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SCALEXIO

Modulares Echtzeitsystem

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

  • DS6001 Processor Board

    Das DS6001 ist eine leistungsstarke und kompakte Recheneinheit für die SCALEXIO-Systeme. Es ist die perfekte Wahl für Echtzeitanwendungen, die schnelle Regelschleifen oder hohe I/O-Bandbreiten erfordern, zum Beispiel elektrische Antriebe, Vibrationsunterdrückung und Datenerfassung.

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  • Unterstützung von SPI und I2C

    Mit der SCALEXIO Serial Interface Solution können Sie die SPI (Serial Peripheral Interface)-Schnittstelle und den Inter-Integrated-Circuit (I2C)-Bus mit einem SCALEXIO-System einsetzen.

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  • SCALEXIO LabBox

    Mit 18 Steckplätzen für SCALEXIO-I/O-Boards ist die neue SCALEXIO LabBox der bisher kleinste dSPACE Simulator. Zusammen mit der SCALEXIO Processing Unit als Rechenkern steht nun jedem Anwender ein eigener HIL-Simulator direkt auf dem Schreibtisch zur Verfügung.

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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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  • Wie Sie Ihre HIL-Systeme bestmöglich nutzen

    In dieser Webinar-Aufzeichnung zeigt dSPACE, wie Sie den Einsatz Ihrer HIL-Systeme schnell optimieren, wie Sie ISO-26262-kompatibel werden, wie Sie anforderungsbasiert Testen und Ihr HIL-System rund um die Uhr einsetzen.

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  • Published: dSPACE Magazine 2/2017, Dec 2017
    Function developers of mechatronic systems from a wide range of industries are now entering the SCALEXIO era. Frank Mertens, lead product manager for rapid prototyping systems at dSPACE, explains what this is all about. 

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Anwendungsbereiche

Die dSPACE SCALEXIO-Produktlinie besteht aus flexiblen, modularen Systemen in unterschiedlichen Größen für Hardware-in-the-Loop (HIL)- und Rapid-Control-Prototyping (RCP)-Projekte in den unterschiedlichsten Industrien wie Automobil, Automatisierung, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Transportwesen oder Forschung. Seine 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 Fahrerassistenzsysteme, autonomes Fahren, Elektromobilität und die zunehmende Netzwerkkommunikation.

Vorteile

  • Skalierbar auf jede beliebige Größe
  • Große, verteilte Systemaufbauten
  • Leistungsstarke Prozessortechnologie für die schnelle Berechnung von großen und komplexen Modellen
  • Umfassende, präzise und schnelle I/O-Fähigkeiten basierend auf FPGA-Technologie
  • Hohe Bandbreite und geringer Jitter für beste Closed-Loop-Performance, basierend auf IOCNET Backbone, für Echtzeitanwendungen optimiert
  • Flexible softwarebasierte Systemkonfiguration
  • Unterstützung von 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 mit hohem Leistungsanspruch geeignet.
  • Das SCALEXIO DS6001 Processor Board ist eine Echtzeitplattform von dSPACE. Dank der kompakten Größe lässt es sich in eine SCALEXIO LabBox integrieren. Das DS6001 ist besonders für Anwendungen geeignet, die schnelle Regelschleifen oder hohe I/O-Bandbreiten erfordern.

Beide Echtzeitplattformen basieren auf einer ähnlichen Architektur. Zum Beispiel bieten beide eine Host- und eine I/O-Schnittstelle. Zudem verfügen sie über eine Winkeluhr (Angular Processing Unit, APU)-Funktionalität. Diese dient der hochgenauen winkelbasierten Simulation, beispielsweise zur Erzeugung von Einspritz- und Zündsignalen. Mit diesen Echtzeitplattformen können bis zu sechs unabhängige APUs 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 die SCALEXIO-Systeme miteinander verbunden werden können, um die Rechenleistung zu erhöhen. Um große Bandbreiten bereitzustellen, lässt sich die SCALEXIO Prozessor-Hardware über IOCNET verbinden. Damit die komfortable Modellierung sichergestellt ist, können Sie entweder mit einem Gesamtprojekt in ConfigurationDesk arbeiten oder mit mehreren Projekten in verteilten Teams.

Host-Schnittstelle

Die Kommunikation mit dem Host-PC läuft über Gigalink-Ethernet, so dass das SCALEXIO-System in jedem Unternehmensnetzwerk eingesetzt werden kann. Kommen mehr als zwei Prozessor-Hardware-Komponenten zum Einsatz, werden sie über den Ethernet Switch gekoppelt, um die Kommunikation mit dem Host-PC sicherzustellen. Die für den Anschluss notwendige IP-Adresse kann entweder über einen DHCP-Server zugeteilt oder direkt auf dem SCALEXIO-System gespeichert werden.

SCALEXIO bietet drei Arten von I/O-Boards für die unterschiedlichen Gehäusetypen (SCALEXIO LabBox und SCALEXIO Standardsysteme). Durch die lokale Signalverarbeitung auf den Boards wird der Echtzeitprozessor entlastet, damit die höchste Echtzeitleistung des SCALEXIO-Systems sichergestellt ist. Die Installation und Konfiguration ist für alle Hardware-Typen ähnlich, so dass der Einarbeitungsaufwand gering ist.

Jede SCALEXIO-I/O-Hardware hat die folgenden Eigenschaften:

  • Lokale Signalvorverarbeitung auf I/O-Boards zur Entlastung des Echtzeitprozessors
  • Verbindung zur Processing Unit über IOCNET-Schnittstelle
  • Vollständig per Software konfigurierbar
  • Ähnliche Installations- und Konfigurationsprozesse, so dass kein zusätzlicher Einarbeitungsaufwand entsteht.

