Digital tvilling av en slutstation inom pappersindustrin

Abstract

Produktionslinjer inom pappersindustrin består ofta av flera sammankopplade delsystem där materialflöde, styrlogik och signalutbyte behöver fungera i rätt ordning. Syftet med arbetet är att utveckla en digital tvilling som kan användas för att simulera en slutstation i ett pappersproduktionssystem, testa styrlogiken och identifiera felkällor innan systemet byggs fysiskt. Arbetet genomförs i samarbete med Core Link AB i Falkenberg. Arbetet utgår från frågeställningen om hur en digital tvilling kan utvecklas för att möjliggöra simulering av flöde, verifiering av styrlogik och identifiering av fel i ett tidigt skede. Målet är att skapa en virtuell modell i Emulate3D som kan kopplas till PLC-logik i Siemens TIA Portal och köras via S7-PLCSIM Advanced. Genom denna koppling kan signalutbytet mellan den virtuella modellen och styrprogrammet testas och justeras. Arbetet avgränsas genom att vissa komponenter förenklas eller egenmodelleras i Emulate3D eftersom fullständigt CAD-underlag saknas. Mekanisk dimensionering, hållfasthetsberäkningar och optimering av materialegenskaper ingår inte i arbetet. Resultatet är en fungerande digital tvilling där det modellerade rullflödet kan simuleras enligt den avsedda funktionen. PLC-programmet styr modellen och testerna visar att signaler, sekvensövergångar och prioriteringar i flödet kan verifieras och korrigeras tills systemet fungerar enligt specifikationerna. Den framtagna modellen kan därmed användas som stöd för teknisk granskning, simulering och visualisering av systemets funktion innan fysisk byggnation. Resultatet kan även bidra till att minska risken för fel i styrlogik och materialflöde, underlätta fortsatt utveckling samt ge ett tydligare underlag vid kunddialog och försäljning.