VisSim/RealTimePRO 動態資料擷取與即時控制軟體

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VisSim/Real-Time 是一套選購軟體，可直接結合 VisSim 系統模型與實際的程序或控制系統。擁有 VisSim/Real-Time 軟體支援的 hardware-in-the-loop (HIL) 功能，使用者即可架構與執行VisSim 系統模型介面與監控實際的製造工廠、化學程序、電動機、幫浦與驅動器等硬體系統，經由 I/O卡、高速運動控制介面卡或串聯通信至可程式控制器及分散式控制系統 (DCS)等方式與實際硬體結合。有了 VisSim/Real-Time 無須產生程式碼即能建構一個 HIL系統。

VisSim/Real-Time 已廣泛的應用於各種工業：

發展與驗證最初的控制策略
完成離線參數調整
證實產品或程序轉移的可行性
培訓系統操作人員 (採模擬方式，不需使用實際硬體系統)

擁有 VisSim/Real-Time 工程師即可在 Windows 9x/NT 的環境中執行即時模擬、資料擷取與控制工作。無須產生程式碼或複雜的程式，而執行 VisSim 模擬與即時 HIL 系統所得結果並沒有差異。

建構 Hardware-in-the-loop 即時控制系統

應用 VisSim/RealTimePRO架構HIL系統到實務世界是很簡單的工作：

依介面卡清單選擇適用的 I/O 卡
由即時 dataIn 與 dataOut 功能方塊讀取或寫入 I/O 通道 (類比電壓、數位信號、計數器、熱電耦等)

當控制器設計完成時，大部分工程師必須裝置在實際的受控體上才能測試控制器的性能。有了 VisSim/Real-Time ，工程師即可在線上動態改變控制參數、觀察系統的響應行為；以驗證控制器設計是否正確或需進一步調整與變更設計。

離線參數調整包含 VisSim 受控硬體模型，用於驗證控制法則。確認控制器適用之後，移除受控硬體模型再接上真正的受控體。這樣的設計程序保證快速、安全、降低系統設備成本。

離線參數調整對程序控制工業特別有幫助，因為這樣不用關閉任何設備或系統就能驗證控制器。這對昂貴或高靈敏度的設備而言是相當重要的技術，不當的設計或未經測試的控制器可能會造成設備損壞、系統停擺或失效。在受控體或設備運轉期間，VisSim/Real-Time 同樣可以執行閉迴路系統監控之工作。

特點
		支援研華、Analog Devices、ComputerBoards、Data Translation、 National Instruments、MetraByte、 Precision Micro Dynamics、Technology 等公司生產的 80多種 I/O 介面卡
		即時資料擷取與顯示
		即時執行 Hartward-in-the-loop
		即時資料存入
		閉迴路程序控制
		冷接面補償
		PWM 脈寬調變
		熱電耦線性化
		10KHz資料取樣率(開迴路)
		PID參數調整
		計數器與計時器
		正交編碼
		可同時應用16片介面卡
		可同時應用不同製造商生產的介面卡

應用領域
		即時模擬與測試
		模型驗證
		系統驗證
		精密伺服設計
		HVAC
		造紙工業
		生物醫學工程
		財務控制

技術規格
		閉迴路資料取樣率：5KHz
		類比輸入通道：1792
		類比輸出通道：256
		數位輸入通道：384
		數位輸出通道：384
		頻率輸入通道：48
		頻率輸出通道：48

系統需求
		Professional VisSim 4.5
		8MB RAM

VisSim/Real-TimePRO 支援介面卡清單

GEMIS 應用 VisSim/Real-Time 實例

位於美國維吉尼亞州的奇異公司電動機與驅動系統部 (GEMIS)，是全世界知名的電機驅動系統製造商之一。GEMIS 系統工程師最近使用 VisSim 與 VisSim/Real-Time 完成諧振抑制控制器 (Resonance Eliminator Controller ，REC) 工業驅動系統原型機，應用於金屬製品滾軋設備。據 GEMIS 系統工程師 Emil Kuelz 與 Sandy Gurian 說明控制器的目標是降低機械系統轉軸與滾筒的諧振震動。Kuelz 與 Gurian 以 VisSim 建立電動機與機械系統模型，並配合應用 REC 控制器。 REC 控制器依軸轉矩量測值，重新計算新的電動機轉矩校正信號，在特定的諧振頻率時依次加到機械系統上。

為了測試設計結果，Kuelz 與 Gurian 使用二部個人電腦。二部個人電腦都執行 VisSim/Real-Time，其中一部以電動機與機械系統模型進行模擬，另一部則另採用 REC 控制器。 VisSim A-D/D-A 即時介面允許二個模組的資料相互交換，這樣的架構證實控制器行為不會因為 A-D/D-A 轉換時間延遲或 12-bit DAC 的精確度而降低其控制品質。Kuelz 說：「模擬結果讓我們確認應用 REC 於實際電動機與機械系統時，REC 具有適切的功能。」

經過確認之後，Kuelz 與 Gurian 移除 REC 與機械系統模型之連線。在 GEMIS 實驗室中重新連接 REC 至實際的機械系統上。啟動時， REC 控制器消除機械系統所有的諧振現象。


具諧振抑制控制器的 GE 工業驅動系統 VisSim 模型。上圖顯示電動機轉矩校正值與實際量測值，下圖則是電動機轉速度。	直接由 VisSim 直覺式對話欄建構即時 I/O 卡與通道。

經 VisSim 與 VisSim/Real-Time 設計測試的 REC，Kuelz 與 Gurian 可集中心力改善其設計可行性。 Kuelz 說：「未經檢驗的設計概念連結到大功率電機驅動器與機械系統的風險非常大。如果設計錯誤或沒有經過精確測試驗證，將會損壞電動機、轉軸與耦合裝置，結果造成數百萬元的損失。」

VisSim/Real-Time 程序控制之應用

HIL 模擬對化學、石油化學、電力、造紙、製藥與食品程序等工業是一個關鍵性的設備。許多如 DuPont 等公司均已成功的應用 VisSim/Real-Time 驗證、調整參數與監控他們的程序控制設備。詳細的應用情形可參考 DuPont 個案研究。

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