Shimlinkブロックの自動生成


本スクリプトは、Excelファイルに記載されたブロック情報をもとに、Simulinkモデル内にブロックを自動生成するツールです。
手作業でブロックを配置する手間を削減し、統一されたフォーマットでブロックを作成できます。

仕様

  1. Excelファイルに「データストア名」と「ブロックタイプ」を記載
  2. 記載されたブロックタイプに応じて、ブロックを生成
  3. 生成されたブロックを縦並びで配置(各ブロックは種類別にそれぞれ縦並びで生成)

Excelファイルの形式

  • ファイル名: “generate_simulink_blocks.xlsx ※任意の名称でOK
  • シート名: Sheet1 ←ここは変更しない様に!
  • 列構成:
    • A列: 変数名
    • B列: ブロックタイプ(Inport, Outport, Goto, From, Read, Write)
    • C列: データ型 ※Inportブロックのみ反映でき、入力した内容がそのまま反映されるため注意

  ※値の入力は、3行目から!!(1行目はヘッダー、2行目は空白)

変数名データタイプデータ型(Inportのみ)データ型の表示(Inportのみ)
  
DataStoreRead_Block01Read
DataStoreWrite_Block01Write
Goto_Block01Goto
From_Block01From
Inport_Block01Inportuint8true ※記載なしの場合falseとなる
Outport_BlockOutport

MATLABスクリプト

MATLABのホームウィンドウから、「新規スクリプト」を作成し、下記のコードをコピペ

  • 6種のブロックに対応
function generate_simulink_blocks(filename, modelName)
    % generate_simulink_blocks
    % Excelファイルに基づいてSimulinkモデルに指定されたブロックを自動生成します。
    %
    % 使用方法:
    % generate_simulink_blocks('blocks.xlsx', 'your_model_name')
    %
    % 引数:
    % filename  - ブロック情報を記載したExcelファイル
    % modelName - 操作対象のSimulinkモデル名

    % ------------------------
    % 設定
    % ------------------------
    % ブロックサイズ設定(種類ごとに異なるサイズ)
    BLOCK_SIZES = struct(...
        'Inport', [30, 14], ...    % 幅30, 高さ14
        'Outport', [30, 14], ...   % 幅30, 高さ14
        'Goto', [250, 28], ...     % 幅250, 高さ28
        'From', [250, 28], ...     % 幅250, 高さ28
        'Read', [250, 30], ...     % 幅250, 高さ30
        'Write', [250, 30] ...     % 幅250, 高さ30
    );

    % 基準座標の設定
    positions = struct(...
        'Inport',  [ 75, 100], ...
        'Outport', [215, 100], ...
        'Goto',    [400, 100], ...
        'From',    [700, 100], ...
        'Read',    [-600, 100], ...
        'Write',   [-300, 100] ...
    );
    yOffset = 35;  % 縦方向の間隔

    % ------------------------
    % Excelファイルからデータを読み込む
    % ------------------------
    % ヘッダ行を含むテーブルとして読み込み
    data = readtable(filename, 'Sheet', 'Sheet1', 'ReadRowNames', false);

    % もし1行目がヘッダ行なら、下記のように2行目以降を取り出す
    % (Excelファイルの構造に合わせて調整してください)
    data = data(2:end, :);

    % -----------------------------------------------------
    % A列(B列)が空の行のみ削除して、C列が空でも削除しないようにする
    % -----------------------------------------------------
    requiredCols = [1, 2]; % A列=1, B列=2 が必須列
    data = data(~any(ismissing(data(:, requiredCols)), 2), :);

    % Simulinkモデルを開く (モデルが開いていない場合はここでロードされる)
    load_system(modelName);

    % ------------------------
    % ブロック生成
    % ------------------------
    blockCounts = struct('Inport', 0, 'Outport', 0, 'Goto', 0, 'From', 0, 'Read', 0, 'Write', 0);

    for i = 1:height(data)
        % 変数名とブロックタイプを取得
        blockName = data{i, 1}{1};  % A列: 変数名称
        blockType = data{i, 2}{1};  % B列: ブロックタイプ (Inport, Outport, Goto, From, Read, Writeなど)

