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08
'11
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MAPLESOFT
Modélisation physique flexible
Paul Goossens, Vice-Président, Ingénierie d’applications, Maplesoft
Philipp Wallner, Directeur Technologies Globales, B&R
Le fournisseur de logiciels bien connu Maplesoft a récemment lancé un partenariat avec B&R pour faciliter le travail des utilisateurs d’Automation Studio en ajoutant à leur workflow de puissantes techniques de modélisation physique. Les utilisateurs d’Automation Studio peuvent développer rapidement et facilement des modèles de systèmes et de machines grâce à MapleSim™ pour ensuite les transférer à la plate-forme temps réel de B&R en utilisant la génération de code automatique. Avec Automation Studio, l’utilisateur peut alors concevoir et tester efficacement les stratégies de contrôle basées sur la « machine virtuelle » qu’ils ont créée.
Modélisation d’un système physique en quelques étapes seulement
Une démo d’équilibrage de roue de réaction de B&R est modélisée dans MapleSim™ et visualisée à partir des données de construction CAO. Le modèle de système développé dans MapleSim™ est présennté sur la Fig 1. Ce modèle utilise une bibliothèque étendue de composants tels qu’axes rigides, masses et joints d’articulation. Le modèle MapleSim développé rapidement et facilement est automatiquement visualisé grâce au moteur 3D intégré. Les données de CAO existantes peuvent également être incluses pour renforcer l’effet 3D.
Implémentation en tant que simulation HIL (hardware-in-the-loop)
Le connecteur MapleSim™ sert à créer un bloc de fonction Simulink® à partir du modèle physique qui peut être utilisé à la fois pour la simulation et la génération automatique de code. A ce stade, MapleSim™ applique également pour les équations différentielles une optimisation de code symbolique unique qui accélère la vitesse d’exécution sans diminuer la fidélité du modèle.
Ce test vérifie le modèle physique des mécanismes développés dans MapleSim™ pendant la simulation avec un algorithme de contrôle implémenté dans Simulink®. Grâce à Automation Studio Target for Simulink® de B&R, le modèle est ensuite transféré hardware industriel série X20 de B&R en appuyant simplement sur un bouton. Le modèle HIL implémenté rapidement et facilement sur le contrôleur temps réel émule le comportement du système réel de démo et peut par conséquent être utilisé pour la simulation, la formation ou les démonstrations fonctionnelles en temps réel (voir Fig. 2).
Temps de développement optimisés grâce à la connexion directe
Afin d’améliorer encore, à l’avenir, le développement des modèles de systèmes physiques sur le hardware industriel, MapleSim™ exportera le code de contrôle qui peut être directement intégré dans Automation Studio. Les développeurs bénéficieront alors universellement des avantages de la modélisation physique et de la collaboration entre les outils de Maplesoft et de B&R.
Fig.1 : Le modèle du système est développé rapidement et facilement grâce à la bibliothèque physique dans MapleSim™.
Fig. 2 : Génération de code automatique basée sur MapleSim™ ou Simulink®
Philipp Wallner, Directeur Technologies Globales, B&R
Le fournisseur de logiciels bien connu Maplesoft a récemment lancé un partenariat avec B&R pour faciliter le travail des utilisateurs d’Automation Studio en ajoutant à leur workflow de puissantes techniques de modélisation physique. Les utilisateurs d’Automation Studio peuvent développer rapidement et facilement des modèles de systèmes et de machines grâce à MapleSim™ pour ensuite les transférer à la plate-forme temps réel de B&R en utilisant la génération de code automatique. Avec Automation Studio, l’utilisateur peut alors concevoir et tester efficacement les stratégies de contrôle basées sur la « machine virtuelle » qu’ils ont créée.
Modélisation d’un système physique en quelques étapes seulement
Une démo d’équilibrage de roue de réaction de B&R est modélisée dans MapleSim™ et visualisée à partir des données de construction CAO. Le modèle de système développé dans MapleSim™ est présennté sur la Fig 1. Ce modèle utilise une bibliothèque étendue de composants tels qu’axes rigides, masses et joints d’articulation. Le modèle MapleSim développé rapidement et facilement est automatiquement visualisé grâce au moteur 3D intégré. Les données de CAO existantes peuvent également être incluses pour renforcer l’effet 3D.
Implémentation en tant que simulation HIL (hardware-in-the-loop)
Le connecteur MapleSim™ sert à créer un bloc de fonction Simulink® à partir du modèle physique qui peut être utilisé à la fois pour la simulation et la génération automatique de code. A ce stade, MapleSim™ applique également pour les équations différentielles une optimisation de code symbolique unique qui accélère la vitesse d’exécution sans diminuer la fidélité du modèle.
Ce test vérifie le modèle physique des mécanismes développés dans MapleSim™ pendant la simulation avec un algorithme de contrôle implémenté dans Simulink®. Grâce à Automation Studio Target for Simulink® de B&R, le modèle est ensuite transféré hardware industriel série X20 de B&R en appuyant simplement sur un bouton. Le modèle HIL implémenté rapidement et facilement sur le contrôleur temps réel émule le comportement du système réel de démo et peut par conséquent être utilisé pour la simulation, la formation ou les démonstrations fonctionnelles en temps réel (voir Fig. 2).
Temps de développement optimisés grâce à la connexion directe
Afin d’améliorer encore, à l’avenir, le développement des modèles de systèmes physiques sur le hardware industriel, MapleSim™ exportera le code de contrôle qui peut être directement intégré dans Automation Studio. Les développeurs bénéficieront alors universellement des avantages de la modélisation physique et de la collaboration entre les outils de Maplesoft et de B&R.
Fig.1 : Le modèle du système est développé rapidement et facilement grâce à la bibliothèque physique dans MapleSim™.
Fig. 2 : Génération de code automatique basée sur MapleSim™ ou Simulink®
