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自主研发PMP平台助力软件开发

自主研发PMP平台助力软件开发

通过内部自主研发的PMP 平台,浦卓确保软件开发不再是瓶颈。通过早期建模和分析,物理系统的动态行为可以被非常准确地预测。工业各领域已经认识到PMP的优势,并将其用于自己的运动控制应用。

作者:Alexander Pil

Ralph Stassen)的描述影涉了浦卓近期“越级”的发展战略。“我们一开始仅是电子专家。”这位运动与机电一体化项目经理回忆道。“我们后续添加了定制软件,也做定制驱动和机电一体化。”在Stassen的团队中,目前一半的销售额来自于专业机电系统的开发。

浦卓的发展的发展完全是由技术驱动的。这听起来不错,但也有缺点。Stassen解释说:“客户带着问题来找我们,我们试图用我们内部的技术能力来解决它。”如此多的定制需求意味着浦卓必须建立非常专业的知识。事实上,它如此专业,以至于把自己推向了一个利基市场(即被市场中有绝对优势企业忽略的某些细分市场)。“4年前,我们开始创建自己的知识产权。我们在标准产品目录上投入了大量资金。毕竟,有了大量的标准驱动器和电机,我们可以更容易地更快地开发和交付机械电子系统。我们仍然做定制工作,但由于大多数构建模块已经可用,我们可以更快地行动。”

Prodrive Motion Platform - virtually

“因为这是虚拟软件技术,所以更新迭代非常迅速,” Milan van den Muyzenberg说。

适用所有客户

为了维持较高的开发速度,浦卓必须提高软件设计师的工作效率。浦卓的软件工程师Maik van Kranenburg说:“在我工作的17年里,我们已经建立了数个运动控制应用程序,他们都是基于现有软件的迭代。大约七年前,我们得出结论,持续性迭代软件并予以维护实在太困难了,于是我们开始构建一个新的平台,以相对轻松的方式配置我们的软件。我们现在可以基于Prodrive Motion Platform (浦卓运动控制平台)开发软件,给系统定义硬件模型和输入传感器执行器,然后再进行物理设计。今天,我们已获益良多。以前,压力可能是在软件上,但现在有了PMP,它又回到了固件和硬件上。该平台使我们能够在短时间内配置并运行软件。”

虽然PMP最初是为了使内部软件开发更高效而设计的,但浦卓很快发现它的客户也可以从该工具中受益。因此,浦卓广泛邀请其客户参与到PMP的持续改进和优化中来。Stassen承认:“在一次大型会议上同时向所有人征求意见是相当伤脑筋的,但这非常令人感激。我们询问他们我们应该如何设计软件,哪些功能是重要的,并让他们参与发展道路上的决策过程。通过这种方式,我们正在开发一个精确匹配我们所有高科技客户的通用平台。这是一个持续的过程,我们仍会定期举办会议进行调整。”

Van Kranenburg举了一个例子:“其中一个请求是关于数据获取的。最初,客户可以手动启动和停止数据获取,但后续客户有需求基于触发器启动和停止——客户希望记录某个峰值一秒之前和一秒之后的所有信号。我们提出了一个建议,并讨论了有待改进的地方。这就是我们创造一个所有客户都感兴趣的平台的方式。”

Prodrive motion platform - software

浦卓原本想让内部软件开发更高效,但它的客户也从PMP 平台 中受益。 

更快的迭代

结果显示,所有用户(包括内部和外部用户)的愿望都有相当多的特殊性。Stassen说:“高度软件驱动的工程团队可以很好地克服这些差异。这些工程师希望尽可能自由地从零开始,这样他们就能建造出最高效的系统。我们通过PMP提供这种开放性。在桌子的另一边是机械电子工程师,他们只想控制他们的引擎,根本不想编程。他们正在寻找一个实用的界面,可以方便地调整他们的驱动器。这也可以通过PMP实现,部分原因是我们集成了Matlab和Simulink。通过工具箱和PMP,你可以将这些工具中的模型上传到系统的控制器中。”

Van Kranenburg补充道:“我们过去常常与客户围坐在桌边讨论模型,然后手工实现它。当客户将其集成到他的系统中时,常常会遇到问题,我们必须一起来解决这些问题。那时,我们还没有一个与现实充分匹配的模型,因此我们无法很好地测试我们的软件。”PMP结束了机械和软件的分离模型。客户可以在Simulink中自己建模他的系统,把它变成一个库并上传。我们不再需要干预,因此避免了关于IP的讨论。客户可以做自己的事情,不再需要告诉我们机器的细节。你也可以在Simulink, PMP和最终的硬件上进行模拟。通过比较结果,可以显著缩短迭代时间。”

 

Prodrive Motion Platform - Motion control

使用浦卓运动控制平台,您可以在构建物理设计之前开始软件开发。

分析前置

PMP已经成熟好几年了。多个浦卓客户已经在内部使用该工具。项目信息浦卓是不允许分享太多的,但浦卓可以分享一家PCB生产设备制造商的开发过程的细节。浦卓为客户设计和建造所有的机械设备,并交付全部服务。客户只需要在上面添加自己的应用程序模块。

浦卓系统架构师Milan van den Muyzenberg说: “我们从客户的需求开始设计,机器的一些功能对客户来说是至关重要的。例如,最终呈现的运动形态决定了系统在市场上的成功程度。你需要提前确保这些东西的安全。我们立即从PMP中的一个模型开始,这样我们就可以正确地分析这个系统。在这样一个模型中,你可以注入干涉力,看看它们对动态行为有什么影响。你也可以通过检查特征频率来评估刚度。然后可以将这些知识链接回与客户相关的属性。因为这是虚拟软件技术,所以你可以快速迭代。”

使用PMP, 浦卓工程师可以构建、编译和运行必要的模型。Van Kranenburg解释道:“你可以在Simulink中进行模拟,并将结果代码加载到我们的模拟器中。“这样,我们就可以在虚拟环境中执行机器的关键动作。我们可以测试PMP中的动态行为,并将其与客户的模型进行比较。”

“正是控制工程师和机械工程师之间的紧密合作,” Van den Muyzenberg继续说道。“共同确保系统按照预期运行。随着过程的发展,我们有更多可用的硬件,我们可以在真实的硬件上测试开发的软件。我们目前仍处于将模型部署到电脑主机上的阶段,但我们几乎可以无缝切换。毕竟,我们使用的工具和软件将在以后的实际系统中运行。”

浦卓为客户提供了一个简化的机械模型。“他们当然更感兴趣的是机器的核心,而不是机械行为,”Van den Muyzenberg说。“但最终,一切都必须整合起来。该模型允许他们在早期阶段组装和测试整个系统。”

Motion and mechatronics - Manager

Ralph Stassen: “我们正在努力让PMP更开放使用’”

保持领先

PMP还有哪些地方可以改进?“我们已经非常接近‘一次成功’,”Van den Muyzenberg说。“机制与模型匹配得如此之好,机器动力学不出任何问题是在预期中的。因为我们谈论的是昂贵的,复杂的零件和非常长的交货时间,你的第一个试制品必须是成功的。PMP模式对我们帮助很大。”

Stassen说:“该平台的用户友好度还可以进一步提高。我们正在努力使PMP更容易使用,这样您就不必成为软件工程师来深度使用。我们的目标是高端市场,那里的愿望和要求非常具有挑战性。我们需要不断改进,才能跟上并保持领先。”