        % 念のため前後スペースを除去しておく (文字列ゆれ対策)
        blockName = strip(blockName);
        blockType = strip(blockType);

        % 空白セルや不正なデータをスキップ(必須列チェックは既に上で実施)
        if isempty(blockName) || isempty(blockType)
            continue;
        end

        % ブロックの基準座標とカウンタを取得
        if isfield(positions, blockType)
            basePosition = positions.(blockType);
            count = blockCounts.(blockType);

            % ブロックのサイズを取得(種類ごとに異なる)
            if isfield(BLOCK_SIZES, blockType)
                blockSize = BLOCK_SIZES.(blockType);
            else
                blockSize = [250, 30]; % デフォルトのサイズ
            end

            position = [
                basePosition(1), ...
                basePosition(2) + count * yOffset, ...
                basePosition(1) + blockSize(1), ...
                basePosition(2) + count * yOffset + blockSize(2)
            ];

            % ----------------------------------------------------------------
            % Inportブロックの型指定用データ(C列)を取得
            % 未記載でも生成するようにする → 空なら 'Inherit: auto' を設定
            % ----------------------------------------------------------------
            if strcmp(blockType, 'Inport')
                % C列が存在し、かつ欠損でなければ取り出す
                if width(data) >= 3 && ~ismissing(data{i, 3})
                    dataType = data{i, 3}{1};
                    if isempty(dataType)
                        dataType = 'Inherit: auto'; % デフォルトのデータ型
                    end
                else
                    % C列がなかった場合や欠損の場合も生成する
                    dataType = 'Inherit: auto';
                end
            else
                % Inport以外は型指定しない (Outportなど)
                dataType = '';
            end

            % ブロック生成
            switch blockType
                case 'Inport'
                    newBlk = add_block('simulink/Sources/In1', ...
                        sprintf('%s/%s', modelName, blockName), ...
                        'Position', position, ...
                        'ShowName', 'on', ...
                        'Port', num2str(count + 1), ...
                        'OutDataTypeStr', dataType);

                    % -------------------------------
                    % D列が true なら注釈を追加 (Inportのみ)
                    % -------------------------------
                    if width(data) >= 4 && ~ismissing(data{i,4})
                        annotationFlag = strip(data{i,4}{1});
                        if strcmpi(annotationFlag, 'true')
                            set_param(newBlk, 'AttributesFormatString', 'OutDataType = %<OutDataTypeStr>');
                        end
                    end

                case 'Outport'
                    add_block('simulink/Sinks/Out1', ...
                        sprintf('%s/%s', modelName, blockName), ...
                        'Position', position, ...
                        'ShowName', 'on', ...
                        'Port', num2str(count + 1));

                case 'Goto'
                    add_block('simulink/Signal Routing/Goto', ...
                        sprintf('%s/Goto_%d', modelName, count + 1), ...
                        'Position', position, ...
                        'GotoTag', blockName, ...
                        'ShowName', 'off');

                case 'From'
                    add_block('simulink/Signal Routing/From', ...
                        sprintf('%s/From_%d', modelName, count + 1), ...
                        'Position', position, ...
                        'GotoTag', blockName, ...
                        'ShowName', 'off');

                case 'Read'
                    add_block('simulink/Signal Routing/Data Store Read', ...
                        sprintf('%s/DataStoreRead_%d', modelName, count + 1), ...
                        'Position', position, ...
                        'DataStoreName', blockName, ...
                        'ShowName', 'off');

                case 'Write'
                    add_block('simulink/Signal Routing/Data Store Write', ...
                        sprintf('%s/DataStoreWrite_%d', modelName, count + 1), ...
                        'Position', position, ...
                        'DataStoreName', blockName, ...
                        'ShowName', 'off');

                otherwise
                    warning('不明なブロックタイプ: %s (行 %d)', blockType, i);
            end

