Exportfunktionen und Schnittstellen zu anderer Software
Dymola unterstützt FMI- (Functional Mock-up Interface), Code- und Modellexporte in andere Umgebungen und bietet Schnittstellen zu anderer Software.
Integration und Modellexport in Dymola
Dymola bietet ausgezeichnete Schnittstellen zu anderen Softwaretools und Simulationsumgebungen. Darüber hinaus unterstützt Dymola Modellexportoptionen wie Echtzeitsimulation, Binary Model Export und Quellcodegenerierung.
FMI: Branchenstandard für den Austausch von Simulationscodes
Functional Mock-up Interface (FMI) ist ein anbieterunabhängiger Standard, der von der Modelica Association entwickelt wurde, um Simulationscode-Module (FMUs) verschiedener Tools zu kombinieren. FMI bietet zwei Austauschformate: Modellaustausch mit einem zentralen Solver für Konsistenz, und Co-Simulation mit integrierten Solvern für anwendungsspezifische Flexibilität. FMI fördert eine vielseitige Simulationsinfrastruktur.
- Vorteil von FMI
- FMI-Unterstützung in Dymola
Ein nicht proprietärer Standard für den Austausch von Simulationscode
Functional Mock-up Interface (FMI) ist ein Branchenstandard für die Kombination von Simulationscode-Modulen (FMUs) mehrerer Tools und Anbieter. Die Spezifikation wurde unter der Schirmherrschaft der Modelica Association entwickelt und bietet ein klar definiertes und anbieterunabhängiges Austauschformat für Code (Binär- oder Quellcode) sowie zugehörige Daten und Dokumentation.
FMI wird von einer großen Anzahl von Authoring-Tools unterstützt, einschließlich Tools, die nicht auf Modelica basieren, und ist damit die ideale Grundlage für eine anbieterunabhängige Simulationsinfrastruktur.
Auswahl an Austauschformaten
In der FMI-Spezifikation sind zwei Austauschformate definiert. FMI für den Modellaustausch definiert die Schnittstelle für Simulationscode-Module, die mit einem gemeinsamen, zentralen Solver kombiniert werden müssen. Dies gewährleistet eine einheitliche numerische Lösung und eine zuverlässige zentrale Fehlerkontrolle für die Simulation.
FMI für die Co-Simulation definiert die Schnittstelle für Codemodule mit eingebetteten numerischen Solvern, die vom Generierungstool verwendet werden. Dieser Ansatz bietet die Möglichkeit, dedizierte Solver für die modellierte Anwendung einzubetten, und unterstützt die Kompatibilität mit der Simulation im Authoring-Tool.
Umfassende Unterstützung von FMI 1.0 und 2.0
FMI 2.0 (veröffentlicht am 25. Juli 2014) wird in Dymola seit der Version Dymola 2015 FD01 unter Windows und Linux unterstützt. Dymola unterstützt bereits seit der Veröffentlichung im Jahr 2010 die FMI 1.0-Spezifikationen für den Modellaustausch und die Co-Simulation. Dymola besteht den FMI 1.0 CrossCheck für den Modellaustausch (Export und Import) und die Co-Simulation (Slave und Master). Hinweise zur Unterstützung der optionalen FMI-Funktionen entnehmen Sie bitte den Dymola Versionshinweisen und dem Anwenderhandbuch.
FMI 3.0
Dymola unterstützt FMI 3.0 mit bestimmten Einschränkungen. Die umfassende FMI 2.0-Funktionalität wurde implementiert und ebenso die neue Array-Funktion von FMI 3.0. Unterstützung für die Co-Simulation im Ereignis-Modus (Hybrid) und Terminals+Symbole sind als Beta-Test-Funktionen verfügbar.
FMI-Tools für Simulink – FMI-Kit
Dassault Systèmes stellt Tools mit vollständiger Unterstützung für den FMU-Export und -Import mit Simulink bereit. Das Toolkit kann kostenlos und ohne Lizenzschlüssel verwendet werden.
Version 2.6 des FMI-Kits für Simulink wurde im Juni 2019 veröffentlicht. Beachten Sie, dass es Updates zwischen den offiziellen Dymola Versionen geben kann. Laden Sie das FMI-Kit für Simulink von der Projektseite auf GitHub herunter.
Allgemeine Funktionen und Kompatibilitätsinformationen:
Vollständige FMI-Unterstützung für Export und Import.
FMI-Versionen 1.0, 2.0 und 3.0 – Modellaustausch und Co-Simulation.
MATLAB/Simulink R2016a bis R2022a.
Simulink FMU-Block für den Import und die Einbettung von FMUs in Simulink-Modelle. Mit dem FMI-Kit exportierte FMUs sind eigenständig und erfordern keine Kopplung an Simulink, um in der Zielumgebung ausgeführt zu werden.
Simulink Coder Target für den Export von FMUs aus Simulink.
Exportfunktionen
Dymola unterstützt den Export von Modellen und Modellquellcode. Es werden drei Exportalternativen mit unterschiedlichen Funktionen bereitgestellt.
