恩格尔加速注塑机控制器的开发
挑战
解决方案
结果
- 控制算法的开发和调试没有硬件
- 控制器质量提高
- 加速测试数据分析
“基于模型的设计减少了生产质量控制算法所需的时间。模拟帮助我们理解系统,代码生成使我们能够为设计维护一个单一的源。结果是更快的开发和更高质量的系统。”
汉尼斯·伯恩哈德,恩格尔
作为注塑机制造的全球领导者,恩格尔已向汽车、包装、医疗和其他行业的客户交付了超过60,000台无拉杆注塑机。无拉杆技术使塑料加工商在许多情况下使用更小的注塑机,具有更小的占地面积和更少的能源需求。
为了最大限度地提高机器效率和降低运营成本,ENGEL使用基于模型的设计为其无拉杆系统开发了优化的集成控制单元。
ENGEL控制工程与开发主管Hannes Bernhard表示:“通过基于模型的设计,我们在原型硬件可用之前开发并模拟控制算法,然后生成用于PLC实现的结构化文本。”“因此,当我们在真实系统上测试时,我们对算法和代码的质量有信心,而且我们的过程更快,因为我们在原型上需要的迭代次数更少。”
挑战
简单和复杂的控制器都需要在硬件上进行大量测试。ENGEL希望减少硬件测试有几个原因。首先,它既昂贵又耗时。其次,测试某些配置可能是危险的,并可能损坏机器。第三,在相同的条件下运行两个独立的测试通常是不可能的。
恩格尔想要一种系统的闭环控制器开发方法,以最大限度地减少硬件测试的需要,缩短新机器的调试时间。
解决方案
ENGEL通过使用基于模型的设计的新工作流加速了注塑机控制器的开发。
在这个工作流程中,ENGEL工程师根据熔化塑料的温度和压力的测量输入和输出值,以及机器组件的速度,创建了一个工厂模型。
在Simulink工作万博1manbetx®,然后团队根据系统需求创建控制器模型和一组测试用例。
他们在Simulink中运行控制器和设备的闭环模拟,以验证测试用例。万博1manbetx运行额外的模拟来测试传感器故障和其他故障条件。
使用Simu万博1manbetxlink PLC Coder™,工程师从他们的Simulink控制器模型生成硬件独立的IEC 61131-3结构化文本,并将其部署到PLC进行硬件测试。
在原型硬件测试期间收集的数据稍后在MATLAB中进行分析®.工程师们将硬件测试结果与Simulink仿真结果进行比较,以验证PLC的实现。万博1manbetx他们在Simulink模型中优化控制器,然后为下一次迭代重新生成代码万博1manbetx。
结果
控制算法的开发和调试没有硬件.“在我们使用Simulink PLC Coder的第一个万博1manbetx项目中,我们的控制器必须精确地同步两个驱动器,”Bernhard说。“因为我们使用的是基于模型的设计,所以我们可以在硬件可用之前彻底测试算法。一旦原型准备就绪,只需要对算法进行最小限度的修改。”
控制器质量提高.Bernhard说:“基于模型的设计提高了我们控制器的质量,因为我们可以通过模拟进行比在机器上更多的测试。”“模拟速度更快,我们可以自动化测试套件以在夜间运行。”
加速测试数据分析.“与使用电子表格分析测试测量相比,MATLAB更快更容易使用,”Bernhard指出。“我们可以快速过滤数据并创建图表,帮助我们更好地理解测试结果,并最终优化产品质量。”
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