Simulation und Regelung für validierte Engineering Entscheidungen

Mit Simulation und Regelungstechnik lassen sich Regelungsstrategien bereits an dynamischen Systemmodellen testen, bevor sie auf der realen Maschine, dem Prüfstand oder im Prozess eingesetzt werden. So können instabiles Verhalten, fehlerhafte Logik, Wechselwirkungen und kritische Grenzfälle frühzeitig erkannt und spätere Anpassungen bei der Inbetriebnahme reduziert werden.

Hardware-in-the-Loop-Validierung eignet sich für Systeme, bei denen reale Steuerungshardware in einer simulierten Maschinen-, Anlagen-, Prozess- oder Prüfstandsumgebung getestet werden soll. Typische Anwendungen sind Embedded Controller, SPS-basierte Systeme, industrielle Steuergeräte, Energiesysteme, automatisierte Prüfstände und sicherheitskritische Betriebsszenarien.

MiL ist nützlich, wenn Steuerungslogik, Systemverhalten oder Betriebsstrategien frühzeitig anhand von Simulationsmodellen bewertet werden sollen. HiL kommt zum Einsatz, wenn die tatsächliche Reglerhardware, die Schnittstellen und das E/A-Verhalten unter reproduzierbaren Echtzeitbedingungen validiert werden müssen, bevor sie an das endgültige System angeschlossen werden.

Automatisierte Prüf- und Steuerungssysteme sorgen für reproduzierbare, strukturierte und nachvollziehbare Testabläufe. Sie standardisieren Bedienprozesse, binden Sensorik und Aktorik ein, steuern Prüfsequenzen, erfassen Messdaten und reduzieren manuelle Eingriffe bei komplexen oder lang laufenden Validierungsaufgaben.

Virtuelle Sensoren und Sensorfusion ermöglichen die Bestimmung von Prozessgrößen oder Systemzuständen, die sich direkt nur schwer, mit hohem Aufwand oder gar nicht messen lassen. Durch die Kombination von Messdaten, Modellen und Betriebsinformationen unterstützen sie Zustandsüberwachung, Prozessregelung, Diagnose und fundierte Engineering-Entscheidungen.

Simulationsbasierte Regelungsentwicklung macht kritische Szenarien bereits vor dem Einsatz am realen System prüfbar. Fehlerfälle, Störungen, Betriebsgrenzen und Änderungen an der Regelung lassen sich sicher und reproduzierbar untersuchen. So können Regelgüte verbessert, Inbetriebnahmeschleifen reduziert und das Systemverhalten zuverlässiger bewertet werden.