Übersicht
MATLAB® und Simulink®
MATLAB® und Simulink® haben sich, auch bei angehenden Ingenieurinnen und Ingenieuren, global zu etablierten Umgebungen für verschiedenste Anwendungen entwickelt. Die Gründe dafür sind vielfältig. MATLAB® und Simulink® liefern Umgebungen, in denen man sich ganz auf die Engineering-Aufgabe konzentrieren kann. Das ist ideal für didaktische Konzepte in der Lehre und effizient in industriellen Anwendungen. MATLAB® liefert mit seinen zahlreichen Toolboxen eine ideale Umgebung zur Entwicklung von Algorithmen und zur Analyse von Daten. MATLAB® bietet zahlreiche Funktionen zum einfachen Zugriff auf unterschiedliche Datenformate und harmoniert mit den unterschiedlichen Data-Logging-Mechanismen von TwinCAT. Simulink® ist fokussiert auf die durchgängige Unterstützung von Model Based Design (MBD). Hierbei wird anhand eines Systemmodells entwickelt, getestet und verifiziert. Die anschließende, automatische Code-Generierung für Plattformen wie TwinCAT stellt eine ideale Lösung dar, um den getesteten Code in der Produktion anzuwenden. Simulink® stellt alle Mittel zur Modellierung von Multi-Physik-Simulationen und Erstellung von Steuerungs-, Regelungs- und KI-Algorithmen bereit. Somit kommt auf Ihren Steuerungen nur qualitativ hochwertiger und an Modellen getesteter Code zum Einsatz.
Technologien und Produkte für TwinCAT 3
TE1400 TwinCAT 3 Target for Simulink®
Mit dem TwinCAT 3 Target for Simulink® ist es möglich, in Simulink® entwickelte Modelle in TwinCAT 3 nutzbar zu machen. Dabei können in Simulink® diverse Toolboxen, z. B. SimScape™, Stateflow™ oder DSP System Toolbox™ eingebunden werden. Auch eingebettete MATLAB®-Funktionsbausteine werden unterstützt. Die Modelle werden automatisch mithilfe des Simulink Coder™ in C/C++-Code übersetzt und mit dem TwinCAT 3 Target for Simulink® in echtzeitfähige TwinCAT-Objekte überführt. Aus Simulink® erstellte TwinCAT-Objekte tragen dieselben Interfaces und Eigenschaften wie alle anderen TwinCAT-Objekte. Sie lassen sich vollständig im TwinCAT 3 Engineering verwenden, z. B. mit SPS-Quellcode zu einem Gesamtprojekt erweitern, debuggen und mit Feldbusteilnehmern verknüpfen, siehe Dokumentation TE1400 TwinCAT 3 Target for Simulink®.
TE1401 TwinCAT 3 Target for MATLAB®
Mit TwinCAT 3 Target for MATLAB® können MATLAB®-Funktionen in TwinCAT 3 genutzt werden. Die Funktionen werden automatisch in TwinCAT-Objekte überführt und fließend im TwinCAT 3 Engineering verwendet. Die automatisch generierten Module können einerseits als TcCOM-Objekt und andererseits als SPS-Funktionsbaustein, auch als Bestandteil einer eigens erstellen SPS-Bibliothek, in die TwinCAT-Solution eingebunden werden. Die eingefügten Module werden mit dem gesamten TwinCAT-Projekt in die TwinCAT-3-Laufzeit heruntergespielt und dort, wie alle anderen Objekte, innerhalb der Echtzeitumgebung ausgeführt, siehe Dokumentation TE1401 TwinCAT 3 Target for MATLAB®.
TE1410 TwinCAT 3 Interface for MATLAB®/Simulink®
Mit TwinCAT 3 Interface for MATLAB®/Simulink® stellen Sie eine performante bidirektionale Kommunikation zwischen der TwinCAT Runtime und MATLAB® oder Simulink® her. In der Engineeringphase einer Anlage können Sie das Werkzeug z. B. zur Software-in-the-Loop-Simulation mit Simulink® nutzen. Während der Maschinenlaufzeit realisieren Sie mit diesem Produkt beispielsweise:
- Ein MATLAB® App-basiertes Human-Maschine-Interface (HMI)
- Einen MATLAB® Compiler Runtime basierten Compute Server für z. B. prädiktive Wartung oder Parameteroptimierung
Zur Dokumentation vom TwinCAT 3 Interface for MATLAB®/Simulink®
TwinCAT Basistechnologien für MATLAB® und Simulink®
Die im Folgenden vorgestellten Tools sind lizenzkostenfrei und Bestandteil des TwinCAT 3 XAE bzw. Full Setups.
TwinCAT 3 Block Diagram
Der Block Diagram Viewer ermöglicht die Anzeige, das Debugging und die Parametrierung eines TcCOM-Moduls über ein im TwinCAT Engineering System dargestelltes Block Diagram. Dieser Reiter ist nur für TcCOM-Module verfügbar, welche mit dem Target for MATLAB® oder Target for Simulink® generiert wurden. Der Export des Block Diagrams ist bei beiden Targets optional.
Zur Dokumentation von TwinCAT 3 Block Diagram
TwinCAT 3 Automation Interface
Das TwinCAT 3 Automation Interface ist eine Programmierschnittstelle für TwinCAT Projekte, d. h. Sie können eine Konfiguration im System Manager anlegen, eine PLC erstellen und Code einfügen sowie TcCOM-Objekte instanziieren, ohne TwinCAT über Visual Studio oder das TwinCAT XAE zu öffnen. Diese API ist unter anderem auch für MATLAB® verfügbar.
Zur Dokumentation von TwinCAT 3 Automation Interface mit MATLAB®