Viernes , Agosto 18 2017
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Ejecución de modelos de simulación EcosimPro en plataformas PXI con configuración HIL (Hardware In the Loop)

“Ser capaces de ejecutar modelos EcosimPro en tiempo real en plataformas PXI significa que las pruebas HIL pueden ser realizadas antes de llegar a la fase de prototipado real.”


El Reto

Ejecutar y analizar, en tiempo real, un modelo escrito en la herramienta de simulación EcosimPro en un sistema PXI con sistema operativo Phar Lap en configuración Hardware In the Loop (HIL)..


La Solución

Se trabajó sobre dos configuraciones. En la primera, se desarrolló un modelo de un motor DC en EcosimPro a partir del cual se generó un modelo compatible VeriStand para ser ejecutado en un PXIe-8108 controlado por un PLC conectado a través de un tarjeta de E/S PXIe- 6341. La segunda configuración consistió en un controlador PI codificado en EcosimPro y ejecutado en el mismo PXI pero ahora conectado a un motor DC real.


Introducción y objetivos

El principal objetivo de este proyecto fue validar el procedimiento que hace posible la ejecución de modelos de simulación EcosimPro en una plataforma de tiempo real como el PXI en configuración HIL. Se trabajó sobre dos configuraciones; en la primera el modelo es ejecutado en el PXI y controlado por un PLC externo. En la segunda configuración, un modelo del controlador se ejecuta en el PXI de forma que sea capaz de controlar un sistema real. En la primera configuración,
comenzamos con un motor DC simple escrito en el lenguaje de simulación EcosimPro. Para conseguir ejecutarlo en la plataforma PXI, se deben seguir algunos pasos:

El cumplimiento de las condiciones de tiempo real puede ser comprobado fácilmente desde NI VeriStand analizando algunas de las señales de ejecución del modelo. La segunda configuración está orientada a la ejecución de un controlador PI en un sistema PXI cuyo modelo ha sido codificado en EcosimPro. Los pasos para generar un modelo compatible Veristand a partir del modelo del PI en EcosimPro son los mismos que en la configuración #1.

El motor DC real es un modelo disponible para los estudiantes en nuestro laboratorio que dispone de un tacómetro integrado, por lo que podemos cerrar el lazo con el controlador (leyendo la señal generada por el tacómetro y enviando una señal de voltaje a la entrada del motor). La Figura 5 muestra uno de los experimentos que llevamos a cabo. Como el controlador PI codificado en EcosimPro no incluyó una limitación en la señal de salida (OP) generada, tuvimos que limitar la salida del controlador desde el propio Veristand antes de enviarla al motor; sin embargo, se aprecia claramente que existe un retardo en la acción de control debido al tiempo que tarda la misma en volver dentro de los límites. Esto podría ser solucionado realizando una mejor implementación de la estrategia de control, pero ya quedaba fuera de los objetivos de este proyecto.



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