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SCALEXIO

Modulares Echtzeitsystem

Das modulare dSPACE SCALEXIO-System kann für Hardware-in-the-Loop (HIL)- und Rapid-Control-Prototyping (RCP)-Anwendungen eingesetzt werden. Es ist hochskalierbar und bietet leistungsstarke Prozessortechnologie für anspruchsvolle Echtzeitanforderungen sowie umfassende, präzise und schnelle I/O-Fähigkeiten. SCALEXIO-Systeme werden in dSPACE ConfigurationDesk konfiguriert.

  • DS6121 Multi-I/O Board

    New SCALEXIO I/O board for dynamic electric drive and power electronics control applications

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  • DS6321 UART Board

    New SCALEXIO I/O board for connecting simulators to external devices with serial interfaces like RS232, RS422, RS485, and K-line

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  • SCALEXIO AutoBox

    The new SCALEXIO AutoBox brings the power of SCALEXIO into the vehicle.

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  • Funktionen flexibel testen

    Um schnell eine neue Funktion oder einen neuen Regler testen zu können, wäre ein kleiner, variabler, persönlicher Hardware-in-the-Loop-Simulator ideal. Genau das bietet dSPACE mit der SCALEXIO LabBox.

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  • Erfolgreich im Einsatz

    Gut zwei Jahre nach der Einführung haben sich die SCALEXIO-Hardware-in-the-Loop (HIL)-Testsysteme von dSPACE bereits in zahlreichen Kundenprojekten bewährt. Sie sind weltweit im Einsatz, unter anderem in Deutschland, Italien, Großbritannien, Frankreich, den USA und Japan.

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  • Fünf Jahre SCALEXIO – Rückblick und Ausblick

    2011 wurde SCALEXIO als neues dSPACE Hardware-in-the-Loop (HIL)-System eingeführt. Tino Schulze, verantwortlich für HIL-Testsysteme bei dSPACE, erläutert die bisherige Entwicklung und weitere Planung.

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  • Testsysteme für Testausführungen nutzen – Testauswertung woanders durchführen

    In diesem kostenlosen Webinar präsentiert dSPACE die Software SYNECT sowie ihre Funktionalitäten zum Automatisieren der Testausführung und zum Vorbereiten von Testsystemen. Zudem lernen Sie verfügbare Mechanismen zum Trennen von Testauswertung und Testausführung kennen.

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  • Universelle Echtzeitplattform

    Veröffentlicht im dSPACE Magazin 2/2017, Dez 2017
    Für Funktionsentwickler von mechatronischen Systemen aus den verschiedensten Industriezweigen bricht das SCALEXIO-Zeitalter an. Was dahinter steckt, erläutert Frank Mertens, Lead Product Manager für Rapid Prototyping Systems bei dSPACE.

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Anwendungsbereiche

Die dSPACE SCALEXIO-Produktlinie besteht aus hochflexiblen, modularen Systemen in verschiedenen Formfaktoren für Hardware-in-the-Loop (HIL)- und Rapid-Control-Prototyping (RCP)-Anwendungen in den unterschiedlichsten Branchen wie Automobil, Automatisierung, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Transportwesen oder Forschung. Die leistungsstarke Echtzeittechnologie und die umfassende Busunterstützung sind optimal geeignet für die anspruchsvollen Anwendungen von heute und auch für die von morgen. Dazu gehören unter anderem assistiertes, hochautomatisiertes und autonomes Fahren, Elektromobilität und die zunehmende Netzwerkkommunikation.

