EMB_57

42 / 84

EMBEDDED 57 • settembre • 2015
SPECIALE | EMULAZIONE
42
acquisizione dati che incorporano, per esempio,
alcune interfacce di I/O dotate ciascuna di un
contatore/temporizzatore e un convertitore A/D
o D/A oppure con un buon numero di I/O legati a
un Fpga riconfigurabile che permette di gestirli e
personalizzarli, ma ci sono anche schede che con-
sentono di fare test HIL multipli su più sistemi
e confrontarli poi nella stessa interfaccia utente
e anche schede con funzionalità specifiche come
multimetri, generatori di segnale, oscilloscopi e
comandi motore che possono rendere ancor più
completa la piattaforma HIL.
RCP e PHIL
dal 1997 si dedica allo
sviluppo di simulatori digitali in tempo reale e
di attrezzature per i test PHIL, Power Hardwa-
re-in-the-Loop. L’acronimo OPAL-RT significa
“Ordinateur Parallèle, Applications Logicielles
Temps-Réel” e denota la vocazione della società
nel soddisfare le esigenze di emulazione e col-
laudo dei costruttori di sistemi elettromeccani-
ci di potenza non solo automotive ma anche per
l’avionica e per tutti gli impianti industriali.
Lo scorso maggio ha aggiornato la famiglia de-
gli RT-LAB (laboratori in tempo reale) OP4500,
aggiungendo il nuovo simulatore in tempo reale
PHIL OP4510 integrato con un completo tool di
prototipazione Rapid Control Prototyping (RCP)
e proposto in un formato compatto nelle dimen-
sioni e competitivo nel prezzo. Il processore cen-
trale è un quad-core Intel Xeon con clock di 3,2
GHz e 128 MByte di memoria solida ma al suo
fianco c’è un potente Fpga Xilinx Kintex-7 325T
con 326mila celle logiche e ben 840 moltiplicato-
ri DSP in grado di gestire un’ampia dotazione di
interfacce. Di serie ci sono 16 ingressi e 16 uscite
analogiche e 32 ingressi e 32 uscite digitali ma
attraverso i quattro slot per mezzanini si può ot-
tenere qualsiasi combinazione di I/O fino a un
numero massimo di 128. In più ci sono due sche-
de di espansione che permettono di aggiungere
sedici canali seriali RS422, sei canali ottici a 50
Mbps o quattro transceiver ottici SFP per con-
nessioni fino a 4 Gbps.
HIL a elevate prestazioni
è stata fondata allo scopo di svi-
luppare tecniche di emulazione in tempo reale
di tipo HIL per sistemi elettronici di potenza
con un’elevatissima fedeltà nella riproduzione
dei processi funzionali comparabile rispetto a
quanto di meglio possono fare i test sui prototi-
pi. È la caratterizzazione delle interfacce il va-
lore aggiunto di questa tecnologia e consente di
implementare svariate condizioni operative per
la verifica dei sistemi a diverse velocità. Ci sono
già i modelli di molti sottosistemi embedded
fra cui elementi passivi, dispositivi di potenza,
convertitori, inverter, turbine e motori ma se ne
possono definire e configurare di custom utiliz-
zando il Python Script Editor per introdurli di-
rettamente nel ciclo di verifica. Il vantaggio di
questo approccio consiste nel rendere disponibili
test in tempo reale che sarebbe proibitivo pensa-
re di fare usando un prototipo. Alla serie di tool
di successo Typhoon HIL 6 si è ora aggiunta la
nuova serie HIL 4 ancora più compatta e in gra-
do di eseguire cicli di emulazione e verifica che
vanno dai secondi ai µs. Il modello HIL402 ha
le dimensioni di un notebook e incorpora quat-
tro core Zync XC7Z030, 16 ingressi e 16 uscite
analogiche con range di ±10V e velocità di cam-
pionamento di 1 MSps, 32 ingressi e 32 uscite
digitali con canali di conversione a 32 bit, uno
stadio PWM con tempo di ciclo di 30 ns nonché le
funzionalità complete di un oscilloscopio a 32 ca-
nali. Typhoon HIL ha recentemente sottoscritto
una partnership con l
Fig. 3 – L’emulatore in tempo reale Typhoon
HIL402 può eseguire test Hardware-in-the-Lo-
op sui sistemi elettronici di potenza in pochi µs
su 16 ingressi analogici, 16 uscite analogiche e
32 ingressi e 32 uscite digitali