Steuergeräte treffen wir inzwischen in jedem Bereich unseres Lebens an. Ob Automotive, Luft- und Raumfahrt, Industrie oder der Heimbereich: die Zahl und Anwendungsgebiete der Steuergeräte wachsen kontinuierlich. Die Komplexität nimmt stetig zu und auch die Kritikalität erreicht immer neue Höhen.
Bei Steuergeräten werden gleichbleibende Kosten, höhere Funktionalität und nach wie vor eine konstant hohe Qualität erwartet. Mit traditionellen Entwicklungsmethoden sind diese Ziele nicht zu erreichen. Vielmehr wurden Methoden entwickelt die dieses Zahl in erreichbare Nähe rücken lassen. Unter anderen:
- Rapid Control Prototyping
- Hardware in the Loop
- Vollautomatisches Testen
- ...
Obwohl diese Methoden bekannt sind, werden sie nach wie vor nur selten eingesetzt. Durchgängig sind sie in fast keiner Firma anzutreffen. Gründe hierfür sind vielfältig:
- hoher Preis der Werkzeuge
- Jede Methode benötigt ein spezialisiertes Tool
- Vorhandene Tools sind nicht modular aufgebaut, und können nicht mit den Anforderungen wachsen
- Die vielen Tools benötigen immer einen gewissen Einarbeitungsaufwand
- Die Tools sind meist hochspezialisiert und entsprechend teuer
Das Ziel von Control Research ist es, ein Tool zu entwickeln welches diese Methoden und noch viele mehr bei einem attraktiven Preis unterstützt.
Das Resultat ist die CENTURIO M Produktfamilie. Diese teilt sich auf in 3 Basiskomponenten:
CENTURIO M CPU-Module enthalten hochleistungsfähige x86/x64 Prozessoren mit zum Teil mehreren Kernen. In Echtzeit können Sie Regler, Ablaufsteuerungen, physikalische Modelle, beliebige Simulationen und Testfälle ausführen. An die CPU-Module können IO-Module angeschlossen werden. Standardschnittstellen wie Ethernet, USB und und VGA sind Standard. Speicher in Form von RAM (bis zu zwei Gigabyte) und Flash (Compact Flash bis 32GB) bieten ausreichende Reserven.
In einem Centurio M HIL System übernehmen IO-Module die Simulation von Sensor-/Aktorinterfaces. Sie können beliebige IO-Module miteinander kombinieren, und dadurch selbst komplexeste Systeme abbilden.
Viele der IO-Module bieten hochspezialisierte Funktionen an, wie sie in den jeweiligen Methoden benötigt werden. Für Rapid Control Prototyping werden zum Beispiel die gängigen Sensor/Aktor-Schnittstellen unterstützt. Für HIL gibt es Simulatoren für diese Schnittstellen. Generische Module wie Leistungsendstufen oder Relaismodulen machen das System perfekt.
Das CENTURIO M System unterstützt Matlab®/Simulink®, SciCos und C/C++ zur Programmentwicklung. Dadurch können beliebige Streckenmodelle, Fehlersimulationen und Testvektoren implementiert werden. Mit den grafischen Programmierumgebungen können diese besonders zügig und mit weniger Fehlern implementiert werden. Änderungen gehen schnell von der Hand, und auch Arbeitskollegen verstehen die grafische Darstellung meist schneller als purer Quelltext. In die jeweilige Entwicklungsumgebung integriert sind Funktionen wie Download, Start und Stop. Die Kommunikation erfolgt hierbei über Ethernet.
Dieses Modularität erlaubt es CENTURIO M an unterschiedliche Märkte, unterschiedliche Anforderungen und unterschiedliche Methoden anzupassen.
Vorteile
In der Gesamtheit ergeben sich folgende Vorteile eines CENTURIO M Systems:
- Ein System kann mehrere Aufgabengebiete und Methoden abdecken
- Die Modularität erlaubt eine einfache Anpassung an unterschiedliche Strecken, Sensoren, Aktoren, Anzahl der Achsen...
- Aufgrund der Gehäusekonstruktion aus Aluminium ist das System sehr robust
- Die kompakte Konstruktion erlaubt einen einfachen Transport (im Unternehmen, auf Reisen) und den Einsatz in beengten Verhältnissen.
- Auf Wunsch besteht die Software des Systems nur aus Open Source Komponenten, das garantiert Unabhängigkeit und Zukunftssicherheit
- Durch die Modularität kann das System einfach nachgerüstet werden. Das System ändert sich entsprechend den Anforderungen.
- Durchgängige Verwendung eines Systems durch alle Bereiche in der Firma hindurch. Das senkt die Einarbeitungskosten beträchtlich.
- Im Vergleich zu monolithischen Systemen (wie z.B. 19 Zoll Karten) kann eine CPU nach mehreren Jahren gegen ein leistungsfähigeres Modell ausgetauscht werden. getätigte Investitionen bleiben erhalten.
- Frei Auswahl der Entwicklungsumgebung (Matlab®/Simulink®, SciCos, C/C++)
- Verwendung modernster Prozessoren