系统集成:基于模型的设计工具编写工业设备控制软件

机器制造商有一个新的设计软件工具，可以编写相关的自动化软件，节省50%的设计时间。大约一年前，一家风力涡轮机制造商找到罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation)的工程师，询问他们:“你能让ControlLogix运行起来吗

C代码?”MathWorks公司的matlab和Simulink软件分别成功地从模型中生成C、c++、VHDL和Verilog代码，这些代码将在基于pc的控制系统上运行。这种基于模型的设计通过允许快速测试和更改代码来减少编程错误并加快开发时间。

经过几个月的整合和协商，The MathWorks开发了一个工具，将其基于模型的设计转换为可编程逻辑控制器(PLC)的代码，称为Simulink PLC Coder。

The MathWorks的Simulink PLC编码器产品经理Tom Erkkinen和罗克韦尔自动化的战略联盟经理Jason Weber接受了我们的采访控制工程讨论合作关系，以及该产品对机器制造商、系统集成商和plc终端用户的优势。

从两个角度来看，这种合作都很有意义。“Matlab拥有风力涡轮机领域，”韦伯说，“但他们的软件只能在基于pc的硬件上运行。”Erkkinen说:“我们了解到，如果MathWorks想要支持整个工业自动化，我们必须支持plc。我不能去找工业客户，却不这么做。”

使用MathWorks软件进行设计、模拟、测试和验证基于pc控制的复杂机电系统。开发包括在框图和显示相互关系的算法中创建捕捉电气、机械、控制和工艺参数的模型。当模型运行时，软件创建图并捕获数据，这些数据为算法生成代码，也为测试用例生成代码。这使得机器制造商在为特定的硬件平台(如微控制单元(mcu)和现场可编程门阵列(fpga))生成可执行代码之前，可以测试和验证系统设计。

MathWorks不处理流程的可执行代码部分。“我们不生产编译器，”Erkkinen说。所以我们需要罗克韦尔帮我们弄到硬件。plc是一种独特的动物，但考虑到我们的软件架构，利用我们的编码器开发一种新语言是相当容易的。这意味着它不是版本1的编码器。它的起源可以追溯到1992年。”

在本例中，硬件是使用RSLogix 5000软件的ControlLogix pac。Simulink PLC Coder采用Matlab或Simulink算法并生成IEC 61131结构化文本(ST)。RSLogix 5000采用ST并为PLC生成可执行文件。Weber说:“它还产生了链接回算法的‘挂钩’，这表明模型与生成的可执行代码相匹配，以及[产生]测试用例的代码。”“一旦进入RSLogix，我就可以比较测试用例结果。现在我知道我实现的东西符合我的模型。”

这种基于模型的设计有很多好处:
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•kkinen和韦伯。
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•ior，根据阿伯丁的一项研究，“系统设计:机电一体化的新产品开发”，Erkkinen引用。

Weber补充道:“来自The MathWorks的Simulink PLC Coder软件使罗克韦尔自动化的产品更有价值。通过双向同步软件工具，我们的客户将能够非常快速地进行更改，并改善相关人员之间的沟通。”

MathWorks是罗克韦尔自动化公司与软件供应商合作的最新项目。其他合作公司包括达索系统和ePlan。

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——总编辑马克·霍斯克和高级编辑蕾妮·罗宾斯控制工程

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