Vorteile

  • Skalierbar auf alle gewünschten Verarbeitungs- und I/O-Anforderungen
  • Für Anwendungen im Labor und im Fahrzeug
  • Leistungsstarke Prozessortechnologie für die schnelle Berechnung von großen und komplexen Simulationsmodellen
  • Umfassende, präzise und schnelle I/O-Fähigkeiten basierend auf FPGA-Technologie
  • IOCNET-Echtzeit-Backbone mit niedrigem Jitter und hoher Bandbreite für erstklassige Closed-Loop-Leistung
  • Einsatz mehrerer Simulationsumgebungen von Drittanbietern über Functional Mock-up Interface (FMI)

SCALEXIO bietet zwei Arten von Echtzeitplattformen:

  • Die SCALEXIO Processing Unit basiert auf einem Industrie-PC und wird entweder in einem SCALEXIO-Rack-System installiert oder eigenständig genutzt. Sie ist optimal für Anwendungen geeignet, die eine hohe Rechenleistung erfordern.
  • Das SCALEXIO DS6001 Processor Board ist eine kompakte Echtzeitplattform und kann direkt in eine SCALEXIO LabBox oder eine SCALEXIO AutoBox integriert werden. Das DS6001 ist besonders für Anwendungen geeignet, die schnelle Regelschleifen oder hohe I/O-Bandbreiten erfordern.

Beide Echtzeitplattformen bieten eine Ethernet-Host-Schnittstelle mit hoher Bandbreite und IOCNET-Schnittstellen zur I/O-Erweiterung oder Multiprozessorkopplung. Zudem verfügen sie über eine APU (Angular Processing Unit)-Funktionalität. Diese dient zur hochgenauen winkelbasierten I/O-Simulation, beispielsweise für Einspritz- und Zündsignale. Mit diesen Echtzeitplattformen können bis zu sechs unabhängige APUs pro SCALEXIO-Processing-Hardware eingesetzt werden.

Multicore-Unterstützung für große Modelle

Um große, komplexe Simulationsmodelle garantiert in Echtzeit zu berechnen, können die Modelle auf mehrere Prozessorkerne verteilt werden. Eine Konfigurationssoftware übernimmt die Zuteilung auf die Kerne, die Konfiguration des Kommunikationsverhaltens und der Simulationshardware sowie die Modellverschaltung.

Multiprozessor-Unterstützung für große Systeme

Multiprozessor-Unterstützung bedeutet, dass mehrere SCALEXIO-Systeme miteinander verbunden werden können, um die Rechenleistung zu erhöhen. Um große Bandbreiten bereitzustellen, lässt sich die SCALEXIO Processing-Hardware über IOCNET verbinden. Mit ConfigurationDesk können Sie ein System komfortabel modellieren.

Host-Schnittstelle

Die Kommunikation mit dem Host-PC läuft über Gigabit-Ethernet, so dass das SCALEXIO-System in jedem Unternehmensnetzwerk eingesetzt werden kann. Wenn mehr als zwei Prozessor-Hardware-Komponenten in Kombination mit einem einzigen Host-PC verwendet werden, lassen sie sich über einen Ethernet-Switch miteinander verbinden, um die Kommunikation zu gewährleisten. Die für den Anschluss notwendige IP-Adresse kann entweder über einen DHCP-Server zugeteilt oder direkt auf dem SCALEXIO-System gespeichert werden.

  SCALEXIO Processing Unit DS6001 Processor Board

Design

  • 19'' stand-alone desktop version or rack-mount version for the SCALEXIO off-the-shelf rack system
  • 2-slot plug-in card for SCALEXIO LabBox or SCALEXIO AutoBox

I/O support

  • SCALEXIO I/O boards
  • MultiCompact
  • HighFlex
  • SCALEXIO I/O boards

FIU support

  • Yes
  • No

SCALEXIO bietet drei Arten von I/O-Boards an. Jede SCALEXIO-I/O-Hardware hat die folgenden Eigenschaften:

  • Task-synchrone Signalvorverarbeitung auf den I/O-Boards, um den Echtzeitprozessor zu entlasten und so die höchste Echtzeitleistung des SCALEXIO-Systems sicherzustellen.
  • Verbindung zur Processing Unit über IOCNET-Schnittstelle
  • Vollständig per Software konfigurierbar
  • Einfache Installations- und Konfigurationsprozesse, so dass der Einarbeitungsaufwand sich auf ein Minimum beschränkt.

