6. Regler och modellprocesser 33
7.3 Laborationer TNG022 39
En laboration har uppdaterats något för att realiseras med det nya systemet. Ett system har tagits fram motsvarande det gamla där man tar in ett antal sampel från en process till vilken man kan välja en rad olika insignaler. Även samplingstid går att ställa in direkt i interfacet, detta kräver dock att modellen byggs om (via knapp i interfacet).
Insamlad data kan antingen skickas direkt till MATLAB eller sparas som en datafil för senare bearbetning. Detta görs enkelt direkt från det framtagna användarinterfacet.
40
8. Avslutning
8.1 Diskussion
Både LabVIEW och MATLAB innehåller nödvändiga komponenter för att lösa de problem som arbetet har involverat. Båda alternativen innehåller i stort sett samma funktioner och lösningarna fungerar på ett till synes identiskt sett oavsett plattform. Rent funktionsmässigt är det därför svårt att väga ett alternativ över det andra. En teoretisk fördel för MATLAB är att man med RTWT automatiskt får realtidsexekvering vilket LabVIEW som standard inte garanterar. Realtime Windows Target- processen körs oberoende av Windows schemaläggare och påverkas därför inte av fel eller fördröjningar orsakade av andra program eller operativsystemet i sig. Denna säkerhet går även att utöka med lösningen xPC target vilket innebär att modeller körs på en separat PC från den utvecklingen sker från. Även LabVIEW har alternativ till realtidslösningar vilket kan vara ett intressant ämne vid vidareutveckling av arbetet.
När det gäller utveckling av reglersystem har dock LabVIEW en stor fördel i att ett grafiskt
användargränssnitt automatiskt genereras till varje program, utan att användaren behöver införskaffa ingående kunskap om vare sig vanlig programmering eller objekthantering. Utvecklingen av
applikationer går därför snabbare och risken för fel orsakade av utvecklaren blir mindre. Denna fördel kan dock även vara en nackdel då möjligheterna att göra speciella lösningar och funktioner begränsas av de block och funktioner som är inkluderade i miljön, medan man i MATLAB i princip kan göra precis vad man vill med lämplig programkod.
MATLAB har även fördelen att det är lätt att direkt exportera signaldata till workspace där användaren fritt kan behandla dessa nästan helt obegränsat. Egenformaterade grafer, där även till exempel data från förberedelser kan inkluderas, eller om man vill behandla signalerna med olika
signalbehandlingsverktyg. LabVIEW har till viss del stöd för liknande saker men kräver då att dessa inkluderas i programmet då LabVIEW saknar de direkta programmeringsmöjligheter MATLAB har. Möjligheten att skapa exekverbara filer i LabVIEW som kan köras utan att själva LabVIEW-
programmet startas och som är skyddade mot modifiering kan vara en fördel i vissa fall.
8.2 Vidareutveckling
I det fall arbetet önskas vidareutvecklas rekommenderas förslagsvis att real-time lösningar för
LabVIEW samt även xPC target för MATLAB utvärderas. De metoder som utvärderats och lösningar som tagits fram kan givetvis även användas för att reglera andra processer.
8.3 Slutsatser
Båda alternativen lämpar sig bra för de ändamål som arbetet avser. I det fallet en process endast ska regleras eller om användaren själv vill utveckla en reglerapplikation (till exempel i projektarbeten) bör LabVIEW användas, då detta är mindre komplext, tar mindre tid och möjligheten att skapa
exekverbara filer garderar mot att användare av misstag modifierar programmen.
Om däremot användningsändamålet är mer utredande och signaler ska bearbetas teoretiskt efter körning är MATLAB att föredra då man utan att modifiera reglerprogrammet fritt kan behandla signalerna direkt i MATLAB workspace.
41 Även i de fall mer känsliga processer ska regleras där säkerheten mot driftstörningar är en faktor bör MATLAB i och med realtidexekveringen föredras.
