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SCALEXIO®

Innovative Technologie für HIL-Simulation

SCALEXIO ist der führende Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulator von dSPACE. Er ist in mehreren Varianten von kleinen bis großen Systemen erhältlich und stellt eine hohe Rechenleistung bereit. Er ist komplett per Software konfigurierbar, was das Anpassen an sich ändernde Anforderungen einfach und flexibel gestaltet. SCALEXIO kann mit anderen dSPACE HIL-Systemen gekoppelt werden, beispielsweise mit Simulator Full-Size und Simulator Mid-Size. So lassen sich bestehende HIL-Systeme leicht aktualisieren.

  • 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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  • Tests von Elektromotoren

    Um Steuergeräte für Elektromotoren zu testen, die kurze Simulationszyklen, schnelle Berechnungen und prompten I/O-Zugriff erfordern, bietet SCALEXIO das DS2655 FPGA Base Board mit einem frei programmierbaren FPGA und umfassender I/O.

    In Kombination mit der XSG Electric Components Library ermöglicht das DS2655 genau die schnellen Reaktionszeiten, die für die Simulation elektrischer Maschinen im Closed-Loop-Betrieb mit einem Regler notwendig sind.

    Das FPGA berechnet Teile des Simulationsmodells für die elektrische Maschine, z.B. mit Hilfe der XSG Electric Components Library.

    Elektronische Lastmodule lassen sich mit dem SCALEXIO-System verbinden, um Spannungsbereiche bis zu 800 V zu realisieren.

     

  • Neue Processing Unit für die Verarbeitung komplexer Modelle

    dSPACE hat eine neue, noch leistungsstärkere Processing Unit für das Hardware-in-the-Loop (HIL)-System SCALEXIO eingeführt, um dem steigenden Bedarf an Echtzeitverarbeitung zu begegnen, die für hochkomplexe, präzise Simulationsmodelle notwendig ist.


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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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Anwendungsbereich


dSPACE SCALEXIO ist ein sehr vielseitig einsetzbarer Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulator und bietet hohe Kanalflexibilität, granulare Erweiterbarkeit und vollständige Software-Konfiguration. Das Einsatzgebiet deckt alle Testdomänen ab, einschließlich Tests elektrischer Antriebssteuergeräte.


Durch die SCALEXIO-Multiprocessing-Optionen lässt sich der Simulator mit bestehenden SCALEXIO-basierten oder DS100x-Processor-Board-basierten Systemen koppeln, so dass Anwender bestehende Systemaufbauten erweitern können, um steigenden Projektanforderungen gerecht zu werden.

Vorteile

  • Unterstützung unterschiedlicher Prozesse und Anwenderrollen durch separate I/O-Konfiguration, Modellierung und Code-Generierung
  • Test unterschiedlicher Steuergeräte-Varianten und -Typen auf demselben System mit minimalem Konfigurationsaufwand
  • Größenvariabel für spezielle Testaufgaben, da sowohl Komponententestsysteme als auch Netzwerksysteme mit denselben standardisierten Hardware-Komponenten und -Verbindungen aufgebaut werden
  • Grafische Konfiguration von Kanälen
  • Einsatz virtueller Steuergeräte (V-ECUs) für HIL-Tests, falls reale Steuergeräte-Prototypen noch nicht verfügbar sind
  • Unterstützung von Functional Mock-up Interface (FMI)

Das SCALEXIO-System ist standardisiert und in allen SCALEXIO-Systemvarianten wiederverwendbar.


  • Der Kern eines SCALEXIO-Systems ist die SCALEXIO Processing Unit. Sie basiert auf marktüblichen Komponenten, so dass sich die Prozessortechnologie immer auf dem neuesten Stand der Technik befindet.
  • Das skalierbare serielle I/O-Netzwerk IOCNET ermöglicht die interne Kommunikation zwischen dem Echtzeitprozessor und den I/O-Karten.

Die SCALEXIO-I/O-Einheiten sind speziell für typische Steuergeräte-Signale ausgelegt und bieten:


  • Lokale Signalvorverarbeitung auf I/O-Karten zur Entlastung des Echtzeitprozessors
  • Integrierte Signalkonditionierung sowie Konverter und Teile der elektrischen Fehlersimulation
  • Ähnliche Installations- und Konfigurationsprozesse für alle Einheiten, so dass kein zusätzlicher Einarbeitungsaufwand entsteht

Die SCALEXIO-I/O-Hardware steht in drei Varianten zur Verfügung, jede ist für einen typischen Anwendungsfall ausgelegt. Um ein System ganz nach Ihren Wünschen zu konfigurieren, lässt sich die MultiCompact-, HighFlex- und SCALEXIO-I/O-Hardware kombinieren und erweitern. Folgendes haben sie gemeinsam:

