Coordinated Execution of Multiple Process and Automation Simulators

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2020-10-19
Department
Major/Subject
Control, Robotics and Autonomous Systems
Mcode
ELEC3025
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
en
Pages
7+73
Series
Abstract
Industries around the globe are taking the leap into a digital future. In the field of simulation, the digital future encourages simulator vendors to provide online services for their customers. These services encourage interoperability between multiple simulators. Multiple simulators co-operating jointly is called co-simulation, which has been an active area of research in the recent years. This thesis will research modern co-simulation solutions and build a prototypical co-simulation coordinator. The goal of the co-simulation coordinator is to coordinate the execution of multiple process and automation simulators. The research method used in this thesis focuses on an OPC UA based solution for data exchange between simulators during the co-simulation scenario. The developed co-simulation coordinator is a software component that is built in the Java programming language. The developed software component is tested with Apros process simulator and ABB System 800xA by utilizing OPC UA in co-simulation. The obtained results and the wide adoption of OPC UA in industrial simulators encourages to continue the usage of OPC UA technologies in co-simulation. The results of the thesis will be used for interconnecting Apros with other industrial simulators in the future.

Digitalisoituminen on jatkuvasti lisääntymässä monella teollisuuden alalla. Simulaatiotyökalujen toimittajat ovat digitalisoitumisen myötä pyrkineet kehittämään omia palveluitaan vastaamaan nykyajan tarpeita. Digitaaliset palvelut mahdollistavat eri simulaatiotyökalujen yhdistämisen. Useamman simulaattorin yhteisajoa kutsutaan yhteissimulaatioksi, jota on tutkittu aktiivisesti viime vuosina. Tämä opinnäytetyö tutkii moderneja yhteissimulaation ratkaisuja sekä rakentaa prototyypin yhteissimulaation koordinaattorista. Koordinaattori koordinoi useamman prosessi- ja automaatiosimulaattorin koordinoitua ajoa. Opinnäytetyön lähtökohtana on OPC UA pohjaiset ratkaisut simulaattorien datan vaihtoon koordinoidun ajon aikana. Kehitetty yhteissimulaation koordinaattori on Java pohjainen sovelluskomponentti. Sovelluskomponenttia testattiin Apros-simulointiohjelmalla ja ABB:n System 800xA:lla hyödyntämällä OPC UA:ta yhteissimulaatiossa. Saadut tulokset ja hyvä OPC UA:n käyttöaste teollisuuden simulaattoreissa kannustaa jatkossa myös hyödyntämään OPC UA:ta yhteissimulaatiossa. Opinnäytetyön tuloksia käytetään myöhemmin yhdistämään Apros toisen teollisuussimulaattorin kanssa.
Description
Supervisor
Sierla, Seppo
Thesis advisor
Rimppi, Alpi
Karhela, Tommi
Keywords
co-simulation, OPC UA, synchronization algorithms, distributed simulators, Apros, System 800xA
Other note
Citation