Hardware In The Loop nedir?

23 Mayıs 2021, 15:35 tarihinde eklendi
Döngüdeki donanım ( HIL ) simülasyonu veya HWIL , karmaşık gerçek zamanlı gömülü sistemlerin geliştirilmesinde ve test edilmesinde kullanılan bir tekniktir. HIL simülasyonu, kontrol altındaki tesisin karmaşıklığını test platformuna ekleyerek etkili bir platform sağlar. Peki, Hardware In The Loop nedir?
Takip et
Hardware In The Loop nedir?
  • Yazdir
  • Arttir - Azalt
  • Yorum 0

Son günlerde birçok kişi Hardware In The Loop nedir sorusuna yanıt aramaya başladı. Kontrol altındaki tesisin karmaşıklığı, ilgili tüm dinamik sistemlerin matematiksel bir gösterimi eklenerek test ve geliştirmeye dahil edilir. Bu matematiksel temsiller “bitki simülasyonu” olarak adlandırılır. Test edilecek gömülü sistem, bu tesis simülasyonu ile etkileşime girer. Peki, Hardware In The Loop nedir?

Hardware In The Loop nedir?

Donanım içeren simülasyon sistemleri, günümüzde sürekli olarak gelişen ve mühendislerin sık olarak kullanmaya başladığı sistemlerdir. Günümüzde zaman kaybı ve maliyeti azaltmak için donanım içeren simülasyonların kullanımı sürekli artmaktadır. Bu simülasyon sistemleri gerçek donanımları kullanmadan yapılan tasarımları test etme imkanı sunar. Böylece yeni kontrol algoritmaları geliştirilebilir veya, örnek olarak, motorun kendisinde meydana gelebilecek bir hata gözlemlenebilir.

Donanım içeren simülasyon (HIL) sistemi gerçek elektronik kontrol ünite veya ünitelerini taşıtın gerçek zamanlı modeline bağlamayı içerir. Bu şekilde her bir kontrol ünitesi sistematik şekilde test dilebilir. “Hardware-in-the–Loop” kelimesi Türkçe’ye “Donanım içeren Simülasyon” olarak geçmektedir. Bunların haricinde literatürde “Çevrimde Donanımsal Benzetim”, “Donanımla Benzetim” şeklinde kullanımları da mevcuttur. Donanım içeren simülasyonun otomotiv uygulamalarında kullanılmaya başlama tarihi 1980’lere kadar uzanır.

HIL sistemleri tekil sistem elemanlarının test edilmesi amacıyla daha çok üniversitelerde, araştırma laboratuarlarında ve ileri mühendislik departmanlarında kullanılıyordu. 1990’larda taşıtlarda artan sayıda Elektronik Kontrol ünitelerinin (EKÜ) kullanılmaya başlanması ile birlikte EKÜ’lerin test edilmesi üzerinde daha sık durulan bir durum haline geldi. Artık kontrol ünitelerinin kendisi asıl test edilecek ürün olmuştu. HIL sistemleri sadece ileri mühendislik ve kontrol tasarımında değil aynı zamanda üretim geliştirme safhasında da yaygınlaşarak kullanılmaya başlandı. 1990’lar boyunca taşıtta kullanılan kontrol üniteleri ve dolayısıyla ağ yapılarının sayısı giderek arttı. O zamana kadar ECU’ları test etmek için kullanılan breadboard’lar yetersiz kalmaya başladı. Dolayısıyla bu cihazlar yerini tüm ECU çeşitlerini içeren ECU ağının otomatik testini mümkün kılacak laboratuvar araçlarına (ECU ağına bağlı HIL sistemleri) bıraktı.

Otomobil Sanayi Için Hardware-In-The-Loop

Kısaca HiL olarak adlandırılan Hardware-in-the-Loop, uzun yıllardır model bazındaki gelişimin denenmiş bir enstrümanıdır. Simulink® veya MapleSim™ gibi simülasyon aletlerinde geliştirilmiş makine modelleri, otomatik kod üretimi ile gerçek zaman ortamına transfer edilir ve orada makinenin davranışını emule eder. Böylece yeni fonksiyonların kritik sınamaları için güvenli bir gelişme ortamı sağlanır.

B&R’ın sanayi PC’lerinde HiL

HiL için geleneksel çözümler pahalı ve kullanışsız laboratuvar donanımına dayanırken, B&R’ın sanayide denenmiş PC’leri ideal bir platform sunmaktadırlar. B&R sistemi çok sayıda tanınmış fieldbus arayüzler üzerinden iletişimde bulunuyor ve zor sanayi ortamlarında sürekli çalışmada da dayanıklılık gösteriyor. ’’Automation Studio Target for Simulink’’ sayesinde simülasyon ortamına uygulanan hat modelleri, tek bir tuşla gerçek zaman platformuna transfer edilir. Çok geniş bir yelpazeye sahip olan modern kontrol ve tahrik teknolojisi sistemin tümünün eş görünümünü mümkün kılmaktadır. B&R’ın Otomotivden Sorumlu Global Account Müdürü Elmar Zimmerling’in ifadesine göre, özellikle otomobil sanayi veya hava ve uzay teknolojisindeki deney ve test ortamlarını geliştirenler, B&R sistemlerinin avantajlarından yararlanmaktadırlar.

HIL nasıl çalışır

Bir HIL simülasyonu, sensörlerin ve aktüatörlerin elektriksel emülasyonunu içermelidir. Bu elektrik emülasyonları, tesis simülasyonu ile test edilen gömülü sistem arasında arayüz görevi görür. Her bir elektriksel olarak benzetilmiş sensörün değeri, tesis simülasyonu tarafından kontrol edilir ve test edilen gömülü sistem tarafından okunur (geri bildirim). Benzer şekilde, test edilen gömülü sistem, aktüatör kontrol sinyallerini çıkararak kendi kontrol algoritmalarını uygular . Kontrol sinyallerindeki değişiklikler, tesis simülasyonundaki değişken değerlerde değişikliklere neden olur.

Örneğin, otomotiv kilitlenme önleyici fren sistemlerinin geliştirilmesine yönelik bir HIL simülasyon platformu , tesis simülasyonunda aşağıdaki alt sistemlerin her biri için matematiksel temsillere sahip olabilir:

Süspansiyon, tekerlekler, lastikler, yuvarlanma, eğim ve sapma gibi araç dinamikleri ;
Fren sisteminin hidrolik bileşenlerinin dinamiği;
Yol özellikleri.

Çoğu durumda, gömülü bir sistem geliştirmenin en etkili yolu, gömülü sistemi gerçek tesise bağlamaktır. Diğer durumlarda, HIL simülasyonu daha verimlidir. Geliştirme ve test verimliliğinin ölçüsü tipik olarak aşağıdaki faktörleri içeren bir formüldür: 1. Maliyet 2. Süre 3. Güvenlik 4. Uygulanabilirlik

Yaklaşımın maliyeti, tüm araçların ve çabanın maliyetinin bir ölçüsü olmalıdır. Geliştirme ve test süresi, planlanan bir ürünün pazara sunulma süresini etkiler . Güvenlik faktörü ve geliştirme süresi tipik olarak bir maliyet ölçüsüne eşittir. HIL simülasyonunun kullanımını garanti eden özel koşullar şunları içerir:

Test kalitesinin artırılması
Sıkı geliştirme programları
Yüksek yük oranlı tesis
Erken süreç insan faktörü gelişimi

Benzer Haberler
Yorum Yap
Yorumlar (0)
Henuz hic yorum yapilmamis, ilk siz yapin.