Bachmann electronic rasch fest: Dieses mächtige, weltweit praktisch als Standard eingesetzte Werkzeug musste direkt für das M1-System nutzbar werden. Die Idee des «M-Target for Simulink » war geboren (Bild 1).
Schnell und e≤zient Ziel der Entwicklung war es, alle in diesem Programmpaket zur Verfügung stehenden Hilfsmittel und Methoden nützen zu können, um möglichst schnell und effizient hochwertige Regelungen und Ablaufsteuerungen entwickeln zu können. Der Anwender dieser Programmierumgebung kann nun ausschliesslich in der für ihn bekannten so genannten «Level-4-Programmiersprache» Simulink arbeiten (Bild 2). Kenntnisse über die als Zwischencode verwendete «Level-3-Programmiersprache C» müssen dabei praktisch keine vorhanden sein, wobei auch der Übersetzungsvorgang vom Zwischencode der Sprache «C» zu ausführbarem Objektcode für das M1-System vom Anwender ferngehalten wird. Er kann sich also vollumfänglich auf seine Arbeit in der gewohnten Modellierungs- und Simulationsumgebung konzentrieren.
Bild 2 Intuitiv: Grafische Programmierung, Simulation und Analyse von Reglern auf der M1
Reglerdesign-Prozess wird deutlich verkürzt Üblicherweise steht am Anfang eines Reglerdesigns eine umfangreiche theoretische Phase: die Strecke wird
analysiert, es werden Messungen durchgeführt und ein Modell gebildet, das im Anschluss in MATLAB/ Simulink gestaltet wird. Durch separate Verifikationsmessungen werden dann die Parameter der einzelnen Simulationsblöcke bestimmt. Bereits hier zeigt sich ein erster grosser Vorteil der Integration von MATLAB/Simulink:Die verschiedenen Einund Ausgangsmodule des M1-Systems stehen mit ihren Kenngrössen bereits vordefiniert als Blöcke in der Simulink-Bibliothek der Software zur Verfügung und das eigentliche Reglerdesign im Simulationstool kann sofort beginnen. Selbstverständlich bleiben die Standard-Simulink-Bibliotheken in vollem Umfang nutzbar.
Automatische Erzeugung des Programm-Codes
Factbox «M-Target for Simulink» von Bachmann • Intuitive Bedienbarkeit und grafische Programmierung dank der vollständigen Einbettung in Simulink • Vollständige Funktionalität und Numerik von MATLAB während des gesamten Prozesses direkt verfügbar • Schnellere Implementierung von Steuerungen durch kürzere Regler-Design-Phasen und Einsparung von Zwischenschritten • Kürzere Inbetriebnahmen durch zuverlässige, automatische Code-Generierung und Kommunikation von Online-Daten • Maximale Übereinstimmung von Maschinen- und Reglermodell • Überzeugende Flexibilität durch direkte Kommunikation mit anderen Softwaremodulen (IEC 61131, C oder Java-Programme) auf der Steuerung • Deutlich kürzeres Time-to-Market für das Gesamtsystem
Der eigentliche Clou dieser Lösung wird im nun folgenden Schritt deutlich. Der im Simulationswerkzeug verifizierte Regler muss jetzt auf das Zielsystem portiert werden. Normalerweise geschieht dies über eine entsprechende Programmierung in IEC6 1131-3 oder in C, was sehr zeitintensiv, aber vor allem auch sehr fehleranfällig ist. Nicht so bei Bachmann: Mit Hilfe des «Real-Time Workshop» von The MathWorks und der «M-Target for Simulink»-Software von Bachmann, die ein zusätzlich nutzbares Target im RealTime Workshop darstellt, genügt ein simpler Mausklick in der Simulationsumgebung, und die Generierung des direkt auf dem M1-System lauffähigen Code geschieht im Hintergrund.
Ohne Zutun des Anwenders und ohne dass irgendwelche Kenntnisse der Programmiersprachen notwendig wären. Der Zeitaufwand zur Portierung wird auf praktisch Null reduziert. Das Reglerdesign lässt sich sofort am Zielsystem verifizieren und optimieren.
Voller Zugriff durch Online-Verbindung Die Entwicklungsumgebung und die Steuerung kommunizieren dabei über eine automatisch erstellte Kommunikationsbeziehung via Ethernet mit dem TCP/IP-Protokoll. Prozesswerte und Variablen des M1-Systems können im dynamischen Betrieb von der Entwicklungsumgebung Simulink aus beobachtet und im Zeitverlauf aufgezeichnet werden. Werte, Regler- oder Modulparameter lassen sich während des Programmablaufs von Simulink aus direkt auf die Steuerung schreiben. Der Anwender kann so Parameter online anpassen, ohne dabei den ausführbaren Objektcode für das System neu erzeugen zu müssen. Dies ist nur nach einer Strukturänderung im Simulink-Modell notwendig. Nach der Fertigstellung läuft das Steuerungsgerät wie gewohnt völlig autonom als Industrial Control bzw. PLC.
Portierungsfehler werden vermieden Neben der Zeitersparnis erwartet den Anwender von «M-Target for Simulink» beim Design komplexer Regler eine neue Sicherheit bei deren Implementierung auf dem realen Steuerungssystem. Neben den vereinfachenden
2- 06 MegaLink Precision
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