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TRANSCRIPT
このビデオではSchematic Editorでの作業の基本を学びます
Typhoon HIL Control Centerのメインメニューの左側の最初のアイコンがSchematic Editorです
Schematic Editorを起動すると最近開いた回路図ファイルが表示されるため
現在のプロジェクトにすばやく移動できます
新しいモデルの作成 既存のモデルのロード 現在のモデルの保存などを行う専用のボタンもあります
[File]メニューでも同じコマンドを使用できます
次にモデルを作成してSchematic Editorが実際にどのように機能するかを見てみましょう
モデルを作成するには[Create a new model]ボタンをクリックするか [File]->[New]->[New model]をクリックします
ここで新しいモデルウィザードが開きモデル を作成するHILデバイスを 選択できます
今回はHIL 404を選択しましょう
[Detect hardware settings]では 接続されているHILデバイスのハードウェア設定を自動検出することもできます
[Simulation method]で シミュレーション方法を選択できます
exact法 trapezoidal法 euler法 bilinear法の4つの方法を自由に選択できます
ほとんどの場合 exact法の使用が推奨されます
他の方法はメモリの制約がある場合など 特別な場合にのみ使用されます
[Simulation time step]を1マイクロ秒に設定しましょう
初期設定が 終了したら[Next]をクリックします設定の一覧を確認して [Finish]をクリックします
表示されるこの空白スペースは回路図面のキャンバスです
必要なコンポーネントをキャンバスにドラッグアンドドロップしそれらを接続するだけでモデルを作成できます
すべてのコンポーネントは画面左側の[Library Explorer]にあります
ご覧のとおり回路図エディタは
すでに使用している他のグラフィカルプログラミングツールとそれほど変わらないため簡単に習得できます
電圧源がどこにあるか探したいとしましょう
検索入力ボックスにキーワードを入力するか 電圧源を探すことができるツリービューで[Sources]に移動すると電圧源を見つけることができます
次に コンポーネントをドラッグアンドドロップしてモデルの回路図面に配置します
コンポーネントを回転させたり 電圧を変更したりできますコンポーネント のプロパティを調整するには
コンポーネントをダブルクリックして関連するプロパティボックスに目的の値を入力します
名前(Vs1) をダブルクリックするとコンポーネントの名前を変更できます
もちろん 他のすべてのコンポーネントでもこれを行うことができます
コンポーネントをもう1つ追加して接続してみましょう三相インバータを追加します
このコンポーネントを見つけるには[Converters]->[Three phase inverter]に移動します
コンポーネントを接続するには コネクタをクリックするだけです
マウスを動かすと 接続線を作成していることがわかります。別のコネクタに接続するには接続するターゲットをクリックするだけです
もう1つ特徴のある機能は [Model]メニューの[Model Initialization Scription]です
スクリプトではいくつかの変数を定義できます
例えばVdcが400Vとするとその変数の初期値を
モデル全体で一括して設定・上書きし パラメータの定義や変更をできるだけ簡単に行えるようにします
さらにこのスクリプトでは任意のPythonコードを柔軟に配置することができます
つまりファイルからパラメータを読み込むことができますしPythonに非常に熟練していれば
Webページを取得して関連するパラメータを取得するWebクライアントを書くことも可能なのです
または GitLab GitHub またはその他のDevOpsプラットフォームからパラメータを取得することもできます
したがってここでPythonを使用できるという事実は多くの柔軟性を提供します
あなたはより多くのコンポーネントを追加することができます
Induction Machine（誘導電動機）を追加しましょう
今回はコンポーネントの検索ボックスに検索文字列を入力して実行します
誘導電動機には多くの種類がありますが ここでは「Induction machine with Squirrel Cage(VBR)」を追加します
ドラッグ＆ドロップして接続するだけです誘導電動機のプロパティを開いてみましょう
ここでは 基本的な電気的および機械的なパラメータを定義できます
[Mechanical]タブでロータと負荷の慣性モーメントの合計(Jm)を10e-3 kg.m2に設定しましょう
[Load]タブでLoad source とLoad typeを設定できます今回は[Load source]をModel、[Load type]はtorqeを設定します
[Feedback]タブでは インクリメンタルエンコーダまたはアブソリュートエンコーダを設定できます
[Advanced]タブでは 角度の回転フレームを設定でき
[Output]タブでは モデルに出力する信号を有効にできます
この例ではMechanical speedを選択します
