用户故事

Weinmann拯救生命的交通发展通风机使用基于模型的设计

挑战

嵌入式软件开发一种先进的应急和医院交通通风筒

解决方案

使用MATLAB和Simuli金宝appnk模型设计模型和模拟控制器,生成生产代码,精简合规认证

结果

  • 代码开发和评论加速50%
  • 许多设计方案探讨
  • 60%的核心设计重用

“建模、模拟和实现通风机的嵌入式软件与模型大大简化合规认证。金宝app模型帮助确保提供全面的文档和结构化的开发过程和系统的可视化表示的认证审查”。

Weinmann Florian迪茨博士
MEDUMAT传输通风筒。图像©Weinmann医疗技术。

MEDUMAT运输通风机将氧气和空气的混合物的肺的病人需要呼吸支持。金宝app由Weinmann医疗技术开发,MEDUMAT运输是设计用于在紧急护理和运输intrahospital或转诊小组转移。作为一项紧急医疗设备部署在一个广泛的操作条件,MEDUMAT运输必须是便携式,多才多艺,非常可靠。

基于模型的设计与MATLAB Weinmann工程师使用®和仿真软金宝app件®开发嵌入式软件MEDUMAT运输。这种方法不仅简化生产;它还帮助Weinmann与德国莱茵SUD ISO / IEC 62304认证MEDUMAT运输,DIN EN ISO 13485、ISO 10651 - 3日和DIN EN ISO 14971标准。

“MEDUMAT数量级比之前复杂通风,我们开发了“Florian迪茨博士说,Weinmann会展急诊医学主管。“基于模型设计与MATLAB仿真软件使我们能够处理增加了复杂性,并帮助我金宝app们实现合规认证。使用模型来代替手写代码使得嵌入式软件易于维护和重用,并帮助我们解释技术认证权威。”

挑战

MEDUMAT运输有多种传感器来测量压力、流量、温度、和摩尔质量(用来测量氧气浓度)。这些传感器,结合先进的气动电磁阀,使MEDUMAT交通最发达和最complex-ventilator Weinmann发达。

Weinmann工程师认识到他们的传统工艺,嵌入式软件的编码,并不是为这个项目可行。“合规认证将是极其复杂的,如果代码都是手写的,因为我们将没有办法证明整个系统,”迪茨说。“维护,也将是一个挑战,因为这是一个巨大的努力的同事了解很多行代码没有丰富的文档。”

除了开发嵌入式软件设备的16位英飞凌®XC161CJ单片机(MCU), Weinmann工程师需要开发一个子系统,使用德州仪器™TMS320C2810™单片机处理信号从附近的一个流量传感器定位病人的气管内管。为这个系统,找到最优算法所需的工程师评估大量的设计方案。

解决方案

Weinmann用MATLAB和Simulink模金宝app型,模拟,帮助验证MEDUMAT运输和简化的嵌入式软件合规认证过程。

Weinmann工程师开发了一个仿真软件工厂模式,其中包括硬件金宝app组件以及人类肺部的力学模型。

该团队使用仿真软件和Stat金宝appeflow®控制器模型及其状态机,包括一个状态机跟踪备用,启动、关闭等操作模式和管理整个通风过程。

系统级控制器模型作为顶级层次的子系统,也在仿真软件建模,支持模块化软件设计的基本要求和体系结构。金宝app金宝app

开发和模拟设计作为一个浮点模型后,工程师们使用定点设计师将它转换成16位单片机定点进行部署。

与单片机并行发展,工程师使用DSP系统工具箱发展数字滤波器的近端流量传感器和算法计算出气体流速病人。

跑后闭环模拟控制器和仿真软件,该团队使用嵌入式编码器金宝app®代码生成生产控制系统和传感器信号处理子系统。他们部署代码英飞凌和TI单片机,分别。

Weinmann工程师执行单元测试中的每个子系统模型,利用仿真软件覆盖金宝app分析模型的报道。

大多数安全标准明确要求或建议使用基于模型的设计。因此,在MATLAB和Simulink Weinman将利用其投资未来的项目要求认证。金宝app

MEDUMAT交通目前正在生产中,使用医务人员在欧洲,亚洲和澳大利亚。

结果

  • 代码开发和评论加速50%。“基于模型的设计使我们产生100%的嵌入式软件,不包括司机,”迪茨说。“我们也少花了50%的时间在内部审查,因为我们一起工作模型,而不是底层的源代码。”

  • 许多设计方案探讨。“我们与MATLAB仿真软件评价4金宝app0信号处理算法,我们不可能做如果我们手工编码,”迪茨指出。“我们分析和MATLAB绘制结果产生的不同的算法来确定我们的设计最好的。”

  • 60%的核心设计重用。”在发展新一代通风筒,它使用一个不同的处理器,我们将大约60%的Simulink仿真模型重用MEDUMAT运输,”迪茨说。金宝app“我们估计这个重用将减少开发时间在新项目一个额外的30%。”