            % カウンタを更新
            blockCounts.(blockType) = blockCounts.(blockType) + 1;
        else
            warning('無効なブロックタイプ: %s', blockType);
        end
    end

    % ------------------------
    % モデルを保存
    % ------------------------
    save_system(modelName);

    % ------------------------
    % 総数とタイプ別の数を表示
    % ------------------------
    totalCount = sum(struct2array(blockCounts)); % 総数

    fprintf('------------------------\n');
    fprintf('生成されたデータの総数\n');
    fprintf('総数: %4d\n', totalCount);

    fieldsList = fieldnames(blockCounts);
    for k = 1:numel(fieldsList)
        fprintf('%s ブロック数: %4d\n', fieldsList{k}, blockCounts.(fieldsList{k}));
    end

    fprintf('ブロックの生成が完了しました!\n');
end

使用方法

スクリプトを保存

  • 上記のコードをgenerate_simulink_blocks.mという名前で保存します
  • 保存先は、MATLABの作業ディレクトリにしてください
    ※それ以外でも問題ないが、わかりにくくなるため

Simulinkモデルを準備

  • モデルを作成または既存モデルを準備します
  • 例: my_model.slxとして保存

※良きせぬバグを防ぐため、新規モデルを作成し、そこに生成されたブロックをコピペで使用すること!

Excelファイルを準備

  • 仕様どおりにExcelファイル(例: generate_simulink_blocks.xlsx)を作成し、データストア名とブロックタイプを記載します

スクリプトを実行

  • MATLABコマンドウィンドウで以下を入力します
    'generate_simulink_blocks.xlsx‘と'generate_models‘は適宜変更してください
generate_simulink_blocks('generate_simulink_blocks.xlsx', 'generate_models');

全て同一ディレクトリ内に保存してください!

結果を確認

  • コマンドウィンドウに生成されたデータの総数が表示され、エラーがないか確認
  • 指定したSimulinkモデルを開き、ブロックが生成されていることを確認

スクリプトの説明

  1. Excelデータの読み込み
    • readtableを使用してExcelファイルを読み込み、データストア名とブロックタイプを取得
    • 値の入力は、3行目から!!(1行目はヘッダー、2行目は空白)
  2. 座標計算
    • 各ブロックのPositionを基準に、yOffsetを加算して縦方向に並べる
    • ブロックの種類ごとに分けて生成
  3. ブロックの生成
    • ブロックタイプに応じてadd_blockを使用し、適切なブロックを追加
  4. エラー処理
    • 不明なブロックタイプは警告を表示

注意点

  • モデルの保存前にバックアップを取ることをお勧めします
  • Excelの列やシート名が異なる場合はコードを調整してください
  • your_model_nameを実際のモデル名に置き換えてください

6. よくある質問(FAQ)

Q1. 実行してもブロックが追加されません
  • Excelのシート名が Sheet1 になっているか確認してください。
  • Simulinkモデルが保存されているか確認してください。
  • コマンドを実行する際に、ExcelファイルとSimulinkモデルが同じフォルダにあるか確認してください。
Q2. 既存のブロックが削除されてしまうの?
  • いいえ、このスクリプトは 既存のブロックには影響を与えず、新規ブロックを追加 します。
    ただ、場合によっては不具合が発生する可能性があるので、空のモデルファイルを作って生成することを推奨します。
Q3. Inportの型が設定されていません
  • Excelの C列 に適切なデータ型を記入してください。(例: double, int8, uint16
  • 空欄の場合は double になります。
Q4. 追加のブロックタイプを増やしたい
  • スクリプトの BLOCK_SIZESpositions に新しいブロックタイプを追加してください。

動作確認済 バージョン

  • MATLAB Simulink 2018b(9.5.0.1586782)64-bit

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