- Echtzeitsimulation
- Binary Model Export
- Quellcodegenerierung
Dank Echtzeitsimulation kann das Modell auch in Umgebungen verwendet werden, die keine Microsoft-C-Compiler unterstützen. Sie ist speziell für Echtzeitumgebungen konzipiert, wie die dSPACE- und xPC-Umgebungen, die von Dymola für die HIL-Simulation (Hardware-in-the-Loop) unterstützt werden. Die Echtzeitsimulation ist Bestandteil des standardmäßigen Dymola Produkts. Es gelten die folgenden Einschränkungen:
Die Echtzeitsimulation lässt lediglich den Export solcher Modelle zu, die die Inline-Integration nutzen, d. h. jene mit Integration mit einer eingebetteten festen Anzahl von Schritten. Die mithilfe der Echtzeitsimulation exportierten Laufzeitroutinen beinhalten keine der fortschrittlichsten Bibliotheksroutinen.
Mit der Option „Binary Model Export“ kann das Modell auf andere Computer exportiert werden, wobei für das Zielsystem keine Dymola Lizenz benötigt wird. Die Simulationsfunktionen des exportierten Modells sind mit jenen eines Computers mit Dymola Lizenz identisch. Die Vorteile sind Folgende:
Einfache Bereitstellung des Simulationscodes auf anderen Computern ohne die Kosten und den Aufwand für die Verwaltung von Laufzeitlizenzen. Verfügbarkeit vollständiger Simulationsfunktionen im exportierten Code; keine Einschränkungen durch kopiergeschützte Laufzeitbibliotheken. Dadurch Unterstützung der umfassenden Implementierung außerhalb des Bereichs von Modelica-Experten.
Die Quellcodegenerierung exportiert Code, der in jeder beliebigen Umgebung ausgeführt werden kann, wobei für das Zielsystem keine Dymola Lizenz benötigt wird. Der Inhalt des generierten Modellcodes kann mit einer Reihe von Flags bearbeitet werden.
Mithilfe der Quellcodegenerierung kann lesbarer und gut dokumentierter Code exportiert werden, wodurch sich Prüfung, Debugging, Profilerstellung usw. vereinfachen. Somit eignet sich die Exportoption für fortschrittliche, modellbasierte Anwendungen wie die schnelle Prototyperstellung.
Die Option „Quellcodegenerierung“ enthält die Funktionen der Echtzeitsimulation (jedoch ohne die Inline-Integrationseinschränkung) sowie „Binary Model Export“, wobei die Modelle in Dymola oder Simulink konvertiert werden.
Die Optionen „Binary Model Export“ und „Quellcodegenerierung“ lassen den Export von Symboltabelleninformationen in eine XML-Datei zu, z. B. von Modellstruktur, Variablennamen, Typen und Einheiten.
Schnittstelle zu anderer Software
DYMOLA kann problemlos in andere Software integriert werden.
- Functional Mock-up Interface
- System Structure & Parameterization
- FMI-Tools für Simulink
- Hardware in the Loop
- Python, Java und JavaScript
- Schnittstelle zwischen Dymola und SIMULIA Software
FMI ermöglicht die nahtlose Integration dynamischer Systemmodelle aus verschiedenen Tools in Dymola. Das Importieren von FMUs ermöglicht die einfache Einbindung von Controllern oder Subsystemen und verbessert die Modelica-Modelle mit erweiterten Funktionen.
Dymola unterstützt den Import und Export von Systembeschreibungen gemäß SSP 1.0-Spezifikation, einschließlich der Unterstützung von Parameterwert- und Zuordnungsdateien, sowie das vorgeschlagene SRMD-Metadatenformat.
Dassault Systèmes stellt Tools mit vollständiger Unterstützung für den FMU-Export und -Import mit Simulink bereit. Das Toolkit kann kostenlos und ohne Lizenzschlüssel verwendet werden. Dymola Kunden stehen ebenfalls Support und Wartung zur Verfügung.
Vollständiger FMI-Support für Export und Import.
FMI-Versionen 1.0, 2.0 und 3.0 – Modellaustausch und Co-Simulation.
Simulink Coder Target für den Export von FMUs aus Simulink.
Simulink FMU-Block für den Import und die Einbettung von FMUs in Simulink-Modelle.
Dymola kann effizienten Code für HILS-Umgebungen erzeugen, z. B. dSPACE und Concurrent. Außerdem kann der Anwender dank der Quellcodegenerierung eine Toolchain für jede Umgebung erzeugen, mit der C-Code-Modelle kompiliert werden können. Dymola unterstützt außerdem die neue eFMI-Spezifikation und generiert optimierten Algorithmuscode aus Modelica-Modellen.
Dymola kann über Schnittstellen einfach mit gängigen Skript-Umgebungen verbunden werden, z. B. Python oder Java, was für eine flexible Automatisierung von Routineaufgaben sorgt. Dank der bereitgestellten Dienstbibliotheken können Parameter einfach festgelegt und Simulationsergebnisse gelesen werden. Daten können in eine Vielzahl von Formaten exportiert werden, einschließlich CSV für Excel und HDF5.
Dymola und die SIMULIA Tools Abaqus, iSight und Process Composer können über eine Schnittstelle verbunden werden.
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