Integration of device models into the process simulation

concept and evaluation of a model description

Authors

  • Till Heinzerling Siemens
  • Mathias Oppelt Siemens
  • Thomas Bell Siemens

DOI:

https://doi.org/10.17560/atp.v59i10.1894

Keywords:

device models, virtual commissioning, digital twin for process plants

Abstract

The suppliers of automation solutions for process plants face increasing demands concerning complexity, plant safety, and shorter project completion deadlines. One possible way to meet these demands is the comprehensive use of simulation methods over the complete lifecycle of the plant. This enables an early validation of solution concepts and the identification of faults before the real plant is available.  In addition to a comprehensive modelling of the actual plant, it is also important to consider the behaviour and properties of the individual devices (such as sensors and actuators) that are installed in the plant, because these have a significant impact on the overall behaviour of the plant. This article describes a concept for the creation and integration of simulation models for field devices, including a proof-of-concept implementation of the cyclic and acyclic communications behaviour. In addition, detailed device models have been created that also cover product specific properties and functions. The aim is to enable suppliers to create simulation models for their own devices.

Author Biographies

Till Heinzerling, Siemens

M.Sc. Till Heinzerling (geb. 1985) ist Projektleiter in der Vorfeldentwicklung für das Thema Prozessimulation im Engineering bei der Siemens AG in Karlsruhe. Zuvor hat er in verschiedenen Funktionen bei Siemens gearbeitet, u.a. mehrere Jahre in der Abwicklung von Automatisierungsprojekten in der Öl & Gas Industrie . Er hat seinen Master im Bereich „Management of Product Development“ am Karlsruhe Institute of Technology (KIT) abgeschlossen.

Mathias Oppelt, Siemens

Dr.-Ing. Mathias Oppelt (geb. 1984) ist Leiter des Simulation Centers für die Prozessautomatisierung bei der Siemens AG in Erlangen. Er ist hierbei für die Simulator-Projektabwicklung und die Produktentwicklung für das Simit Simulationsportfolio verantwortlich. Zuvor hat er in verschiedenen Funktionen bei Siemens im In- und Ausland gearbeitet, u.a. mehrere Jahre im Produktmanagement. Er hat ein Diplom Studium in Mechatronik an der TU Hamburg-Harburg, sowie einen Master in Technologiemanagement am Northern Institute of Technology Management in Hamburg abgeschlossen und am Institut für Automatisierungstechnik der Technischen Universität Dresden promoviert. Er ist stellvertretender Vorsitzender des VDI/VDE GMA Fachausschuss 6.11 „Virtuelle Inbetriebnahme“.

Thomas Bell, Siemens

Thomas Bell (geb. 1982) ist Produktmanager für SIMIT bei der Siemens AG in Karlsruhe. Er ist hierbei für die Produkte SIMIT, SIMIT Virtual Controller, SIMIT UNIT sowie die SIMIT Bibliotheken verantwortlich. Zuvor hat er in der COMOS Entwicklung gearbeitet und war mehrere Jahre im In- und Ausland als Projekt Ingenieur tätig. Er hat ein Diplom Studium in Elektrotechnik/Automatisierungstechnik an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg abgeschlossen.

References

Schumacher, F., Wolf, G., Drumm, O., Fay, A. (2013). Anforderungen an die Feldgerätesimulation im Lebenszyklus von Anlagen, In: Tagungsband Automation 2013, Baden-Baden

Oppelt, M. (2016). Towards an integrated use of simulation within the life-cycle of a process plant, Shaker Verlag, Aachen

Kiesbauer, J.: (2012). Von der Handdrossel zum smarten Stellgerät. Plenumsvortrag zur NAMUR-Hauptsitzung, Bad Neuenahr

NAMUR/GMA. (2009). Prozess-Sensoren 2015+ - Technologie-Roadmap für Prozess-Sensoren in der chemisch-pharmazeutischen Industrie

VDI-Richtlinie (2016). VDI/VDE 3693 Blatt 1 Virtuelle Inbetriebnahme - Modellarten und Glossar, 2016

Oppelt, M., Wolf, G., Drumm, O., Lutz, B., Baudisch, T., Wehrstedt, J., Krause, A. & Urbas, L. (2014). Automatische Generierung von Simulationsmodellen für die virtuelle Inbetriebnahme auf Basis von Planungsdaten, In: Tagungsband Automation 2014, Baden-Baden

Faltinski, S.; Niggemann, O.; Moriz, N.; Schetinin, N. (2012). AutomationML als Grundlage für einen durchgängigen Modellierung-, Simulations- und Integrationsprozess in der Anlagenplanung. In VDI (Ed.): Tagungsband Automation 2012. Düsseldorf: VDI Verlag GmbH (VDI Berichte).

Moriz, N.; Faltinski, S.; Graeser, O.; Niggemann, O.; Barth, M.; Fay, A. (2011). Integration und Anwendung von objektorientierten Simulationsmodellen in AutomationML. In VDI (Ed.): Tagungsband Automation 2011. Düsseldorf: VDI Verlag GmbH (VDI Berichte).

Hämmerle, H.; Drath, R. (2014). AutomationML im Praxiseinsatz. Erfahrungen bei der virtuellen Inbetriebnahme. In VDI (Ed.): Tagungsband Automation 2014.Düsseldorf: VDI Verlag GmbH (VDI Berichte).

Published

2017-11-16

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