Hardware-in-the-Loop

HARDWARE

-IN-THE -LOOP

Schnellere Tests, exzellente Ergebnisse

Die Hardware-in-the-Loop-Simulation (HIL-Simulation) ist der Standard bei der Entwicklung und Erprobung äußerst komplexer Steuerungs-, Schutz- und Überwachungssysteme. Der Aufstieg der HIL-Simulation ist auf zwei Faktoren zurückzuführen, die die Produktentwicklung aktuell in allen Branchen betreffen: Produkteinführungszeit und Systemkomplexität.


Regelkreise wurden früher direkt mit realen Geräten (also Anlagen) im Feld entweder am Gesamtsystem oder auf einem Leistungsprüfstand im Labor getestet. Trotz großer Genauigkeit kann dieses Vorgehen außerordentlich teuer, ineffizient und potenziell unsicher sein.


HIL-Tests sind eine herausragende Alternative zu herkömmlichen Testverfahren. In HIL-Simulationen wird die reale Anlage durch ein deckungsgleiches Computermodell ersetzt, das in Echtzeit auf einem Simulator mit gleichen Ein- und Ausgängen (I/Os) läuft und sich mit den Regelungen und anderen Geräten verbinden lässt. Dadurch kann der HIL-Simulator die Anlage und ihre Dynamik einschließlich Sensoren und Aktoren präzise reproduzieren, was umfassende Closed-Loop-Tests ohne reale Systeme ermöglicht.


Mithilfe all dieser und weiterer Funktionen verringert HIL die Mängel herkömmlicher Testverfahren erheblich. Indem die HIL-Simulation die Risiken, Kosten und die Gesamtdauer für die Erprobung eingebetteter Systeme verringert, ist sie weltweit zum Standard für viele verschiedene Branchen geworden.




HIL-Ablauf

Höchst effiziente Entwicklung und Erprobung

Zeitersparnis

Bei der Erprobung eingebetteter Systeme erlauben die kurzen Entwicklungszeiten heutiger Programme in der Automobil-, Luftfahrt- und Rüstungsindustrie keine Wartezeiten bis zur Verfügbarkeit geeigneter Prototypen. Bis der Prototyp eines neuen Fahrzeugmotors für die Erprobung eines Steuerungssystems verfügbar ist, sind mit der HIL-Simulation bereits 95% der Tests erledigt.

Kostenverringerung

Anlagen sind oft teurer und einer höheren Belastung ausgesetzt als hochpräzise Echtzeitsimulatoren. Von wenigen Ausnahmen abgesehen, ist die Entwicklung und Erprobung bei Anschluss an einen HIL-Simulator deutlich kostengünstiger als bei einer realen Anlage.

Geringeres Risiko, mehr Sicherheit

Eine HIL-Simulation erlaubt Ingenieuren eine Erprobung, die reale Anlagen und deren Komponenten ansonsten in Gefahr bringen würde. Mit HIL können Ingenieure auch die gefährlichsten Testszenarien sorgenfrei durchspielen und dadurch einen sicheren Anlagenbetrieb gewährleisten.

Zugehörige Quellen