Vintecc开发PLC系统对多轴收割机使用基于模型的设计
挑战
解决方案
结果
- 90%的设计验证硬件可用之前
- 开发进度缩短几个月
- 新功能在几天内实现
“基于模型的设计极大地加速发展,使人们有可能提供额外的功能几乎没有额外的工作,它给我们提供了一个高水平的信心,我们交付的软件。没有建模与仿真,我们可能仍在努力让系统启动和运行。”
文森特•Theunynck Vintecc
比利时的一个关键客户咨询公司Vintecc最近重新设计和建造了一个收割机高度定制的架构。与一个780马力的发动机驱动三个独立后在前轴轴和两个独立的车轮,收割机能够收集和运送100吨的生产在一个负载。
Vintecc设计和实现整个收获机的控制系统,包括动力系统、收藏家和其他机械和液压组件,使用仿真软件万博1manbetx®和基于模型的设计。
“任何巨大的机器,安全性和可靠性是至关重要的,”文森特Theunynck说Vintecc创始人兼首席工程师。通过建模和模拟控制软件以及动力系统和其他核心组件在仿真软件中,我们都可以看到它如何工作。万博1manbetx我们验证的软件执行作为intended-first model-in-the-loop模拟,然后在半实物simulations-before测试在实际机器上。”
挑战
收割机的先前版本是更小,更容易控制,只需要简单的电子控制和没有软件。新收获,更多的功能和更大的能力,需要一个更复杂的控制系统。Theunynck需要精确模型收割机的动力总成和液压元件,使仿真调试和验证控制器的硬件可用之前。
尽管Theunynck开发控制器的经验在C语言中,他几乎没有经验与结构化的文本(ST)。帮助确保整个系统的行为符合预期时,Theunynck想避免手动给plc和调试实际机器上的控制代码。相反,他想通过模拟调试和验证他的设计,然后自动生成IEC 61131 - 3圣PLC系统的源代码。
解决方案
Vintecc建模、模拟和实现完整的收割机使用基于模型的设计与MATLAB控制系统®、仿万博1manbetx真软件和Simscape™。
Theunynck分区整个控制系统设计分为三个主要的应用程序,每个上实现一个单独的PLC和交流彼此在网络。
Vintecc为每个控制器创建一个模型,其中包括Stateflow®图表管理执行模式和模型元素,如PID控制器模块控制收割机的液压和机械系统。万博1manbetx
使用Simscape Vintecc发达的植物模型,包括轮胎和车辆身体元素;液压泵,马达,气缸;动力系统部件;和机械联系。
验证牵引力控制系统、自动轴对齐、巡航控制、自动翻转,和其他功能的控制设计,Theunynck跑model-in-the-loop (MIL)模拟控制器和植物模型在仿真软件。万博1manbetx
后生成CODESYS®兼容的圣从控制器模型与仿真软件PLC编码器™,他在CODESYS编译应用程序部署环境和三P万博1manbetxLC控制设计的IFM EcoMat移动产品家族。
使用车辆网络工具箱™,Theunynck实现了一个可以在工厂接口模型,使模型能够通过CAN总线发送和接收消息。他进行半实物仿真模拟的PLC控制器通过沟通可以用仿真软件工厂模式的消息,他跑在实时仿真软件桌面实时™。万博1manbetx
在整个开发、Theunynck使用MATLAB后处理和可视化仿真结果。
有通过仿真验证和验证软件的90%,剩下的唯一步骤是测试实际硬件上的PLC控制系统,以确保正确的参数调优之前,完成系统交付给客户。
结果
90%的设计验证硬件可用之前。“这些机器是部署在很短的时间内,所以他们必须非常可靠,“Theunynck说。“我们严格的核查和验证过程减少潜在的错误降到最低,确保机器仍将全面运行,没有停机时间或破坏客户的业务。”
开发进度缩短几个月。“基于模型的设计缩短了开发两到三个月,因为它使我们能够自动生成生产软件,通过仿真验证功能行为,“Theunynck说。“因此我们可以开发更多的自动功能比我们最初的目的,给客户一个更大的投资回报他的软件。”
新功能在几天内实现。“到项目,客户要求两个新的特点:巡航控制和自动翻转,“Theunynck说。”与传统的手动方法,改变了至少10天来实现。基于模型的设计,我实现和测试功能在仅仅两天。”
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