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Entwurf, Simulation, Generierung von
Echtzeitkode und Dokumentation ereignisgesteuerter
Systeme mittels |
| Beispiele | Die Anwendung der Blöcke veranschaulichen 11 Beispiele [ladbar als zip-File] mit u.a. parallelen und alternativen Verzweigungen, Rückführungen ohne den Anfangszustand, Definition von Teilfunktionsplänen, "Ansteuerung" von Bewegungszellen (Antrieben) mit Simulation von Regelschleifen, Ereignisgenerierung und Fehlerbehandlung. |
| Beschreibung | Für ereignisgesteuerte Systeme mit mehrdimensionalen Bewegungsabläufen wurde im Fachausschuß 4.12 "Bewegungssteuerungen für Be- und Verarbeitungsmaschinen" der VDI / VDE -Gesellschaft Meß- und Automatisierungstechnik ( GMA) die VDI/VDE- Richtlinie 3684 "Beschreibung ereignisgesteuerter Bewegungsabläufe mit Funktionsplänen" als interdisziplinär verständliches und anschauliches Dokumentationsmittel und Entwurfswerkzeug erarbeitet. Die Richtlinie ist über den Beuth Verlag Berlin verfügbar und kann auch für verallgemeinerte Maschinenmodelle eingesetzt werden, wie von der OMAC vorgeschlagen. |
| Echtzeitkode | Hybride Funktionspläne sind für eine Zielhardware in Echtzeitkode übersetzbar. Basis ist die Programmiersprache C. Beispiele für Target Hardware sind u.a.: PC, PC104, DSP, Mikrokontroller. Voraussetzung ist ein Standard ANSI C Kompiler. |
| Prüfung | Graphisch programmierte Funktionspläne können mit Hilfe der Toolbox Funktionsplanprüfung vorzugsweise mittels GUI's und bei Bedarf auch durch MATLAB Skripte auf Eingabe- und Programmierfehler geprüft werden. Nach Analyse des FUP's (Zustandsanzahl etc.) werden Parameter (z.B. Zustands- u. FUP-Nummern, Variablen, Fehlerbehandlung), Syntax (vgl. Richtlinie), Sackgassen (erste/alle) und Rückführschleifen (Entkopplung) überprüft. Die Prüfung kann wahlweise vollständig oder für ausgewählte Fehler erfolgen. Eine Ergebnisausgabe ist entweder in gestraffter Form oder ausführlich einschließlich von Hinweisen möglich. Bei Einsatz dieses Werkzeugs sind Vorbedingungen zu berücksichtigen. |
| Simulation | Mit einer Blockbibliothek Funktionsplan auf Grundlage der in der Richtlinie 3684 vorgeschlagenen Systembeschreibung ist ein durchgängiger Entwurfsweg bis zur Überprüfung des Systemverhaltens ereignisgesteuerter Systeme mittels Simulation einschließlich frühzeitiger Erkennung von Fehlern im Entwurfsprozeß möglich. Die FUP Blockbibliothek liegt als Erweiterungs-Blockbibliothek für Simulink vor und wurde hinsichtlich ihrer wesentlichen Eigenschaften zur Simulation von ereignisgesteuerten Prozessen speziell in mechatronischen Systemen entwickelt. |
| Software |
Version 3.2:
Windows 64-Bit PC-Version, Blockbibliothek mit mexw64 „dynamic link libraries“
einschließlich Blockhilfe, austauschbar mit mexw32, dll oder mexhpux (HP-UNIX);
Readmefirst.txt, Readme.txt; Beispiele für statischen und dynamischen Test
sowie parallele Abläufe zur Fehlerbehandlung (Sammelfehler, Verzweigung bei
Fehlern); Prüfwerkzeuge in Form von GUI‘s und m-Files, Beispiele zur Anwendung
der Prüfwerkzeuge (Parameter, Syntax, Definition von Aktionen, Blockverwendung,
Schleifen ...); Quellfiles zur Generierung von Echtzeitmaschinenkode. Ausgewählte
ältere Versionen sind verfügbar. Version 1.8: Einfachversion auf Basis von m-Files, unabhängig von Betriebssystemen; beschränkter Funktionsumfang: keine parallele Fehlerbehandlung, keine Prüfwerkzeuge, keine Generierung von Echtzeitkode. |
| Umfang |
Version 3.2: mdl-File (Simulink) Bibliothek mit 25 Blöcken, 3 „dynamic link libraries“,
1 m-File (MATLAB) zur Anmeldung als Blockset, weitere Files zur Realisierung von
Prüffunktionen sowie Quellfiles für die Generierung von Maschinenkode. Version 1.8: mdl-File (Simulink) Bibliothek mit 19 Blöcken, 11 p-Files, 1 m-File (MATLAB) zur Anmeldung als Blockset. Die Blockikonen gewährleisten nach kurzer Einarbeitungszeit einen sicheren Einsatz der Blöcke und damit einen Verzicht auf Blockkürzel im Sinne von Richtlinie und Übersichtlichkeit. Eine Blockhilfe ist für alle Blöcke on-line verfügbar. Wenige Anwendungshinweise ermöglichen bereits die Modellierung von Bewegungsabläufen. |
| Vorteile | Die Blockbibliothek ist eng an eine Richtlinie angelehnt (siehe Beschreibung) und kommt ohne spezielles Bedienfenster, ohne Kompilerlauf bei Simulation und ohne spezielle Kodierungssoftware bei Generierung von Echtzeitkode aus. Sie ist eine einfache Alternative zu Stateflow und ermöglicht durch automatische Umschaltung in Abhängigkeit von Fehlersignalen eine vom Normalablauf graphisch separat programmierbare Fehlerbehandlung - ohne Verlust an Übersichtlichkeit. Letzteres gilt auch für die Übertragung der Steuervariablen von Funktionsplänen zu Antrieben bzw. Bewegungszellen sowie die Anzeige aktiver Zustände. |