“利用MATLAB和Simulink进行基于模型的设计，我们同时实现了多个目标。金宝app我们开发了一种复杂的数字液压控制器，比以前的系统更可靠、准确和高效，我们加快了开发速度，这使我们具有竞争优势。”
Kari Leminen,美卓
在工业造纸设备中，压延辊必须精确控制，以达到纸张的平滑度和光泽度。通常情况下，轧辊位置必须保持在0.1毫米的公差范围内，轧辊之间接触线的夹紧压力与设定值的距离必须在0.2巴以内。
使用基于模型的设计，美居开发了一种数字液压系统，满足了这些要求，消耗了98%的能源，需要更少的占地面积，比传统的比例液压系统更可靠。
“基于模型的MATLAB和Simulink设计有助于帮助我们降低成本和提金宝app高质量，因为它使我们能够通过仿真测试和调整复杂的控制器设计，快速实现实时原型系统，并为生产工业控制器PLC生成代码。”美卓自动化技术总经理Kari Leminen说。
美卓公司希望简化其首个用于先进造纸机械的数字液压系统控制的开发、测试和生产。
虽然数字液压系统比比例液压系统需要更少的能量和占地面积，但它们需要更复杂的控制。一个数字操作的液压缸可以有30到40个阀门，而一台机器可以有20个或更多的气缸，这就产生了重要的控制要求。
美卓自动化技术工程师Ville Hopponen表示:“使用比例液压系统，可以很容易地设置PID控制器，根据需要调整阀门位置。“数字液压系统在控制器中需要更复杂的数学运算，在开发如此复杂的系统时，编程错误是很常见的。”
Metso需要一种高效的方法来生产实时原型系统、客户试点实施和数字液压控制器的生产版本。
美卓的工程师采用基于模型的设计方法，为数字液压系统开发了一个控制器，精确地遵循预定义的滚转位置、滚转速度和夹心压力目标。
最初的控制设计是与坦佩雷理工大学的智能液压和自动化系合作开发的。
大学研究人员在Simulink中对控制系统和数字阀门进行建模金宝app®．他们使用Simscape Multibody™对压延机框架和工厂的其他方面建模，并在Simulink中进行闭环仿真，以验证设计的可行性。金宝app
美卓的工程师对研究人员的初始模型进行了改进，使其适应商业用途，并添加了容错、诊断和状态报告功能。在Simulink中验证了增强设计后，美卓工程师使用Simulink Code金宝appr™从他们的模型生成C代码，并将其部署到dSPACE®模拟器®硬件用于实时测试。
在MATLAB中对测试结果进行了分析®并用于指导设计改进。
为了生产第一个客户试点版本，美卓从dSPACE切换到Simulink Real-Time™。金宝app在此过程中，核心的Simulink模型没有改变;金宝app只有输入和输出模块被更新，以适应与实际硬件的实时通信。
在试验项目成功后，美卓的工程师再次改变了目标，这次是Beckhoff®可编程逻辑控制器(PLC)采用C代码。重用了相同的核心控制器模块，对I/O模块做了小的更改。美卓的工程师们现在正在其他几个数字液压项目中使用基于模型的设计。
节省了数月的设计时间．Hopponen说:“通过使用我们的Simulink模型而不是在硬件上模拟液压系统和控制，我们可以更快地探索故障条件、金宝app阀门配置和其他设计选项。”“我们通过重用模型来生成用于测试原型和生产plc的代码，进一步缩短了开发时间。”
消除了客户数周的启动时间．“过去，在客户网站上直接调整系统参数需要数周时间，”莱米宁说。“通过基于模型的设计，我们可以调整模型和实时原型中的参数，所以当我们到达现场时，我们几乎可以立即开始运行系统。”
系统的可靠性增加．“Simulink中的模拟和Si金宝appmulink real-time的实时测试帮助我们提供了一个异常可靠的控制系统，”Leminen说。“事实证明，我们的控制器比传统系统更可靠，而且不会造成生产停机时间，这一点很重要，因为停机每小时的成本可能高达5000欧元或更多。”
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