Des spécifications à la validation temps réel

Transcription

1 Des spécifications à la validation temps réel Solutions NI tout au long du cycle de conception

2 Au programme Les tendances du marché et l investissement de National Instruments Les solutions NI pour le MIL et le Prototypage rapide Pause Les solutions NI pour le HIL Test d intégration temps réel Conclusion Banc d intégration système à architecture distribuée Rémy DUHAN - Chef de projet chez Safran Engineering Services

3 Les tendances du marché et l investissement de National Instruments Karine Rouelle - Business Development Manager Real-Time Test Etienne Suc Ingénieur Commercial Yvelines

4 Revenu net en millions National Instruments Siège social à Austin, Texas Création en 1976 Plus de employés 1,04 Md $ de chiffre d affaires en 2011 Depuis 2009, NI France figure dans le palmarès du Great Place to Work Institute des entreprises françaises où il fait bon travailler $1,200 $1,000 $800 $600 $400 Des filiales dans plus de 40 pays Aucune industrie ne représente plus de 15% des ventes 16% du chiffre d affaire annuel est investi en R&D 200 nouveaux produits développés par an $200 $0 '77 '79 '81 '83 '85 '87 '89 '91 '93 '95 '97 '99 '01 '03 '05 '07 '09 '11

5 National Instruments National Instruments Ingénieurs de terrain et d application Distributeurs

6 Compléxité croissante des Systèmes De plus en plus de Logiciel Embarqué

7 AUJOURD HUI HIER

8 Automobile Machines Industrielles Génération de puissance Aeronautique Electroménager Appareils médicaux

9 Lignes de code (Million) Logiciel embarqué Automobile

10 Consigne vitesse Interactions Boucle fermée Vitesse Temperature ECU

11 Conception Tests Physiques Prototypage Validation HIL Génération Code C

12 Logiciel de Test Temps-Réel : Fonctionnalités Architecture Application Génération de stimulus Enregistrement des données E/S configurables Alarmes Voies calculées Interface utilisateur éditable pendant l exécution Gestion utilisateurs Synchronisation multi-châssis Contrôle en boucle fermée Exécution déterministe de modèles

13 Application Architecture Real-Time Testing and Simulation Software Génération de stimulus Enregistrement des données E/S configurables Alarmes Voies calculées Interface utilisateur éditable pendant l exécution Gestion utilisateurs Synchronisation multi-châssis Contrôle en boucle fermée Exécution déterministe de modèles RT PXI RT PC Industrial Controller NI CompactRIO NI Single-Board RIO * 128MB DRAM or great required

14 Test de Calculateur embarqué NI VeriStand was the only HIL system that was designed for the needs of today s test engineers. Jason Bauman, Lear Coporation

15 Test de système d arrêt d avion The out-of-the-box capabilities of NI VeriStand made it practical for us to develop an HIL test system, reducing our total testing cost by more than $200,000. Greg Sussman, Process Automation

16 Contrôle Distribué

17 Contrôle distribué : les tendances

18 Contrôle Distribué: les tendances

19 Contrôle distribué: les tendances 3 ECUs 15 à 70 ECUs en 10 ans

20 Ethernet Analog, Digital, Bus Interfaces Operator Interface Real-Time Processor I/O Fault Insertion Electronic Control Unit

21 Ethernet Analog, Digital, Bus Interfaces ECU Operator Interface Real-Time Processor I/O ECU ECU

22 Ethernet Data/Timing Bus Real-Time Processor I/O Sync ECU Operator Interface Real-Time Processor Sync Real-Time Processor I/O Sync ECU

23

24 Faire plus avec moins

25 Processus traditionnel de développement Conception Tests Physiques Prototypage Validation HIL Génération Code C

26 Tester tout au long du processus Test Model-inthe-Loop Tests Physiques Evaluation Lab ou terrain Validation HIL Test Software-inthe-Loop

27 Les composants du test IHM Stimulus Spécifications Modèles Analyses Rapports

28 Cohérence et efficacité tout au long du cycle Les composants de tests sont réutilisables tout au long du cycle de conception Spécifications Conception Tests Physiques Data Loggin g Stimul us Profile Prototypage Validation HIL Data Loggin g Stimul us Profile Data Loggin g Stimul us Profile Generation Code C Data Loggin g Stimul us Profile

29 Electrification

30 De l électronique de puissance partout Battery Stack, Solar Array DC DC Management System GRID Transformer Converter/Rectifier Inverter/Drive AC DC DC AC Power System Control Systems Inverter/Converter/Drive Motor/Generator/Load Onduleurs photovoltaique (Onduleur unidirectionnel DC>AC) Convertisseur éolien (convertisseur unidirectionnel AC>DC>AC) Stockage d énergie grande échelle (convertisseur bidirectionel AC-DC-AC) Commande de moteurs et de pompes moyenne tension (convertisseur unidirectionel ou bidirectionel AC-DC-AC) Véhicules électriques et hybrides, automobiles, trains, équipements agricoles ( onduleur bidirectionel DC-AC)

31 Electrification des véhicules

32 Complexité croissante pour HEV/EV Signaux à dynamique rapide Très haute fréquence d échantillonnage (~5 msec) Spécifications particulières de capture des signaux numériques Electronique de puissance Adaptation des signaux de puissance de pilotage des actionneurs fournis par certains ECU

33 Validation HIL de systèmes de puissance Setpoint Error Controller Control Output K p Plant Feedback Les points clés pour la simulation d électronique de puissance Modèles haute fidélité Non-linéaire Variation du temps Tempo en dessous de 1µs E/S haute vitesse (1-10x the loop rate)

34 Test Hardware-in-the-loop (HIL) Real-Time Power Simulation (Cracked ECU or Full Power Simulator) Battery Stack, Solar Array DC DC Management System GRID Transformer Converter/Rectifier Inverter/Drive AC DC DC AC Physical Control Board Power System Control System Inverter/Converter/Drive Motor/Generator

35 Vision NI en électronique de puissance Graphical Co-Simulation (Multisim, LabVIEW FPGA) Conception Tests Physique Power Electronics Testing (Bloomy Energy, PXI) Rapid Control Prototyping (Multicore CompactRIO, SIT) Prototypage Validation HIL Real-Time HIL Simulation (JMAG, KGC, SET, FlexRIO, NIVSand) Déploiement Commercial Deployment (General Purpose Inverter Controller)

36 Test HIL du logiciel de pilotage d une éolienne The modular architecture allows us to scale-up the system to meet the growing requirements of rapidly evolving wind energy technology. Samir Bico, Siemens Wind Power A/S

37 Interface SET GbmH Electronic Motor Emulator (EME) Phase Emulation Motor Model Sensor Emulation Inverter Power Stage Sensor Interface

38 Combustion

39 Honda

40 Partenaire depuis 2004 Acquis par NI le 31 Déc 2010 Systèmes d analyse de combustion Modules crio pour le contrôle moteur R&D ECUs (Diesel, GDI, PFI)

41 Flexibilité et prix du système Echelle de la recherche au déploiement Architecture NI RIO Engine Pos Labo de recherche Processor FPGA Injection Spark Emissions Prototypage rapide Déploiement sous-capot Nombre de systèmes Optimisation Des coûts