumeau numérique
La combinaison de la virtualisation des contrôleurs et de la mécatronique donne naissance à un jumeau numérique conforme à la la réalité. Cela permet de simuler et de valider des machines et de tester des processus d’optimisation sans nécessiter de prototypes. Diverses architectures peuvent être simulées jusqu’à l’obtention de la configuration idéale. Les erreurs d’ingénierie peuvent être repérées très tôt et corrigées ou évitées avant la mise en service effective. Dans des conditions réalistes, la comparaison du jumeau numérique avec le système réel permet de répondre rapidement aux changements et d’envisager automatiquement des modifications des étapes de développement en amont et en aval.