Entwicklung von Digitalen Zwillingen für Regelkreise in industriellen Netzwerken

Projekt in Kürze: Wir haben für ein Öl- und Gasunternehmen digitale Zwillinge entwickelt, die in Echtzeit modelliert werden. Basierend auf dem Xilinx Kria SoM sammelt die Lösung Sensordaten in industriellen Netzwerken und analysiert sie, wodurch der Kunde Prozesse optimieren und fundierte Entscheidungen in seinem Betrieb treffen kann.

Client & Kunde & Herausforderung

Ein Öl- und Gasunternehmen aus den Vereinigten Arabischen Emiraten beauftragte uns mit der Entwicklung digitaler Zwillinge, um Regelkreise mit Echtzeitsimulation zu erstellen.

Lösung

1. Konzeptentwicklung 

Die Hauptfunktion des Geräts besteht darin, ein digitales Zwillingssystem für technologische Objekte zu erstellen. Zum Beispiel umfasst dies die Simulation einer Destillationskolonne und die Möglichkeit, Regelkreise zu erstellen.. 

2. Hardware-Design 

Für die Entwicklung industrieller digitaler Zwillinge nutzten wir das Xilinx Kria SoM. Unser Ingenieurteam entwickelte zudem eine spezialisierte Umgebung, die Echtzeitkommunikation mit Simulink ermöglicht. Das Gerät unterstützt alle industriellen Netzwerke, einschließlich EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP, usw. 

Der Kunde kann Sensordaten erfassen und auf einer SD-Karte speichern, die für das Gerät verwendet wird. 

Das fertige Gerät hat folgende Eigenschaften:

• Anschlussmöglichkeit für Sensoren und Aktoren; 
• Unterstützung analoger Signale 0-20 mA, 4-20 mA, 0-10V und diskreter Signale 0-5V, 0-24V; 
• Simulation aller analogen und diskreten Signale; 
• Display-Port mit Benutzeroberflächenvisualisierung 

Technologien: Matlab, Simulink, C++, Rust, PROFINET, EtherCAT, EtherNet/IP, Qt. 

Geschäftswert

Durch die Implementierung von digitalen Zwillingen, die mit Echtzeitmodellierung entwickelt wurden, steigert unser Kunde die betriebliche Effizienz sowie die Überwachungs- und Kontrollmöglichkeiten. Die Fähigkeit, Sensordaten zu erfassen und auf einer SD-Karte zu speichern, bietet eine praktische Datenaufbewahrung und eröffnet Möglichkeiten für tiefgehende Analysen. Der Kunde nutzt diese Daten, um die Leistung zu bewerten und Trends zu analysieren.