MultiCompact HighFlex SCALEXIO I/O Boards1)
General
  • Large number of I/O channels for specific applications
  • Each channel has a fixed 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/bus channels with freely assignable channel types
  • 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.
  • 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 and easy to plug in2)
Can be used in
  • SCALEXIO off-the-shelf rack system
  • SCALEXIO off-the-shelf rack system
  • SCALEXIO off-the-shelf rack system or a SCALEXIO LabBox
Products
  • DS2680 I/O Unit
  • DS2690 Digital I/O Board
  • DS2601 Signal Measurement Board
  • DS2621 Signal Generation Board
  • DS2642 FIU & Power Switch Board
  • DS2671 Bus Board
  • DS6101 Multi-I/O Board
  • DS6201 Digital I/O Board
  • DS6202 Digital I/O Board
  • DS6221 A/D Board
  • DS2655 FPGA Base Board
  • DS6301 CAN/LIN Board
  • DS6311 FlexRay Board
  • DS6331-PE Ethernet Board
  • DS6332-CS Ethernet Board
  • DS6341 CAN Board
  • DS6351 LIN Board
1) Keine Onboard Failure Insertion Unit (FIU), keine angeschlossenen realen oder Ersatzlasten
2) Gilt nicht für DS6331 und DS6332

SCALEXIO LabBox

Als Laborsystem ist die SCALEXIO LabBox für zahlreiche Anwendungsfälle geeignet, darunter RCP- oder DAQ-Projekte, Funktionstests, Prüfstandsteuerungen oder auch als Basis für HIL-Aufbauten. Das kompakte Gehäuse passt auf einen Schreibtisch und bietet Platz für bis zu 18 SCALEXIO-I/O-Boards, die der Anwender leicht austauschen kann.

SCALEXIO Rack System

Für den Steuergeräte-Test bieten die SCALEXIO Standard-Rack-Systeme ausreichend Platz für MultiCompact Units, HighFlex-Boards und SCALEXIO-I/O-Boards. Die HIL-Anwendungen für SCALEXIO sind mit 9 oder 12 Höheneinheiten (HE) verfügbar. Es ist optimal geeignet zum Testen einzelner Steuergeräte.

Maßgeschneidertes SCALEXIO Rack-System

Der maßgeschneiderte SCALEXIO-Simulator lässt sich an kundenspezifische Anforderungen anpassen. Er bietet maximale Flexibilität und ist leicht erweiterbar. Zu den typischen Anwendungsbereichen gehören komplexe Tests von Steuergeräte-Verbunden sowie Tests, die elektronische Lasten und komplette virtuelle Fahrzeuge einschließen.

Prüfstände

Steuergeräte, auf die zum Testen nicht über ihre elektrischen Schnittstellen zugegriffen werden kann, erfordern hochdynamische Prüfstände. dSPACE bietet schlüsselfertige Projekte für Prüfstandtests, in denen Sie mechanische Lasten und physikalisch stimulierte Steuergeräte nutzen können.

SCALEXIO Processing Unit Product lines for high core performance and high parallel performance ConfigurationDesk für SCALEXIO Konfigurations- und Implementierungssoftware für dSPACE SCALEXIO-Hardware DS6001 Processor Board Leistungsstarkes Prozessorboard für die SCALEXIO LabBox DS6101 Multi-I/O Board SCALEXIO I/O board with signal conditioning for automotive systems 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 for generating and capturing digital signals DS6221 A/D Board Schnelles SCALEXIO A/D Board für präzise Messungen DS2655 FPGA Base Board SCALEXIO I/O board with user-programmable FPGA DS6301 CAN/LIN Board SCALEXIO I/O board for connecting simulators to CAN/CAN FD and LIN bus systems DS6311 FlexRay Board SCALEXIO I/O board for connecting simulators to FlexRay bus systems DS6331-PE Ethernet Board Das DS6331 bietet zusätzliche Ethernet-Anschlüsse für die SCALEXIO Processing Unit. DS6332-CS Ethernet Board Das DS6332 bietet zusätzliche Ethernet-Anschlüsse für das DS6001 Processor Board. DS6341 CAN Board SCALEXIO I/O board for connecting simulators to CAN bus systems DS6351 LIN Board SCALEXIO I/O board for connecting simulators to LIN bus systems DS2601 Signal Measurement Board HighFlex board for measuring ECU output signals DS2621 Signal Generation Board HighFlex board for simulating ECU input signals DS2642 FIU & Power Switch Board HighFlex board for power-switching with Failure Insertion Unit DS2671 Bus Board HighFlex board for connecting to different bus systems DS2680 I/O Unit SCALEXIO MultiCompact-Einheit für Antriebsstrang- und Fahrdynamikszenarien DS2690 Digital I/O Board MultiCompact board for vehicle body scenarios DS2907 Battery Simulation Controller SCALEXIO Netzteilsteuerung für die Batteriesimulation Electrical Power Systems Simulation Package Easy real-time simulation of power electronics circuits developed with Simscape Power Systems™ EMH Solution für SCALEXIO Processor based simulation of electric drives SCALEXIO-Lösungen für die Luft- und Raumfahrt SCALEXIO-Module für Luft- und Raumfahrtanwendungen mit ARINC 429, MIL-STD-1553 oder AFDX® SCALEXIO Serial Interface Solution Mit der SCALEXIO Serial Interface Solution können Sie die SPI (Serial Peripheral Interface)-Schnittstelle und den Inter-Integrated-Circuit (I2C)-Bus mit einem SCALEXIO-System einsetzen. SCALEXIO TWINsync Solution Synchronous load motor control for test benches with dSPACE SCALEXIO SCALEXIO LabBox Modular real-time system 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 Connecting a SCALEXIO system to various fieldbus types 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
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