“基于模型的设计极大地加速了开发，使它能够在几乎不需要额外工作的情况下提供额外的功能，并使我们对我们交付的软件有高度的信心。”如果没有建模和仿真，我们可能仍然难以让系统启动和运行。”
文森特Theunynck，Vintecc
比利时咨询公司Vintecc的一个关键客户最近重新设计并建造了一台具有高度定制架构的收获机。该收割机配备780马力发动机，驱动三个独立后轴和前轴上两个独立车轮，一次可收集和牵引100吨农产品。
Vintecc使用Simulink设计并实现了整个收割机的控制系统，包括动力总成、收集器和所有其他机械和液压部件万博1manbetx®和基于模型的设计。
“对于任何庞大的机器，安全性和可靠性是至关重要的，”文森特Theunynck的创始人及首席工程师Vintecc说。“通过建模和仿真控制软件，以及在Simulink动力总成等核心零部件，我们可以看到这一切是如何工作的。万博1manbetx我们验证了软件如预期先在模型在环仿真，然后在硬件在中环的实际机器上测试模拟，之前执行“。
之前版本的收割机更小，更容易控制，只需要简单的电子控制，不需要软件。新的收割机，有更多的功能和更大的容量，需要一个更复杂的控制系统。Theunynck需要对收割机的动力总成和液压元件进行精确建模，以便在硬件可用之前实现基于仿真的调试和控制器验证。
虽然Theunynck有用C开发控制器的经验，但他以前几乎没有使用结构化文本(ST)的经验。为了确保整个系统按照预期运行，Theunynck希望避免手工编写plc和在实际机器上调试控制代码。他想通过仿真对自己的设计进行调试和验证，然后自动生成PLC系统的IEC 61131- ST源代码。
Vintecc利用MATLAB对整个收割机控制系统进行建模、仿真和实现，采用基于模型的设计®、S万博1manbetximulink和Simscape™。
Theunynck分区整个控制系统的设计分为三个主要的应用程序，在一个单独的PLC各实施和彼此通过CAN网络进行通信。
Vintecc创建为每个控制器，其中包括状态流模型®图表来管理执行模式和Simulink元素如PID控制器块，以控制收割机的液万博1manbetx压和机械系统。
利用Simscape, Vintecc开发了包括轮胎和车身元素的工厂模型;液压泵、马达和气缸;动力系统部件;和机械联系。
为了验证牵引控制、自动轴对中、巡航控制、自动倒带和他的控制设计的其他功能，Theunynck在Simulink中运行了控制器和工厂模型的模型在回路中的仿真(MIL)。万博1manbetx
后生成CODESYS®基于Simulink PLC Coder™的控制器模型，他在CODESYS环境中编译了应用万博1manbetx程序，并将他的控制设计部署到来自IFM EcoMat移动产品家族的三个PLC上。
使用Vehicle Network Toolbox™，Theunynck在植物模型上实现了一个CAN接口，使模型能够通过CAN总线发送和接收消息。他进行了半实物仿真(HIL)，其中PLC控制器通过CAN消息与Simulink工厂模型通信，并通过Simulink Desktop real™实时运行。万博1manbetx
整个开发过程中，Theunynck使用MATLAB进行后处理和可视化仿真结果。
经核实和确认90％，经由模拟软件的，唯一剩下的步骤是测试实际硬件PLC控制系统，以确保正确的参数调整前完成系统交付给客户。
90%的设计在硬件可用前已经验证。“这些机器部署在一个很短的时间内，所以他们必须非常可靠，” Theunynck说。“我们严格的检验和认证过程减少了潜在错误的数量降到最低，确保机器将继续全面运作，没有客户的业务的停机或中断。”
开发进度缩短了几个月。“基于模型的设计缩短了两到三个月的开发时间，因为它使我们能够自动生成生产软件，并通过模拟验证功能行为，”Theunynck说。“因此，我们能够开发出比最初预期更多的自动化功能，为客户的软件投资带来更大的回报。”
新功能天内执行。Theunynck说:“项目进行得很顺利，客户要求增加两个新功能:巡航控制和自动回带。”“如果采用传统的手写编码方式，这些改变至少需要10天才能实现。”通过基于模型的设计，我在两天内实现并测试了这两个功能。”
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