ИЦ «Бреслер» сократил на 50% сроки разработки терминала релейной защиты «ТОР 100-ЗЗН» при помощи MATLAB и Simulink
28 марта 2011
«Высокоуровневый подход модельно-ориентированного проектирования может дать существенный выигрыш во времени проектирования при решении сложных алгоритмических задач в условиях сжатых сроков исполнения проекта» – Питиримов С.В., инженер-исследователь отдела аппаратного обеспечения ООО «Исследовательский центр Бреслер».
«Исследовательский центр «Бреслер» – российское научно-производственное предприятие, выполняющее полный спектр работ как по релейной защите и автоматике, так и по автоматизации технологических процессов всех уровней напряжений с использованием продукции собственного производства, один из немногих поставщиков научно-технической продукции для ФСК и РАО ЕЭС России.
Использование модельно-ориентированного проектирования позволило ИЦ «Бреслер» значительно ускорить отладку алгоритмов релейной защиты и исключить ошибки ручного кодирования Си-кода для целевого микроконтроллера аппаратуры за счёт автоматической генерации Си кода непосредственно из моделей Simulink.
Продукты MathWorks используются в различных проектах, в частности в разработке терминала релейной защиты «ТОР 100-ЗЗН». Терминалы серии «ТОР 100» выполняют функции отдельных защит или набора защит (МТЗ, ТЗНП, ТЗОП, ЗМН, ДЗТ и пр.) в схемах вторичной коммутации присоединений 0,4 кВ и выше. Реле производят измерения токов, напряжений, частоты, а также регистрацию и осциллографирование аварийных событий. Имеется возможность интеграции реле в АСУ ТП.
Задача
При разработке изделия «ТОР 100-ЗЗН» требовалось выполнять цифровую обработку переходных процессов в электрических сетях в реальном времени. Инженерам было необходимо обеспечить высокую скорость работы изделия при сохранении высокоуровневого подхода к проектированию.
Решение
При помощи Simulink была создана модель электрической линии, выходные данные с которой подавались на модель требуемого алгоритма работы изделия «ТОР 100-ЗЗН». Во время отладки моделей одновременно проводились работы по созданию и отладке аппаратуры. По готовности аппаратной части изделия Си-код, автоматически сгенерированный из разработанной модели при помощи Real-Time Workshop Embedded Coder, был загружен в целевой микроконтроллер Texas Instruments TMS320F28335PGFA создаваемого изделия. На заключительном этапе проектных работ были проведены натурные испытания изделия в аппаратуре с помощью внешних электрических сигналов.
Результаты
Автоматически сгенерирован Си код
Возможность генерации из модели Си кода под применяемый в проекте целевой микроконтроллер позволила получить высокую скорость работы изделия без ручной оптимизации Си кода. Высокоуровневый модельно-ориентированный подход даст возможность ИЦ «Бреслер» в дальнейшем развивать и поддерживать код при незначительных трудозатратах сил и времени.
Сокращены сроки разработки на 6 месяцев
Использование модельно-ориентированного проектирования и автоматической генерации кода сократило время разработки приложения до 11 месяцев.
Командная работа инженеров в единой среде
3 инженера работали в единой среде MATLAB и Simulink над разработкой алгоритмов и программного обеспечения без готовой аппаратуры, что существенно улучшило взаимодействие и сократило сроки проектирования.
