Entorno PIL para la validación de controladores de turbinas eólicas basados en IEC-61131

Abstract

[Resumen] Cada día los sistemas de control son más complejos; los controladores de turbinas eólicas son un claro ejemplo de ello. Esto conlleva una demanda creciente de nuevas técnicas de verificación y validación que minimicen los posibles riesgos durante la fase de implementación en el dispositivo final. Las pruebas MIL (Model In the Loop), SIL (Software In the Loop), PIL (Processor In the Loop) y HIL (Hardware In the Loop) se realizan en momentos específicos del desarrollo del producto con el objetivo de obtener un sistema de control robusto y confiable de cara a su integración en el mundo real. El método de validación PIL ejecuta el software de control en el hardware real y comunica éste con la planta virtual, todo ello en tiempo real y de forma determinística. Esta técnica de validación permite corroborar que el software de control se ejecuta dentro de los tiempos de procesado requeridos (valida el hardware) y que las salidas generadas son las correctas para llevar al sistema a su estado objetivo (valida el software de control). En este trabajo se ha demostrado la posibilidad de implementar un PIL mediante un controlador desarrollado en IEC- 61131 ejecutado en tiempo real basado en PC y una planta virtualizada bajo Simulink Desktop Real-Time®.

[Abstract] Control systems are becoming more complex every day; wind turbine controllers are a clear example of this. This leads to an increasing demand for new verification and validation techniques that minimize potential risks during the implementation phase in the final device. MIL (Model In the Loop), SIL (Software In the Loop), PIL (Processor In the Loop) and HIL (Hardware In the Loop) tests are performed at specific points during product development with the objective of obtaining a robust and reliable control systems for real-world integration. The PIL validation method runs the control software on the real hardware and communicates this with the virtual plant, all in real time and deterministically. This validation technique allows corroborating that the control software runs within the required processing times (validates the hardware) and that the generated outputs are the correct ones to take the system to its target state (validates the control software). In this work we have demonstrated the possibility of implementing a PIL using a controller developed in IEC-61131 running in real time based on PC and a virtualized plant under Simulink Desktop Real-Time®.