[发明专利]模拟工业过程、设施或机器的真实控制器的模拟方法和执行该模拟方法的模拟系统

说明书

本发明涉及一种用于模拟工业过程、设施或机器的真实控制器的模拟方法以及用于执行这种模拟方法的模拟系统。用于模拟工业过程、设施或机器的真实控制器(2)的模拟方法应该能够更容易得出在模拟过程中出现的错误。为此，本发明提出，模拟系统(7)存储在模拟时的中间状态并为中间状态配备时间戳，其中，所存储的一个中间状态可以在后续的时间点重新加载到模拟系统(7)中并且可以基于该中间状态执行模拟。因此，模拟不必始终从要模拟的控制程序的开端开始。

技术领域

本发明涉及一种用于模拟工业过程、设施或机器的真实控制器的模拟方法，其中为模拟系统预设用于控制工业过程、设施或机器的控制程序，其中，模拟系统在执行控制程序的情况下借助于模拟程序得出用于过程、设施或机器的控制指令，并且其中，模拟系统根据过程、设施或机器的模型来得出过程、设施或机器的期望的实际值并在模拟中考虑实际值。本发明还涉及一种用于执行这种模拟方法的模拟系统。

背景技术

机床是众所周知的。它们受数字控制器控制。数字控制器执行由指令步骤组成的用户程序(控制程序)，例如，符合DIN 66025或DIN 66025+的子程序。用户程序在此规定了例如哪些机器流程，例如由机床执行哪些行驶移动。

除了机床的数字控制器外，还有一系列用于工业过程、设施或者机器的其他的工业控制器。这些包括例如可编程逻辑控制器(SPS或PLC)或用于生产机器、机器人等的控制器。

工业控制器通常具有作为运行系统的实时运行系统。它们还具有控制软件。控制软件将用户程序(控制程序或子程序)的指令步骤转换为控制指令。实时操作系统使得该转换实时实现。

当然，为了例如规定用于CNC控制系统的子程序实际上在指定的工件中引起哪些加工，可以尝试对工件进行加工、对加工进行检验并且然后可能修正用户程序。但是，显而易见的是，该措施首先是耗时的，其次是浪费材料的并且再次是成本高昂的。

出于这个原因，例如由公开文献DE10352815A1已知一种用于机床对工件的加工的模拟方法。用这种模拟方法可以计算机辅助地模拟机床对工件的加工。

此外，从公开文献DE19843780A1中已知附加了时间戳的数据的记录。

DE 103 52 815 A1公开了一种用于模拟机床的真实控制器的模拟方法和模拟系统。基于模拟程序，用于机床的控制器的应用程序被逐步地执行并且为机床得出与机器相关的控制指令。

由EP 2479630A1中已知一种用于无碰撞地将设施从待机模式转换到运行模式方法。在此，设施的无碰撞行驶所需的连续过程段的设施运行状态信息至少部分地由实时模拟工具的模拟数据推导出，该实时模拟工具与实际运行并行地实时模拟设施运行。

DE10352815A1公开了一种用机床加工工件的模拟方法。在此，为计算机指定了一个应用程序，该程序描述了机床在指令步骤中加工工件的情况。计算机在执行应用程序时基于用于控制机床的模拟程序逐步确定用于机床的机器相关控制指令。基于机床的计算机内部模型和确定的机床相关控制指令，它可以确定机床的预期实际状态，从而模拟机床相关控制指令的实现。模拟程序被设计为控制器的控制软件。它根据与实际时间无关的虚拟时基确定机器相关的控制指令。

EP2479630A1涉及一种用于无碰撞地将系统从待机模式转换到操作模式的方法，系统的无碰撞启动所需的连续过程段的系统运行状态信息至少部分地由实时模拟工具的模拟数据导出，该模拟工具与实际运行并行地实时模拟系统运行。

在工业控制器的模拟中，从开端开始按顺序地执行控制程序。如果模拟过程中出现错误，其诱因已经在时间上错置地出现在过去，则必须从头开始重新执行用于故障排除的模拟会话。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟方法和一种模拟系统，借助该模拟方法和模拟系统可以更容易地确定在模拟过程中出现错误的原因。