面向机器制造商的 MATLAB 和 Simulink

从食品包装到金属切割和注塑成型,行业前沿的生产机器制造公司使用 MATLAB® 和 Simulink® 来应对日益增加的设备复杂度挑战。

  • 建立系统机电模型,用于桌面仿真虚拟调试
  • 设计并验证控制调度逻辑算法
  • 无需借助原型或生产系统,直接通过仿真运行数百种场景
  • 生成实时代码(IEC 61131-3 或 C/C++),可在多种 PLC 平台上进行部署

从设计之初到调试环节,借助 MATLAB 和 Simulink 带来的诸多优势,机器制造商能够生产出更高效、更可靠且更灵活的设备。

“我们使用 MATLAB 和 Simulink 进行基于模型的设计,一举实现了多个目标。我们为数字式液压装置开发了更精密的控制器,比之前的系统更加可靠、精确且高效,同时加快了开发速度,从而赢得了竞争优势。”

Kari Leminen,Metso

虚拟调试

在 MATLAB、Simulink 和 Simscape™ 中进行虚拟调试,使用机器的数字模型对机器软件开展早期测试和验证。利用桌面和硬件在环仿真,无需借助实际机器,即可在不同场景下测试机械组件、机器软件和制造产品之间的交互情况。这种方法有助于降低成本、提高产品质量、实现项目重用,还可加快现场调试。


预测性维护

工程师使用 MATLAB 和 Simulink 开发生产机器的运行状况监测和预测性维护软件。

借助交互式 App,工程师无需手动编程,即可通过 OPC UA 等工业协议轻松访问数据并进行预处理。工程师可以设计算法(例如,针对剩余使用寿命,即 RUL)并在 PLC 或边缘设备上加以部署。相比故障后维护或预防性维护,这种方法可以优化维护周期、降低维护成本。


PLC 代码生成

使用基于模型的设计开发机器功能时,工程师可在桌面仿真中运行数百种测试场景。经过验证后,还可从 MATLAB 和 Simulink 中生成独立于硬件的 IEC 61131-3 结构化文本和梯形图或 C/C++ 代码。由此得到的软件可在各大主流 PLC 平台上进行部署。

供应商

IDE

IEC 61131-3

C/C++

3S - Smart Software Solutions CODESYS™

 

 
贝加莱工业自动化 (B&R Industrial Automation) Automation Studio™

 

 

巴合曼电子 (Bachmann Electronic) SolutionCenter

 

 

倍福自动化 (Beckhoff Automation) TwinCAT®

 

 

博世力士乐 (Bosch Rexroth) IndraWorks

 

 

三菱电机 (Mitsubishi® Electric) CW Workbench  

 

Ingeteam Ingesys IC3  

 

欧姆龙 (Omron)® Sysmac® Studio

 

 
菲尼克斯电气 (Phoenix Contact)® PC WORX™

 

 

罗克韦尔自动化 (Rockwell Automation)® RSLogix™/Studio 5000

 

 
西门子 (Siemens)® TIA Portal/STEP® 7

 

 


自动检查

MATLAB 和 Simulink 为制造过程中的自动检查提供一个框架。工程师可以使用机器学习、深度学习、图像处理和计算机视觉功能,开发可检测并定位各类异常的算法。之后,则可通过以下方式部署经过验证的算法:

  • 适用于 PLC 和 PAC 的 IEC 61131-3 结构化文本和梯形图
  • 针对嵌入式系统优化的 C 和 C++ 代码
  • 适用于 FPGA 和 ASIC 的 VHDL® 和 Verilog® 代码
  • 适用于 NVIDIA® GPU 的 CUDA® 代码

 


使用 MATLAB 和 Simulink 开发工业机器

“Using Model-Based Design with MATLAB and Simulink, we achieved multiple goals simultaneously. We developed a sophisticated controller for digital hydraulics that is more reliable, accurate, and efficient than previous systems, and we accelerated development, which gives us a competitive advantage.”

Kari Leminen, Metso