出力はベクトルとして表示されます[Help]をクリックすると誘導機の詳細を確認できます
誘導機を追加したので 電流計と電圧計を追加することもできます
電流と電圧の測定により シミュレーションを実行しているときにHIL SCADAでそれらを確認できます
[Measurements]->[Current Measurement]を DC側の電流計として1つ
[Measurements]->[Current RMS]をAC側の電流計として1つ追加してみましょう
またラインAとラインB間の電圧を測定するため[Voltage Measurement]を追加します
これらすべての測定値の名前をIdc Iac rms およびVabに変更しましょう
プローブモニターを使用すると信号処理値をリアルタイムで監視できます
プローブを見つけるには [Signal Processing]->[Sinks]->[Probe]に移動しますそれでは ドラッグアンドドロップしてみましょう
プローブコンポーネントは 信号処理出力に接続する必要があります
測定コンポーネントはプロパティメニューの[Signal Processing]タブに移動し
[Signal output]を[True]に設定することで信号処理出力を有効にできます
Iac rmsコンポーネントに対してこれを実行しましょう また[Output execution rate]を100e-6秒に設定しましょう
これで 信号処理の目的で使用できる端末ができました
現在のIac rmsをプローブに接続し プローブの名前をIacrmsに変更しましょう
また 速度測定用の別のプローブを追加して名前をmachine speedに変更しましょう
インバータを制御するにはプロパティの[Control] をinternal modulatorに設定します
[Carrier frequency]を3000Hzに [Dead time period]を0.5e-6sに設定しましょう
もうひとつ 特筆すべきは SCADA入力と呼ばれる機能群です
Library Explorerで”scada”と入力して[SCADA Input]を見つけましょうSCADA入力を使用すると
HIL SCADAでシミュレーションを操作しているときにリアルタイム で値を設定できます
このSCADA入力コンポーネントの名前をInverter Enableに変更し
SCADA入力を三相インバーターのEn入力に接続してみましょう
また 別のSCADA入力を追加して 誘導機に負荷を設定しTと名前を付け、誘導機の入力に接続します
また alpha beta to abcコンポーネントを追加し コンポーネントの出力をaからInA bからInB cからInCに 接続します
α β γの入力として位相差が-90度の2つの正弦波形と定数0を使用します
これらのコンポーネントを見つけて回路図面にドラッグアンドドロップしalpha beta to abcコンポーネントに接続してみましょう
コンポーネントの名前をalpha beta zeroに変更します
それでは今作成したモデルを見てみましょう
ここには 黒と青で色付けされたブロックがいくつか あることがわかります
これらの色は導入の動画で前に説明したシステムアーキテクチャの2つの異なるドメインを示しています
回路図の黒い部分は システムの電気的な部分を示しています
これは200nsecまでのシミュレーションステップでリアルタイム回路ソルバ上で実行される部分です
青い部分は 汎用CPUで実行され
通常は異なる実行速度で実行される信号処理部分を示しています
現在の測定値 Iacをダブルクリックするとこれを確認できますご覧の通り 現在は100e-6sに設定されています
信号処理部分は 通常ここでモデルに実装されている制御ループに使用されますが熱や機械などの非電気ドメインモデリングにも使用されます
またFunctions and TablesフォルダにあるAdvanced C function コンポーネントを使用して
ソフトウェアインザループ(SIL)テストを実施することも可能です
このコンポーネントを使用するとサードパーティソフトウェアから生成されたCコードをコントローラモデルをインポートしたり
DLLファイルやhファイルをインポートしたりすることができます
また Schematic EditorはFMIによるコ・シミュレーションXyceとのオープンソースインターフェイス
OpenDSSなどの さまざまなシミュレーションツールとの連携が可能です
それでは モデルをコンパイルしてロードしましょうまず モデルを保存しましょう
「simple drive system」という名前 の新しいフォルダを作成しその中に同じ名前でモデルを保存しましょう
次に [Compile and Load the model]ボタンをクリックしてコンパイルプロセスを実行します
メッセージコンソールでは モデルがHILハードウェアリソースをどのように利用するかに関する情報
例えば メモリマトリクスの使用率 タイムスロットの使用率などをみることができます
ハードウェアの使用率については 別のモジュール[Troubleshooting real-time modules] で説明します
これにより Typhoon HIL Schematic Editorを使用するために必要な基本的なスキルを習得できました
LibraryExplorerで使用できるすべてのコンポーネントとブロックを自由に試してみてください
