Article courtesy of ABB.
“Naši inžinjeri su za kratko vreme isprogramirali, simulirali i verifikovali regulacioni softver za naš novi kontroler AC 800PECE koristeći MATLAB i Simulink. Na ovaj način smanjili smo vreme razvoja i dobili značajno manja odstupanja od specificiranih vrednosti.”
ABB je razvio tehnologije koje omogućavaju korisničkim kompanijama u više od 100 zemalja da poboljšaju performanse istovremeno smanjujući uticaj na životnu sredinu. ABB-ova “Power Electronics” grupa je nedavno izbacila na tržište AC 800PEC, high-end kontroler za konvertore snage. Kombinujući moćni CPU sa velikim FPGA, AC 800PEC može da kontroliše ispravljače velikih snaga, frekventne konvertore za mikroturbine, turbine za vetrogeneratore, vučne pogone, baterijske sisteme i druge aplikacije u energetici. ABB je poboljšao produktivnost optimizujući proces razvoja upravljačkog softvera korišćenjem MathWorks alata za dizajniranje i automatsko generisanje koda upravljačkog softvera za AC 800PEC kontroler.
“MathWorks proizvodi su značajno skratili vreme potrebno za razvoj aplikativnog softvera novog kontrolera,” kazao je Fritz Wittwer, vođa razvojnog tima “R&D power electronics” u ABB-u. “Ova ušteda je doprinela da se proizvod na tržištu nađe za mnogo kraće vreme i sa značajno nižom cenom.”
Izazov
Na prethodnom projektu, ABB je primenio tradicionalni pristup razvoju u kome sistem inžinjeri definišu specifikacije, a softverski inžinjeri pišu softver baziran na interpretacijama tih specifikacija. Proces je dugo trajao i bio je podložan greškama. Postojalo je i očekivanje da softver neće u potpunosti odgovarati originalnim specifikacijama i konceptu. ABB razvojni tim je tragao za novim razvojnim procesom koji bi izbegao ove probleme i povećao produktivnost.
Rešenje
MathWorks alati za dizajn baziran na modelima omogućio je ABB-u dizajn kompletnog proizvoda na jednoj razvojnoj platformi, što se naziva “optimizovanim procesom kontrole razvoja”.
ABB je koristio Simulink® za simulaciju sistema i za druge projekte. Kao korisnici Software Maintenance Service (SMS) opcije dodali su Simulink Coder™ u svoje razvojno okruženje za novi energetski kontroler. Koristili su Simulink Coder da bi automatski generisali i učitali kod u kontroler iz sopstvenog Simulink modela u AC 800PEC, eliminišući potrebu da ručno prevode model u C kod.
Koristili su MATLAB® i Simulink za dizajn kontrolnih algoritama za filtere, kontrolu struje, sinhronizaciju i upravljanje napajanja, za proračun snage, kao i za ostale fizičke parametre.
Inžinjeri su koristili SimPowerSystems™ da verifikuju algoritme simulacijom sistema. Stateflow® je omogućio ABB-u da modeluje kontrolne sekvence za obezbeđivanje efikasne zaštite od grešaka.
Koristeći Simulink Coder, automatski je generisan ANSI C kod iz Simulink modela. Koristili su Simulink koder da generiše C kod iz Stateflow karata, izbegavajući dugotrajno manualno prevođenje kontrolnih algoritama u izvorni kod mogli su da koriste generisani kod direktno iz kontrolera.
Simulink External Mode im je omogućio interaktivno debagovanje softvera na kontroleru.
ABB je očuvao specifikacije i sinhronizaciju koda kroz ceo razvojni proces korišćenjem Simulink modela kao izvršne specifikacije. Parametri su mogli da se menjaju i optimizuju na PC-u, a kod je automatski generisan i prenošen u kontroler putem Ethernet veze. AC 800PEC kontroler je prvenstveno namenjen za kontrolu pogonskih konvertora gde hardver radi u zahtevnim uslovima visoke temperature i vibracija.
Rezultati
Skraćeno vreme i smanjeni troškovi razvoja. “MathWorks proizvodi su značajno skratili vreme razvoja aplikativnog softvera u odnosu na prethodne modele,” kaže Wittwer. “Kod generisan iz Simulink modela može se direktno koristiti u kontroleru, što eliminiše skupu fazu implementacije.”
Poboljšan razvojni proces. Pretplata na SMS omogućila je ABB-u da koristi prednosti nove verzije MathWorks-a kroz šestomesečni apgrejd. “Mogućnosti novih verzija su najveći benefit koji smo dobili kroz SMS program pretplate.” kazao je Wittwer.
Generisan izuzetno tačan kod. Virtuelno 100% C koda za AC 800PEC kontroler je Simulink Coder generisao automatski. “Ovakvim pristupom dobijate da ono što simulirate jeste ono što izvršavate,” objasnio je Wittwer. “Generisani kod ne sadrži greške i precizno opisuje kontrolni algoritam definisan u Simulink-u.”
Više informacija: Gamax Laboratory Solutions Ltd., Bartók Béla út 15/d, H-1114, Budapest, Hungary, Tel: +36 1 372 0692 , http://gamaxlabsol.com