Topic SCALEXIO I/O Boards1) MultiCompact HighFlex
General
  • Large number of I/O channels with dedicated channel types
  • Small board size
  • Connection to I/O via Sub-D connector2)
  • Boards are slot-independent 2) and easy to plug in
  • Large number of I/O channels for specific applications
  • Each channel has a dedicated channel type, so the costs per channel are low
  • Integrated signal conditioning and converters
  • Onboard Failure Insertion Unit (FIU)
  • Connection of real and substitute loads possible
  • Universal input/output channels with freely assignable channel types
  • Specific bus channels for all bus communication
  • Very versatile and finely scalable with 10 channels per I/O board, 4 channels per bus board
  • Galvanic isolation for each individual channel
  • Integrated signal conditioning and converters
  • Onboard Failure Insertion Unit (FIU)
  • Connection of real and substitute loads possible
  • Standardized connector concept for all boards
  • Boards are slot-independent and easy to assemble.
Can be used in
Products

 

 

1) No onboard Failure Insertion Unit (FIU), no connection of real or substitute loads.

2) Does not apply to DS633x boards.

 

SCALEXIO AutoBox

The SCALEXIO AutoBox brings the power of SCALEXIO into vehicles such as passenger cars, trucks, trains, and agricultural as well as construction machinery. Optimized for in-vehicle use, it is ideal for test drives when developing components such as electric powertrains and chassis control as well as functions for assisted, highly automated, and autonomous driving.

SCALEXIO LabBox

As a laboratory system, the SCALEXIO LabBox is ideally suited for a wide range of applications, such as RCP, function testing, test bench control, and as a base system for customized HIL setups. The compact chassis fits on an office desk and offers space for up to 18 SCALEXIO I/O boards, which you can easily exchange in order to adapt the real-time system to various applications.

SCALEXIO Rack System

For ECU tests, the SCALEXIO off-the-shelf rack systems provide sufficient space for MultiCompact I/O units, HighFlex boards, and SCALEXIO I/O boards. The SCALEXIO off-the-shelf system for HIL applications comes in variants with 9 height units (U) and 12 U and is ideal for testing single ECUs.

SCALEXIO Customized Rack System

The customized SCALEXIO simulator is tailored to customer-specific requirements. It provides maximum flexibility and can be expanded easily. Its typical fields of application include complex tests of networked ECUs as well as tests that include electronic loads and complete virtual vehicles.

Test Benches

dSPACE offers highly dynamic test benches for testing complex mechatronic systems. To achieve a realistic behavior of the components to be tested, the test bench uses real parts, such as an electric motor or mechanical loads. For motor controllers and power electronics control units for non-rotating applications, dSPACE also offers turn-key projects using electronic load modules that provide high voltages and hundreds of kVA.