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

MultiCompact
  • Hohe Anzahl digitaler I/O-Kanäle für verschiedene Anwendungen
  • Jeder Kanal hat einen festen Kanaltyp, so dass die Kosten pro Kanal gering sind.
  • Integrierte Signalkonditionierung und Konverter
  • Onboard Failure Insertion Unit (FIU)
  • Anschluss realer und Ersatzlasten möglich
  • DS2680 I/O Unit
    • Kompakte Bauform für Einbau in Träger
    • Basisfunktionen für ein ausreichendes Simulationssystem, z.B. für Leistungsschalter
    • Verschiedene Kanäle mit speziellen I/O-Funktionen
  • DS2690 Digital I/O Board
    • Standardisierte Stecker für steckplatzunabhängige Karten und leichten Einbau
    • Digitale Kanäle mit speziellen I/O-Funktionen

HighFlex
  • Universelle Eingangs-/Ausgangsbuskanäle mit frei zuweisbaren Kanaltypen
  • Sehr vielseitig und fein skalierbar mit 10 Kanälen pro I/O-Karte, 4 Kanäle pro Buskarte
  • Jeder Kanal einzeln galvanisch isoliert
  • Integrierte Signalkonditionierung und Konverter
  • Onboard Failure Insertion Unit (FIU)
  • Anschluss realer und Ersatzlasten möglich
  • Standardisiertes Steckerkonzept für alle Karten
  • Steckplatzunabhängige und leicht einbaubare Karten
  • DS2601 Signal Measurement Board
  • DS2621 Signal Generation Board
  • DS2642 FIU & Power Switch Board
  • DS2671 Bus Board
SCALEXIO I/O Boards
  • Hohe Anzahl an I/O-Kanälen mit speziellen Kanaltypen
  • Fokus auf I/O-Funktionen ohne stromgeregelte Funktionalitäten
  • Keine Onboard Failure Insertion Unit (FIU)
  • Kein Anschluss realer oder Ersatzlasten
  • Anschluss an I/O über Sub-D-Stecker
  • Steckplatzunabhängige und leicht einbaubare Karten
  • DS6101 Multi-I/O Board
  • DS6201 Digital I/O Board
  • DS2655 FPGA Base Board

Processing Unit dSPACE SCALEXIO Processing Unit bietet neueste Prozessortechnologie. ConfigurationDesk für SCALEXIO Konfigurations- und Implementierungssoftware für dSPACE SCALEXIO-Hardware SCALEXIO LabBox Schreibtisch-Hardware-in-the-Loop-Simulator für Entwickler DS6101 Multi-I/O Board I/O-Hardware mit Signalkonditionierung für automotive Systeme DS6201 Digital I/O Board SCALEXIO I/O-Board mit 96 bidirektionalen digitalen I/O-Kanälen DS6301 CAN/LIN Board SCALEXIO-I/O-Karte für den Anschluss von Simulatoren mit CAN- und LIN-Bussystemen DS2655 FPGA Base Board HighFlex-Board mit benutzerprogrammierbarem FPGA DS2601 Signal Measurement Board HighFlex-I/O-Karte zum Messen von Steuergeräte-Ausgangssignalen DS2621 Signal Generation Board HighFlex-I/O-Karte zur Stimulation von Steuergeräte-Eingangssignalen DS2642 FIU & Power Switch Board HighFlex-Karte zur Leistungsschaltung mit Failure Insertion Unit DS2671 Bus Board HighFlex-I/O-Karte als Schnittstelle zu verschiedenen Bussystemen DS2680 I/O Unit MultiCompact-I/O-Einheit für Antriebs- und Fahrdynamik-Szenarien DS2690 Digital I/O Board MultiCompact-Board für Karosserieszenarien DS2907 Battery Simulation Controller Netzteilsteuerungseinheit für die Batteriesimulation Interface Solution for Profibus and EtherCAT SCALEXIO bietet eine Schnittstellen-Lösung für Profibus und EtherCAT für den Anschluss eines SCALEXIO-Hardware-in-the-Loop-Systems an diese Feldbustypen SCALEXIO-Lösungen für die Luft- und Raumfahrt SCALEXIO bietet Module für Luft- und Raumfahrtanwendungen mit ARINC 429, MIL-STD-1553 oder AFDX. ControlDesk Next Generation Universelle Experimentiersoftware für die Entwicklung elektronischer Steuergeräte MotionDesk 3D-Animation mechanischer Systeme in einer virtuellen Welt, z.B. zur Visualisierung von Hardware-in-the-Loop-Experimenten wie ADAS oder Fahrdynamikszenarien. Automotive Simulation Models (ASM) Echtzeit-Simulationsmodelle für die Fahrzeugentwicklung. AutomationDesk AutomationDesk ist ein leistungsstarkes Test-Authoring- und -Automatisierungswerkzeug für Hardware-in-the-Loop (HIL)-Tests elektronischer Steuergeräte.
Weiterführende Informationen