Construa um sistema completo de teste HIL preparado para o futuro

Transcrição

1 Construa um sistema completo de teste HIL preparado para o futuro Jeferson Cintra Engenheiro de Vendas National Instruments Jeferson.cintra@

2 Diferentes desafios Aumento do desempenho O desafio da qualidade está crescendo cada vez mais, mas o orçamento e cronograma não estão aumentando proporcionalmente.! Custo Os engenheiros precisam continuar inovando e aproveitando as tecnologias mais modernas para permanecerem competitivos. 2

3 Custo dos erros no software um erro que custa US$1,00 para ser consertado no desktop do programador custa US$100,00 para ser consertado uma vez incorporado em um programa completo, e custa milhares de dólares se ele for identificado apenas após o software ter sido implementado. 3

4 Certificação para software embarcado 4

5 Como solucionar estes desafios? Teste hardware-in-the-loop (HIL). Mas, antes de nos aprofundar no tópico desta apresentação, vamos relembrar em 3 minutos o que é sistema de teste HIL. Distúrbio (carga) Velocidade pretendida Controlador do motor Comando do motor Motor em CC Velocidade do motor 5

6 Testando sistemas de controle embarcado Teste em nível de sistema Sistema de teste Perfil de teste Análise/ Login Distúrbio Velocidade pretendida Controlador do motor Comando do motor Motor em CC Velocidade do motor 6

7 Testando sistemas de controle embarcado Teste em nível de sistema Sistema de teste Perfil de teste Análise/ Login Velocidade pretendida Controlador do motor Comando do motor Velocidade do motor 7

8 Desafios no teste em nível de componente Sistema de teste Perfil de teste Análise/ Login Velocidade do motor Distúrbio Velocidade pretendida Controlador do motor Comando do motor Velocidade do motor 8

9 Sistema de Controle de Teste Embarcado Teste de Nível de Sistema Virtual Sistema de teste MODELO Perfil de teste Análise/ Login Velocidade pretendida Controlador do motor Comando do motor Velocidade do motor Stimulus = MODELO (Perfil de teste, UUT response) 9

10 Benefícios em usar o teste HIL Possibilidade de testar seu controlador mesmo que não possua a planta disponível para teste Repetibilidade de teste Poder simular falhas e condições difícies de reproduzir com uma planta real Melhor cobertura de teste Identifique falhas de projeto antecipadamente o Custo muito menor que encontrar um erro de software posteriormente. o Possibilita desenvolver soluções inovadoras com menor risco 10

11 Estudo de caso Zodiac Aerospace Sistema de teste HIL para um sistema de controle de parada de aviões usando o NI VeriStand Teste em campo (por dia) $50k Programa de validação anterior (20 dias) Plano de validação atual com testes HIL (10 dias) Custo do sistema de teste HIL Total economizado usando testes HIL com testes em campo $1,000k $500k $50k $450k As capacidades prontas para uso do NI VeriStand tornaram fácil para nós desenvolver uma sistema de teste HIL reduzindo nosso custo total em testes Greg Sussman, Process Automation 11

12 Mas, como ter uma plataforma de teste HIL pronta para o futuro? Suportada globalmente Flexível Quantidade de Escalável 12

13 Plataforma de teste HIL pronta para o futuro Suportada globalmente Flexível Quantidade de Escalável 13

14 Plataforma de teste HIL pronta para o futuro Com o hardware modular e o software expansível da NI, criamos um sistema de teste HIL adaptável, confiável e pronto para o futuro...o sistema de teste HIL baseado nos produtos da NI nos ajudou a lidar com as preocupações com a nossa configuração anterior e aumentou a nossa produtividade. Suportada globalmente Flexível Quantidade de Escalável 14

15 Plataforma de teste HIL pronta para o futuro Ao adotar a simulação baseada em FPGA usando as plataformas de hardware e software da NI, reduzimos o tempo de teste a 1/20 do tempo estimado para um teste equivalente em um dinamômetro. Suportada globalmente Flexível Quantidade de Escalável 15