42
Referenslista
Publicerade källor:
Glad, Torkel & Ljung, Lennart (2006), Reglerteknik – Grundläggande Teori. Upplaga 4:3, Studentlitteratur. ISBN 978-91-44-02275-8
Thomas, Bertil (1992). Modern Reglerteknik. Tredje upplagan. Liber AB. ISBN 91-47-05085-3 Bengtsson, Lars (2004). LabVIEW från början. Version 7. Studentlitteratur, Lund.
ISBN 91-44-03798-8
Elektroniska källor:
- WWW:
”LabVIEW – Wikipedia, the free encyclopedia” Wikipedia, the free encyclopedia, 2009-06-02 [www]. Hämtat från <http://en.wikipedia.org/wiki/LabVIEW> 2009-06-07.
”National Instruments – Wikipedia, the free encyclopedia”, Wikipedia, the free encyclopedia, 2009- 06-03 [www]. Hämtat från <http://en.wikipedia.org/wiki/National_Instruments> 2009-06-07. ”ITN”, Linköpings Universitets hemsida, 2009-03-02 [www].
Hämtat från <http://www.itn.liu.se/overview/> 2009-06-01. ”ITN”, Linköpings Universitets hemsida, 2009-03-02 [www]. Hämtat från <http://www.itn.liu.se/english/overview/> 2009-06-01.
“MATLAB – Wikipedia” Wikipedia, den fria encyklopedin, 2009-06-05 [www]. Hämtat från <http://sv.wikipedia.org/wiki/MATLAB > 2009-07-03.
”Simulink – Wikipedia, the free encyclopedia” Wikipedia, the free encyclopedia, 2009-06-04 [www]. Hämtat från < http://en.wikipedia.org/wiki/Simulink> 2009-07-03.
“Real-Time Windows Target – Run Simulink models on a PC in Real time”, The MathWorks – MATLAB and Simulink for Technical Computing, publiceringsdatum okänt [www].
Hämtat från <http://www.mathworks.com/products/rtwt/> 2009-07-05.
“MATLAB – Documentation”, The MathWorks – MATLAB and Simulink for Technical Computing, publiceringsdatum okänt [www]. Hämtat från
<http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/techdoc/matlab_prog/f9-39719.html> 2009-07-10. ”NI PCI-6221 – 16-Bit, 250 kS/s, 16 Analog inputs” National Instruments, Test and Measurement, publiceringsdatum okänt [www],
Hämtat från <http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/14132> 2009-08-11.
”NI BNC-2110 – Shielded Connector Block for M Series, E Series, and NI 67xx Devices” National Instruments, Test and Measurement, publiceringsdatum okänt [www],
43
Opublicerade källor:
Granath, Sten & Karlsson, Kjell (2003). PI(D)-Regulatorer. Institutionen för Teknik och Naturvetenskap, Linköpings Universitet. [Laborations-pm]
Granath, Sten m.fl. (2005). Regulator i dSPACE. Institutionen för Teknik och Naturvetenskap, Linköpings Universitet. [Laborations-pm]
Granath, Sten m.fl. (2005). Servosystem. Institutionen för Teknik och Naturvetenskap, Linköpings Universitet. [Laborations-pm]
Backström, Lars, årtal okänt. PID-reglering av värmefläkt. Institutionen för Teknik och Naturvetenskap, Linköpings Universitet. [Laborations-pm]
Författare okänd, årtal okänt. Reglerteknik grk – Lab 1: PID-regulatorer och öppen styrning. Institutionen för Systemteknik, Linköpings universitet. [Laborations-pm]
Författare okänd, årtal okänt. Reglerteknik grk – Lab 2: Modellbaserad reglering av dubbeltankar. Institutionen för Systemteknik, Linköpings universitet. [Laborations-pm]
Östring, Måns (2008). Systemidentifiering: Laboration 3 i kursen modellbygge och simulering. Institutionen för Teknik och Naturvetenskap, Linköpings Universitet. [Laborations-pm]
Personlig kommunikation:
44
Bilagor
Bilaga 1: civ1opentank och civ1regtank – Ursprunglig programlösning för
reglering av vattentankprocessen
Blockdiagram i simulink för filen civ1opentank
45 Öperatörsbild i controldesk för civ1opentank
46