用户故事

恩格尔加速注塑机控制器的开发

挑战

加快注塑机械控制系统的发展

解决方案

使用基于模型的设计与MATLAB和Simulink建模控制器和工厂,运行闭环仿金宝app真最小化硬件测试,并生成PLC结构化文本

结果

  • 控制算法的开发和调试无需硬件
  • 控制器质量改进
  • 加速试验数据分析

基于模型的设计减少了生产质量控制算法所需的时间。模拟帮助我们理解系统,而代码生成使我们能够维护设计的单一源代码。其结果是更快的开发和更高质量的系统。”

汉斯·伯纳德,恩格尔
注射单元,由四个同步驱动器驱动。

作为全球注塑机制造的领导者,恩格尔已经为汽车、包装、医疗等行业的客户提供了6万多台无拉杆注塑机。无拉杆技术使塑料处理器在许多情况下使用更小的注塑机,有更小的占地面积,需要更少的能源。

为了最大化机器效率和最小化运营成本,恩格尔采用基于模型的设计为其无拉杆系统开发了优化的集成控制单元。

ENGEL的控制工程和开发主管Hannes Bernhard说:“通过基于模型的设计,我们在原型硬件可用之前开发和模拟控制算法,然后生成用于PLC实现的结构化文本。“因此,当我们在真实系统上测试时,我们对算法和代码的质量有信心,我们的过程更快,因为我们需要更少的原型迭代。”

恩格尔注塑机带有一个注射单元,两个同步驱动用于注射运动。

挑战

过去,恩格尔的工程师手工编写结构化文本。对于简单的控制器,他们不使用建模或模拟。对于更复杂的控制器,他们只模拟最初的设计。在硬件测试之后,他们在电子表格中分析测试结果,然后根据这一分析修改手工编写的结构化文本。到那时,模拟就不再有意义了,因为执行与最初的设计并不匹配。

简单和复杂的控制器都需要大量的硬件测试。恩格尔想要减少硬件测试有几个原因。首先,这是昂贵和耗时的。第二,测试某些配置是危险的,可能会损坏机器。第三,在相同的条件下运行两个独立的测试通常是不可能的。

恩格尔想要一个闭环控制器开发的系统方法,将硬件测试的需求降到最低,并缩短新机器的调试时间。

解决方案

ENGEL用基于模型的设计的新工作流程加速了注塑机控制器的开发。

在这个工作流程中,恩格尔工程师根据熔化塑料的温度和压力的输入和输出值,以及机器部件的速度,创建一个工厂模型。

在仿真软件金宝app®,团队然后根据系统需求创建一个控制器模型和一组测试用例。

他们在Simulink中运行控制器和工厂的闭环仿真,以验证测试用例。金宝app运行额外的模拟以测试传感器故障和其他故障条件。

使用Simu金宝applink PLC Coder™,工程师从他们的Simulink控制器模型生成硬件独立的IEC 61131-3结构化文本,并将其部署到PLC进行硬件测试。

在原型硬件测试过程中收集的数据随后在MATLAB中进行分析®.工程师将硬件测试的结果与Simulink仿真的结果进行比较,以验证PLC的实现。金宝app他们在Simulink模型中改进控制器,然后为下一次迭代重新生成代码金宝app。

结果

  • 控制算法的开发和调试无需硬件.“对于我们使用Simulink PLC Coder的第一金宝app个项目,我们的控制器必须精确地同步两个驱动器,”Bernhard说。“因为我们使用的是基于模型的设计,所以我们可以在硬件可用之前彻底测试算法。一旦原型就绪,只需要对算法进行最小程度的修改。”

  • 控制器质量改进.Bernhard说:“基于模型的设计提高了我们控制器的质量,因为我们可以通过模拟进行比机器上更多的测试。”“模拟速度更快,我们可以将测试套件自动化到夜间运行。”

  • 加速试验数据分析.“与使用电子表格分析测试测量数据相比,MATLAB更快更容易使用,”Bernhard指出。“我们可以快速过滤数据,创建图表,帮助我们更好地理解测试结果,并最终优化产品质量。”

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