16 Plataforma de teste HIL pronta para o futuro Do teste de componente à simulação do veículo Suportada globalmente Flexível Usamos um modelo de sistema com parâmetros e sinais para oferecer uma simulação de alta exatidão da aeronave. A plataforma de teste de tempo real da NI reduziu o tempo de teste e desenvolvimento em um ano, de 42 meses para 30 meses. Quantidade de Escalável 16

17 Vamos falar mais sobre sistemas distribuídos de HIL FADEC APU Controles de voo Aviônica Trem de pouso Antecipadamente perigoso difícil de longo prazo *FADEC - Full authority digital engine control 17

18 Desafios do sistema de controle distribuído Aumento da complexidade do sistema Cronograma rígido Orçamento reduzido Gerenciamento do cronograma de entrega de subsistemas Integração de subsistemas de fornecedores diferentes Adequação às mudanças dos requisitos Controle de configuração Certificação 18

19 Subsistemas Interface de equipamentos de teste Ethernet Interfaces analógica, digital e de barramento Interface do operador Processador de tempo real Subsistema 19

20 O que é um laboratório de integração de sistemas? SIL = System Integration Lab Laboratório de Integração de Sistemas Ambiente de teste controlado Verificação do projeto do sistema Componentes reais e simulados Integração de hardware e software Reduzir o capital necessário e prever riscos Necessário para sistemas complexos 20

21 Laboratório de integração de sistemas Ethernet Interfaces analógica, digital e de barramento Subsistema Interface do operador Processador de tempo real Subsistema Subsistema 21

22 Laboratório de integração de sistemas Ethernet Sincronização de data/hora Processador de tempo real Sinc. Subsistema Interface do operador Processador de tempo real Sinc. Interfaces analógica, digital e de barramento Processador de tempo real Sinc. Subsistema 22

23 Desafio Modularidade - Sem método para arrastar/colar a arquitetura do hardware da controladora. Conexão/Cabeamento- O cabeamento de direta faz com que a reconexão seja cara, lenta e sujeita a erros. Flexibilidade - Dificuldade de adicionar ou trocar controladoras no sistema. Custo- Grande perda de "tempo de operação" 23

24 Ethernet determinísticas Barramento de comunicação Interfaces analógica/digital Sub sistema Interface do operador Processador de tempo real Sub sistema Sub sistema 24

25 Nó Ethernet Sub sistema Interface do operador Processador de tempo real Sub sistema Sub sistema 25

26 Sub sistema 26

27 Solução para distribuídas Processador de tempo real Interface do operador MDL MDL MDL MDL 27

28 Solução para distribuídas Sub sistema Interface do operador Processador de tempo real MD L MDL MDL 28

29 Solução para distribuídas Sub sistema Interface do operador Processador de tempo real MDL Sub sistema Sub sistema 29

30 Solução para distribuídas Ethernet Sincronização de data/hora Processador de tempo real Sinc. Sub sistema Interface do operador Processador de tempo real Sinc. Sub sistema Processador de tempo real Sinc. Sub sistema 30

31 Demonstração VeriStand UI Manager 31

32 VeriStand 2015 Utilize Configuração Maior Comunidade o e VeriStand melhor de mais integração desenvolvedores no rápida NI Linux e mais hardware Real-Time opções do VeriStand para a aquisição de dados Suporte a dispositivos CompactRIO com ARM e Intel Atom Uma maneira mais inteligente de configurar o seu sistema Mais opções e tipos de Controle e medições de alta precisão em um único módulo Calibração em campo para medições de deformação Baixe e envie os seus add-ons Add-on em destaque: Scan Engine and EtherCAT Custom Device 32

33 Sistema de teste HIL preparado para o futuro Série de seminários online Valide o software de seu sistema embarcado com uma plataforma HIL preparada para suas futuras necessidades. Projete um completo sistema de teste baseado em uma flexível plataforma HIL. Encontre falhas antecipadamente através de sistemas escaláveis de teste HIL. Construa sistemas precisos e inovadores de teste de powertrain. Reduza o tempo de desenvolvimento através do reuso de componentes e automação dos testes. Data: 01 a 03 de Dezembro Inscreva-se atráves do nosso site: Desenvolva sistemas distribuídos de teste HIL de larga escala. 33

34 Bom almoço! Voltaremos às 13h. 34