Fabrication industrielle
Modélisez de nouveaux processus de fabrication avant leur mise en œuvre ou des processus existants afin de diagnostiquer les problèmes. Utilisez Mathematica pour les analyses, y compris le prétraitement et le post-traitement des modèles, des simulations et des résultats.
Système de réservoir OPC UA
Cet exemple démontre l’utilisation de la communication OPC UA dans un modèle de System Modeler sur un simple système de réservoir. OPC UA est un protocole de communication sécurisé, robuste et évolutif, utilisé dans de nombreuses industries à travers le monde. Pour plus d’informations, consultez le site Web de l’OPC Foundation.
Pour exécuter cet exemple, il vous faut
les dernières versions de System Modeler et Mathematica.
Veuillez choisir :
Obtenirun essai gratuit Continuer
le téléchargement
Pourquoi l’OPC UA est-il utile avec System Modeler ?
La possibilité d’intégrer les capacités de modélisation de System Modeler avec des objets du monde réel en temps réel est très avantageuse. L’utilisation d’OPC UA permet une communication sûre entre le matériel, tel qu’un Raspberry Pi ou un automate, et les modèles de simulation.
Communication à l’aide de la bibliothèque OPC UA
Le modèle de l’exemple consiste en un système de réservoir simple qui peut communiquer par le biais du protocole OPC UA. La mesure du niveau de liquide du premier réservoir est écrite dans un nœud à valeur réelle sur le serveur OPC UA. Cette valeur est ensuite lue par une autre composante, qui l’utilise comme référence pour le niveau de liquide du deuxième réservoir.
Le schéma du système de réservoir utilisant la communication OPC UA.
L’intégration de la communication OPC UA dans les modèles de System Modeler permet aux industries utilisant OPC UA de connecter des signaux directement dans un modèle avec des données en direct. Cela ouvre de nombreuses possibilités en matière de théorie du contrôle, de traitement des signaux et bien plus encore.
Comment cela fonctionne-t-il ?
Les composantes de System Modeler définies dans la bibliothèque OPC UA de Modelica utilisent du code C externe pour appeler des fonctions à une implémentation de la bibliothèque OPC UA en code C. Grâce aux composantes OPC UA de System Modeler, des valeurs peuvent être écrites et lues sur des nœuds d’un serveur OPC UA. Comme OPC UA est multi-plateforme par rapport à OPC Classic, le serveur OPC UA peut également fonctionner sur de petites puces ou sur un Raspberry Pi, par exemple.
Code C externe
En appelant un code QC externe, System Modeler peut communiquer en direct avec tout matériel externe compatible, en utilisant OPC UA.
Tracé des niveaux des deux réservoirs en fonction du temps. Le premier réservoir commence par être plein (1 m) et se vide ensuite. La mesure du niveau de liquide dans le premier réservoir est enregistrée sur le serveur à une fréquence d’échantillonnage de 0,2 s. Le réservoir inférieur utilise la mesure du premier réservoir comme valeur de référence pour son niveau de liquide, ce qui est visible dans le tracé du bas.
Connexion de System Modeler au matériel
Il est bien sûr également possible de remplacer les modèles des réservoirs par des valeurs provenant de capteurs de réservoirs de liquide réels, ou de simplement connecter du matériel pour contrôler les signaux de référence vers les réservoirs dans le modèle. Nous allons vous montrer comment procéder dans ce dernier cas. Pour introduire ces signaux dans le modèle, vous pouvez soit utiliser Model Plug, comme dans cet exemple, soit utiliser Mathematica pour connecter le matériel à une simulation en cours. Pour pouvoir faire fonctionner un modèle comme celui-ci, vous devez bien sûr avoir accès à un Arduino ou à quelque chose de similaire.
Voici un aperçu de ce à quoi ressemble le schéma du modèle si vous utilisez Model Plug pour vous connecter à un matériel externe afin de contrôler le signal de référence du premier réservoir et l’arrivée de liquide dans le deuxième réservoir. Ce modèle est très utile pour entraîner des opérateurs.
Photo de l’Arduino avec les boutons qui contrôlent les valeurs de référence pour les réservoirs. Il est connecté à la simulation dans System Modeler par l’intermédiaire de la bibliothèque Model Plug.
Tracé des entrées provenant des boutons (en haut) et des niveaux des deux réservoirs en fonction du temps (en bas). Le premier signal définit le niveau de liquide souhaité dans le premier réservoir. Le second signal définit l’arrivée de liquide dans le second réservoir. Cependant, le deuxième réservoir essaiera toujours de maintenir le même niveau de liquide que le premier réservoir et suivra plus ou moins rapidement en fonction de l’afflux.
Si vous disposiez de véritables réservoirs avec du liquide et des capteurs, vous pourriez remplacer les modèles de réservoirs dans le modèle ci-dessus par des données de capteurs uniquement. Dans ce cas, vous pourriez utiliser les entrées et les sorties des réservoirs en utilisant un Arduino pour vous connecter à System Modeler, ainsi qu’OPC UA pour transférer les données des capteurs entre les réservoirs. Pour d’autres cas d’utilisation, voyez aussi comment vous pouvez utiliser OPC Classic.
Wolfram System Modeler
Essayez
Achetez
System Modeler est disponible en anglais
et en japonais
sur Windows, macOS et Linux »
Vous avez des questions ou des commentaires ? Contactez un expert Wolfram »