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Generierung von Embedded Code

Durch automatische Generierung von Algorithmen für Industriesteuerungen lassen sich Modelle erheblich schneller und einfacher in Embedded Code umwandeln als mit konventioneller Programmierung. Entwickler von Industriesteuerungen steigern so ihre Produktivität um 200–300%, zertifizieren High-Integrity Systeme oder entwickeln eine Druckmaschine, deren erstes Exemplar bereits exakt so funktioniert wie der Systementwurf.
MathWorks bietet innovative Lösungen, die den gesamten Entwicklungszyklus von Industriesystemen vom Systementwurf über die Erzeugung und Verifikation von Embedded Code bis hin zur Zertifizierung nach IEC 61508 umfassen. Diese Lösungen ermöglichen es Unternehmen, mit der enormen Geschwindigkeit der Weiterentwicklung eingebetteter Technologien in modernen Industrieanlagen Schritt zu halten.
Simulink und Stateflow eignen sich sehr gut zur Entwicklung von Motoren und Stromgeneratoren sowie Robotik- und Prozessautomatisierungs-Systemen für die Industrieautomatisierung. Die Nutzung ausführbarer Spezifikationen statt statischer Diagramme beschleunigt den Systementwurf, stellt das gewünschte Verhalten von Algorithmen in eindeutiger Form dar und ermöglicht eine frühzeitige Verifikation und Validierung. Zu den zentralen unterstützten Fähigkeiten gehören die Komponenten-Entwicklung mit Modellblöcken sowie die Entwicklung mechatronischer Komponenten mit Simscape™-Modellen.
Embedded Coder® generiert Embedded Code aus Systemmodellen. Dieser Code kann für das On-Target Rapid Prototyping von Systemen oder die Implementierung von Embedded Code verwendet werden. Beim On-Target Rapid Prototyping werden Algorithmen auf dem tatsächlichen (oder emulierten) Produktions-Prozessor ausgeführt. Dies senkt die Hardwarekosten und erhöht gleichzeitig die Wiedergabetreue. Bei der Generierung von Embedded Code wird in der Default-Einstellung universeller ANSI/ISO C- oder C++-Code für alle Plattformen erzeugt, der aber mithilfe flexibler APIs leicht für spezielle DSPs oder MCUs optimiert werden kann. Mit dem Legacy Code Tool lässt sich außerdem handgeschriebener Code während der Simulation oder der Codegenerierung in die Software integrieren. Dies garantiert die Wertbeständigkeit bereits getätigter Investitionen in die Softwareentwicklung und gestattet einen schrittweisen Einstieg in die automatische Codegenerierung.
Processor-in-the-Loop (PIL)- und Hardware-in-the-Loop (HIL)-Tests bilden die zentralen Punkte der Verifikation von Code für Industriesteuerungen. Dabei wird die Ausführung von Software und System automatisch gegen das Verhalten des simulierten Referenzmodells getestet und die Ergebnisse der beiden direkt verglichen. PIL-Testumgebungen können auf einfache Weise mit dem Embedded Coderoder durch direkte Verbindung mit dem Prozessorboard erzeugt werden. xPC Target™ ermöglicht Hardware-in-the-Loop-Tests auf PC-Hardware. Dazu wird aus einem Simulink-Modell der Regelstrecke Echtzeitcode generiert und ausgeführt. Durch bidirektionale Verknüpfungen zwischen Code und Modell lässt sich jede Codezeile direkt zu allen zugehörigen Blöcken und Zuständen im Modell zurückverfolgen und so das Debugging und die Verifikation verbessern. Unterstützung für häufig verwendete IDEs und Prozessoren bieten der Embedded Coder. Die Polyspace-Produkte für die Codeverifikation überprüfen außerdem sowohl generierten als auch handgeschriebenen Code auf Laufzeitfehler und auf MISRA C®-2004--Konformität.
Creating a PIL Environment (Example)
Die IEC 61508 ist der zentrale Sicherheitsstandard für Industriesteuerungen. Der TÜV SÜD hat den Embedded Coder und die Polyspace-Produkte für die Codeverifikation sowie den MISRA C-2004 Code Analyzer nach IEC 61508 zertifiziert. Die TÜV SÜD-Zertifikate und Zertifizierungsberichte sind im IEC Certification Kit enthalten. Die Zertifizierungen des TÜV SÜD basieren auf anwendungsspezifischen Verifikations- und Validierungs-Workflows, die ebenfalls im IEC Certification Kit bereitgestellt werden.
"Wir haben praktisch den gesamten C-Code für den AC 800PEC-Controller automatisch generiert. Was man simuliert ist das, was man später ausführt. Der erzeugte Code ist fehlerfrei und beschreibt exakt den Algorithmus, der in Simulink definiert wurde."Zum Anwenderbericht