SCALEXIO Processing Unit Produktlinien für hohe Kernperformanz und hohe parallele Performanz ConfigurationDesk Konfigurations- und Implementierungssoftware für dSPACE Echtzeit-Hardware DS6001 Processor Board Leistungsstarkes Prozessorboard für die SCALEXIO LabBox DS6101 Multi-I/O Board SCALEXIO I/O-Board mit Signalkonditionierung für automotive Systeme DS6121 Multi-I/O Board SCALEXIO I/O-Board für dynamische Regelanwendungen in den Bereichen elektrische Antriebe und Leistungselektronik DS6201 Digital I/O Board SCALEXIO I/O-Board mit 96 bidirektionalen digitalen I/O-Kanälen DS6202 Digital I/O Board SCALEXIO-I/O-Board zum Generieren und Erfassen digitaler Signale DS6221 A/D Board Schnelles SCALEXIO A/D Board für präzise Messungen DS6241 D/A Board Multi-channel D/A board DS6601/DS6602 FPGA Base Boards Leistungsstarke FPGA-Boards mit der neuesten Xilinx® FPGA-Technologie für anspruchsvolle Anwendungen der Elektromobilität. DS2655 FPGA Base Board SCALEXIO-I/O-Board mit benutzerprogrammierbarem FPGA DS6301 CAN/LIN Board SCALEXIO-I/O-Karten für den Anschluss von Simulatoren an CAN/CAN-FD- und LIN-Bussysteme DS6311 FlexRay Board SCALEXIO-I/O-Karte für den Anschluss von Simulatoren an FlexRay-Bussysteme DS6321 UART Board SCALEXIO I/O board for connecting simulators to external devices with serial interfaces DS6331-PE Ethernet Board Das DS6331 bietet zusätzliche Ethernet-Anschlüsse für die SCALEXIO Processing Unit. DS6341 CAN Board SCALEXIO-I/O-Karte für den Anschluss von Simulatoren an CAN-Bussysteme DS6351 LIN Board SCALEXIO-I/O-Board für den Anschluss von Simulatoren an LIN-Bussysteme DS2601 Signal Measurement Board HighFlex-I/O-Karte zur Vermessung von Steuergeräte-Ausgangssignalen DS2621 Signal Generation Board HighFlex-I/O-Karte zur Simulation von Steuergeräte-Eingangssignalen DS2642 FIU & Power Switch Board HighFlex-Board zur Leistungsschaltung mit Failure Insertion Unit DS2671 Bus Board HighFlex-Karte für den Anschluss an unterschiedliche Bussysteme DS2680 I/O Unit SCALEXIO MultiCompact-Einheit für Antriebsstrang- und Fahrdynamikszenarien DS2690 Digital I/O Board MultiCompact-Board für Karosserieszenarien DS2907 Battery Simulation Controller SCALEXIO-Netzteilsteuerung für die Batteriesimulation Electrical Power Systems Simulation Package Einfache Echtzeitsimulation von leistungselektronischen Schaltungen, die mit Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) entwickelt wurden EMH Solution für SCALEXIO Prozessorbasierte Simulation von elektrischen Antrieben SCALEXIO Interface Solution for ARINC 429 Die SCALEXIO Interface Solution for ARINC 429 ermöglicht den Anschluss eines dSPACE Echtzeitsystems an ein ARINC-429-Netzwerk. SCALEXIO Interface Solution for ARINC 664 and AFDX® Ermöglicht die Verbindung eines dSPACE Echtzeitsystems mit einem ARINC-664- oder AFDX®-Netzwerk SCALEXIO Interface Solution for MIL-STD-1553 Die SCALEXIO Interface Solution for MIL-STD-1553 ermöglicht den Anschluss eines dSPACE Echtzeitsystems an ein MIL-STD-1553-Netzwerk. SCALEXIO Serial Interface Solution Arbeiten mit den Bussen Serial Peripheral Interface (SPI) und Inter-Integrated Circuit (I2C) SCALEXIO TWINsync Solution Synchrone Lastmotorsteuerung auf Prüfständen mit dSPACE SCALEXIO SCALEXIO AutoBox Ein leistungsstarkes modulares Echtzeitsystem für den Einsatz im Fahrzeug SCALEXIO LabBox Ein kompaktes modulares Echtzeitsystem SCALEXIO Rack System Die vorkonfigurierten und einsatzfertigen SCALEXIO-Simulatoren sind mit bis zu 12 Höheneinheiten erhältlich. Maßgeschneidertes SCALEXIO Rack System Das maßgeschneiderte SCALEXIO Rack-System basiert auf einem modularen Simulatorkonzept. SCALEXIO Fieldbus Solution Anschließen eines SCALEXIO-Systems an verschiedene Feldbustypen ControlDesk Universelle Experimentiersoftware für Steuergeräte-Entwicklung MotionDesk 3D-Online-Animation simulierter mechanischer Systeme in Echtzeit, zum Beispiel für die Visualisierung von Fahrerassistenzsystemen oder Fahrdynamikszenarien Automotive Simulation Models Tool Suite für die Simulation von Motoren, Fahrdynamiken, elektrischen Systemen und der Verkehrsumgebung AutomationDesk Leistungsstarkes Test-Authoring- und Testautomatisierungswerkzeug für den HIL-Test von Steuergeräten SYNECT Datenmanagement- und Collaboration-Software mit Schwerpunkt auf der modellbasierten Entwicklung und dem Test von Steuergeräten SCALEXIO Ethernet Boards Zusätzliche Ethernet-Ports für SCALEXIO Processing Unit und SCALEXIO LabBox
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