恩格尔加速注塑机控制器的开发

挑战

加快注塑机控制系统的发展

解决方案

使用基于模型的设计与MATLAB和Simulink对控制器和设备进行建模,运行万博1manbetx闭环仿真以最小化硬件测试,并生成PLC结构化文本

结果

  • 在没有硬件的情况下开发和调试控制算法
  • 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成质量控制算法所需的时间。仿真帮助我们了解系统,代码生成使我们能够维护设计的单一来源。结果是更快的开发和更高质量的系统。”

汉内斯·伯恩哈德,恩格尔
喷射装置,由四个同步驱动器驱动。

作为注塑机制造业的全球领导者,恩格尔已向汽车、包装、医疗和其他行业的客户交付了60000多台无拉杆注塑机。无拉杆技术使塑料加工商在许多情况下能够使用更小的注塑机,其占地面积更小,所需能源更少。

为了最大限度地提高机器效率和降低运营成本,恩格尔采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的控制工程和开发主管Hannes Bernhard说:“通过基于模型的设计,我们在原型硬件可用之前开发和模拟控制算法,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,我们的过程更快,因为我们需要更少的原型迭代。”

ENGEL注塑机带有一个注塑装置,带有两个同步驱动装置,用于注塑运动。

挑战

过去,恩格尔的工程师手工编写结构化文本。对于简单的控制器,他们不使用建模或模拟。对于更复杂的控制器,他们只模拟最初的设计。在硬件测试之后,他们在电子表格中分析测试结果,然后根据这一分析修改手工编写的结构化文本。到那时,模拟就不再有意义了,因为执行与最初的设计并不匹配。

简单和复杂的控制器都需要大量的硬件测试。恩格尔想要减少硬件测试有几个原因。首先,这是昂贵和耗时的。第二,测试某些配置是危险的,可能会损坏机器。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。

恩格尔想要一种闭环控制器开发的系统方法,该方法可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用基于模型的设计的新工作流程加速了注塑机控制器的开发。

在这个工作流程中,ENGEL工程师根据熔融塑料的温度和压力以及机器部件的速度的测量输入和输出值创建工厂模型。

在Simulink中工万博1manbetx作®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仿真,以验证测试用例。还运行其他仿真,以测试传感器故障和其他故障条件。万博1manbetx

使用Simu万博1manbetxlink PLC编码器™, 工程师从Simulink控制器模型中生成独立于硬件的IEC 61131-3结构化文本,并将其部署到PLC进行硬件测试。

在原型硬件测试过程中收集的数据随后在MATLAB中进行分析®.工程师将硬件测试的结果与Simulink仿真的结果进行比较,以验证PLC的实现。万博1manbetx他们在Simulink模型中改进控制器,然后为下一次迭代重新生成代码万博1manbetx。

结果

  • 在没有硬件的情况下开发和调试控制算法. “对于我们使用Simulink PLC编码器的第一个项目万博1manbetx,我们的控制器必须精确地同步两个驱动器,”Bernhard说。“因为我们使用基于模型的设计,我们可以在硬件可用之前彻底测试算法。一旦原型准备好,只需要对算法进行最小的修改。”

  • 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执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,以便在一夜之间运行。”

  • 加速测试数据分析.“与使用电子表格分析测试测量数据相比,MATLAB更快更容易使用,”Bernhard指出。“我们可以快速过滤数据,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。”