Mithilfe von Hardware in the Loop (HiL)-Tests ist es möglich, Gebäude- und Anlagenregelungen auf korrekte und effiziente Funktionsweise zu testen. Dies ist bereits vor der Inbetriebnahme, aber auch zur späteren Optimierung der Regelung möglich. Hierfür ist es notwendig, dass die Anlage oder das Gebäude als digitaler Zwilling (Digital Twin) in einem Simulationsmodell abgebildet wird. Dieses kann zum Beispiel mit Hilfe von SimulationX und der GreenCity-Library erstellt werden. Anschließend kann in dem Simulationsmodell eine Functional Mockup Unit (FMU) eingebunden werden, welche über den von EASD entwickelten SimBus eine Kopplung mit der realen Steuerung bereitstellt. Der SimBus kommuniziert hierbei über verschiedene Schnittstellenoptionen mit der Steuerung. Auf diese Weise werden dieser die durch den Digital Twin simulierten Eingangswerte zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig transferiert der SimBus mit Standardschnittstellen zur Simulatorkopplung (z. B. FMI) die von der Regelung ermittelten Stellgrößen zum digitalen Zwilling. Um auch größere Zeiträume sinnvoll untersuchen zu können, ist es zudem möglich, die HiL-Tests in beschleunigter Echtzeit durchzuführen.

Unterstützte Plattformen und Schnittstellen

  • CoDeSys 2 und 3 (z. B. SABO, Wago)
  • Modbus (Master und Slave)
  • Python inkl. umfangreichem Wrapper-Framework
  • Java inkl. Framework
  • Netlogo (Multiagentensystem)
  • FMI (funcional mockup units)
  • weitere in Vorbereitung

Funktionsübersicht des EASD-SimBus

  • Kopplung realer Steuerungs- und Regelungselektronik (z.B. SPS) mit Digital Twin
  • Untersuchung der Regelung auf Zuverlässigkeit und effizienten Betrieb bereits vor der Inbetriebnahme oder nach Code-Anpassung möglich
  • Test kritische Systemzustände sicher am Computer
  • Untersuchung der Regelung mit beschleunigter Echtzeit
  • Kommunikation mit der Regelung mittels Modbus TCP/IP (weitere Schnittstellen in Entwicklung)
  • Kommunikation mit dem digitalen Zwilling mittels FMI