ControlDesk上でsimulinkブロックをPythonの変数として扱う方法

はじめに

計測用ソフトウェアのControlDeskではSimulinkのブロックをVariableとして
センサ値などを変数として扱います．
基本はInstrumentをLayoutに設置し，Variableとリンクします．
しかし，Automation機能の1つであるPython記述による計測自動化などを実行したい場合，
その変数をプログラム内部で扱う必要があります．
今回はその記述手法について，イベント処理を用いて簡単にまとめました．

環境

• Windows 10 64bit (Home)
• CPU: Intel Core i7-9750H 2.60GHz
• メモリ: 16GB
• dSPACE board: MicroLabBox (ds1202)
• ControlDesk: 7.5 (ver. 4.3以降)
• MATLAB: R2021b
• Python: 3.7?

手順

1. プログラムを記述する場所

ControlDeskではPythonプログラムを実行できる機能が2つあります．
(1)Pythonファイルを直接実行
(2)イベント駆動
今回は(2)のイベント駆動をします．

Automationタブ -> Configure Events

Event Configurationウィンドウ -> Experimentタブ -> CalibrationManagement
基本的にExperimentの中から目的のEvenet Handlerをダブルクリックしてプログラムに反映します．

今回は試しにGo Onlineボタンを押したとき発火するプログラムとしてOnlineCalibrationStartedを選択．
すると，以下のようなプログラムが表示されます．
この関数内にボタンを押したときに実行したいことを記述します．

そのまま画面右下のOKボタンを押して元の画面に戻ります．
※Cancelや×ボタンで閉じると記述したプログラムが反映されないので注意！
Go Onlineを押すとInterpreterコントロールバーにprint()の内容が出力されます．
※Interpreterが画面上に存在しない場合：Viewタブ -> Swith Controlbars -> Interpreterをクリック．

2. 構文

2.1. プラットフォームの抽出

プラットフォームとは，dSPACEのボード本体のことです．
デフォルトは"Platform"という名前になっています．

MyPlatform = Application.ActiveExperiment.Platforms["PLATFORM_NAME"]

2.2. 扱いたい変数のパスを取得

変数はPathとして定義されており，Propertyから右クリックでコピーできます．

下記コードの[ ]内にVariableのPathを入力することにより，Simulink上のブロックを識別する．

# Pathから直接指定
# <class 'win32com.client.CDispatch'>
myVar = myPlatform.ActiveVariableDescription.Variables["PlatformName()://Model Root/Constant/Value"]
# インデックス指定も可能
myVar = myPlatform.ActiveVariableDescription.Variables[8]

2.3. 変数にアクセス

Variableオブジェクトの持つ数値はValueConverted (float型)属性に格納されています．

# Interpreterタブのコンソールに数値を出力
print(myVar.ValueConverted)
# 属性に数値を代入
myVar.ValueConverted = 100.0

3. 実行例

比例電磁弁を制御する簡単なプログラムでConstantブロックの値を変更してみます．

↑使用するsimulinkプロジェクト
https://drive.google.com/drive/folders/1Xkvh1oQzEWb-FYsvmoVCNdy-vL23dO5w?usp=drive_link

[ブロックの説明]
・solenoid valve [MPa]: 指令値監視用
・pressure [MPa]: 指令値
・Data Type Conversion: Constantブロックに直接Scopeを接続すると
　ControlDesk内でVariableのSignalが空欄になることを防止

Numeric InputとDisplayのInstrumentを配置し，以下のコードを記述します．
Go Online時に指令値を0.100 MPaにするプログラム

Application.ActiveExperiment.Platforms["Platform"]

def On_Application_CalibrationManagement_OnlineCalibrationStarted():
    """
    The application has changed state to online calibration.
    Syntax    : On_Application_CalibrationManagement_OnlineCalibrationStarted()
    Parameters: None
    """
    print("On_Application_CalibrationManagement_OnlineCalibrationStarted")

    PressVar = MyPlatform.ActiveVariableDescription.Variables["Platform()://Model Root/pressure [MPa]/Value"]
    print(type(PressVar))
    PressVar.ValueConverted = 0.100
    print("PressVar: " + format(PressVar.ValueConverted, '.3f'))

実行結果
指令値のnumeric inputの表記が0.100になり，interperterにも出力されています．

参考文献

[1] dSPACE, "ツールの自動化によるControlDeskでの変数への直接的なアクセス",
https://www.dspace.com/ja/jpn/home/support/kb/faqs/faq101.cfm,
(ref. 2023/10/08)

[2] dSPACE, "ControlDeskがツール自動化により次のレベルに到達",
https://www.dspace.com/ja/jpn/home/news/engineers-insights/blog-inc-controldesk-0517.cfm,
(ref. 2023/10/08)