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IN TEMPO REALE
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HIL
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L
a metodologia di collaudo
Hardware-in-the-loop, HIL, con-
siste nel testare in tempo reale
il comportamento di un sistema
o sottosistema di controllo auto-
matico in un ambiente software
capace di riprodurre le condizio-
ni nelle quali si troverà effetti-
vamente a funzionare una volta
installato. Il vantaggio dei collau-
di HIL è che permettono di pro-
gettare e verificare processori,
schede, sensori e attuatori prima che esista un vero
prototipo del prodotto finale di cui faranno parte, il
quale può indifferentemente essere un elettrodome-
stico, un macchinario industriale, un impianto di
trasformazione dell’energia, un’attrezzatura ospeda-
liera oppure un’automobile. In effetti, costretti dall’i-
nevitabile assenza dei prototipi delle autovetture
fino al termine del loro lungo ciclo di sviluppo, sono
stati proprio i costruttori di elettronica automotive
a inventare questa metodologia e tutt’oggi ne sono
ancora protagonisti. L’utilizzo di una tecnica HIL
comincia innanzi tutto con il definire un modello del
contesto reale in cui il dispositivo hardware dovrà
operare e anche qui si può usare una metodologia
simile detta Model-in-the-loop, MIL, con cui deline-
are la strategia di controllo più adatta alle caratteri-
stiche dell’ambiente di destinazione anche se questo
non c’è ancora. In pratica lo si simula partendo da un
modello noto già precedentemente utilizzato in altri
cicli di sviluppo. Questa fase è importante per non
sbagliare nell’adattare le caratteristiche del nuovo
modello di controllo sull’ambiente di funzionamento
da ricostruire in simulazione. Definito ilmodello biso-
gna scrivere gli algoritmi softwa-
re che servono a rappresentare le
diverse funzionalità e a tal scopo
usare lemetodologie Software-in-
the-loop, SIL, e Processor-in-the-
loop, PIL, fino a determinare le
prestazioni dei microcontrollori
e delle periferiche nel nuovo con-
testo. Queste tre fasi preliminari
permettono di definire la piatta-
forma di test HIL in cui verificare
se le nuove funzionalità da introdurre garantiranno
prestazioni e affidabilità.
La simulazioneHILpermette di risolvere i dubbi pro-
gettuali rapidamente e accelerare il ciclo di sviluppo
dei sistemi elettronici ma ha il suo tallone d’Achille
nelle interfacce ad alta velocità, le cui transazioni si
possono verificare correttamente solo su dei veri pro-
totipi. Ciononostante i collaudi HIL sono ugualmente
vantaggiosi sui sottosistemi in fase di sviluppo, per-
ché se ne ottimizzano le prestazioni man mano che il
prototipo prende forma e, di conseguenza, la verifica
finale su quest’ultimo sarà più rapida e permetterà
considerevoli risparmi di tempo e costi.
Test HIL sulle batterie per gli HEV
Bloomyè stata fondata per dedicarsi allo sviluppo
di sistemi automatici di test, acquisizione dati e con-
trollo prevalentemente realizzati con LabVIEW di
National Instruments. Da allora la società è uno dei
principali NI Alliance Partner e progetta e produce
sistemi di test per svariati settori industriali fra cui
l’energia, l’aerospazio, le comunicazioni e il medicale.
La piattaforma BMS HIL Test System sfrutta tutte
Le tecnologie HIL:
collaudi hardware
senza prototipi
I test HIL sono efficaci
per migliorare l’attendibilità
del ciclo di progettazione
e sviluppo e arrivare ai
prototipi senza rischiare di
sovraccaricare la verifica finale
Lucio Pellizzari
EMBEDDED
60 • MAGGIO • 2016
Fig. 1 – Simulando le funzionalità
hardware dei sistemi di controllo
se ne possono ottimizzare le pre-
stazioni man mano che il prototipo
prende forma