用户故事

Wärtsilä使用生产代码生成加速引擎控制开发

挑战

为大型柴油和燃气发动机开发嵌入式控制,降低排放,提高性能和可靠性

解决方案

使用基于模型设计的MathWorks工具为创新的控制器软件设计、测试和自动生成嵌入式代码

结果

  • 可重用模型
  • 快20%的代码
  • 生产率提高200-300%

“众所周知,现代控制功能的开发存在问题,通常需要进行大量的发动机测试。金宝appSimulink和Embedded Coder让我们能够在流程早期设计和优化功能,节省大量昂贵的引擎测试。”

约翰思考,瓦锡兰
瓦锡兰发动机。

能源生产和船舶推进是大型柴油和燃气发动机的主要市场,设计更清洁和更高效的发动机正面临着环境和商业方面的挑战。作为全球第一家在大型燃油柴油机上使用共轨电子燃油喷射的制造商,Wärtsilä走在嵌入式系统创新的前沿。这一创新的关键是他们的发动机控制软件,由控制战略家、软件工程师和硬件设计师团队开发,以减少排放,提高性能,并确保可靠性。

然而,随着他们的引擎软件的规模和复杂性的增长,Wärtsilä的手动c代码方法阻碍了他们的工程团队开发清晰的规范和有效的沟通。使用MathWorks工具进行基于模型的设计,Wärtsilä通过建模和仿真采用了更自然的范例。

Wärtsilä自动化专家Ari Saikkonen解释说:“具有可执行规范和自动代码生成的符号编程是为我们的引擎控制开发复杂的嵌入式软件所必需的。”“金宝appSimulink和Embedded Coder是我们应用基于模型设计的核心工具,并已成功应用于我们的生产项目。”

挑战

先进的控制策略越来越多地应用于所有发动机系统,尤其是新兴技术领域。分布式发电环境将客户的工厂与电网问题隔离开来,现在严重依赖软件来提高电能质量和可靠性。基于天然气的发动机系统也越来越普及,完全依赖电子设备来控制发动机性能。

Wärtsilä需要一个经过验证的嵌入式软件开发过程来设计这些新策略,保持高系统可靠性,并满足上市时间需求。为了使用这个新的过程,他们需要提供可执行图和自动代码生成的符号设计工具。这些工具还需要在其正式的开发过程中工作,这包括严格的验证和确认。

Saikkonen说:“基于c的开发变得极其困难,需要进行太多的发动机测试。”“我们需要一个集成的动态模拟来测试应用程序与详细的软件模型,以达到高度的准确性,当应用程序第一次在真正的引擎上运行时,几乎不会有什么问题。”

解决方案

在评估了几个选项后,Wärtsilä选择了Simulink金宝app®设计和模拟其系统模型和嵌入式编码器®从模型中自动生成生产代码。这种方法使他们能够轻松地从设计过渡到实现,并在早期开发阶段验证和验证模型,满足严格的发布计划,并通过执行更少的实时引擎测试来降低开发成本。

Wärtsilä自动化下载188bet金金宝app宝搏专家Tom Kaas解释说:“MathWorks产品支持整个实现阶段的设计,并覆盖了测试阶段的重要部分。”MathWorks工具提供了一个完整的控制系统开发包——而不仅仅是一个点解决方案。”

Wärtsilä工程师使用MathWorks工具进行基于模型的设计,使用分层块图和状态机来构造和表示复杂的功能和算法。他们详细并细化了图表,以包含软件设计信息,例如数据类型、功能分区和示例时间信息。

工程师们使用Simulink模金宝app拟控制律功能,如PID控制、燃油限制器和前馈控制。Stateflow帮助他们设计逻辑驱动的状态机,比如模式转换。使用Simu金宝applink和Stateflow, Wärtsilä创建了一个完整的组件库,作为广泛应用程序(如速度/负载控制器)的实现基础。使用模型组件,工程师快速组装和管理大型应用程序。

有了这些块和模型的基础,Wärtsilä可以轻松地、有条不紊地发展后续的开发项目,而不再从头创建新的应用程序。使用螺旋开发方法,工程师首先确定业务需求,并在初始产品发布之后很长时间内继续维护应用程序。通过将这个过程基于基于模型的设计的MathWorks工具,迭代更容易执行,因为设计更清晰,并且与实现匹配。

“使用Simulink和嵌入式编码器金宝app的结果令人印象深刻,”Kaas说。“我们已经看到了软件开发度量的所有方面的显著改进:质量、效率和工程时间。”

Wärtsilä的速度/负载控制器现在已投入商业使用。他们现在正在积极开发几个基于MathWorks工具的新的生产软件应用程序。

结果

  • 可重用模型.Kaas说:“我们在第一个项目中满足了所有的目标,并为未来的项目建立了可重用模型的坚实基线。”

  • 快20%的代码.“自动生成的代码在RAM、ROM和执行速度方面优于手动代码,”Saikkonen说。“我们估计代码大小将减少30%,CPU执行时间将减少近20%。”

  • 生产率提高200-300%.“由Simulink和Embedded Coder提供的更高的抽象、改进的结构和自动生产代码使我们的生产率提高了2-3倍,”Saikkonen说。金宝app

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