Production · EtherCAT

Connexion des bancs d'essai en production automobile : passerelle EtherCAT vers CAN FD

La problématique

L'un des plus grands fabricants mondiaux de moteurs électriques, d'essieux électriques et de transmissions réalise, pour le compte de grands constructeurs, les tests de fin de ligne intégrés à ses lignes de production. Ces tests doivent couvrir de nombreuses applications selon la pièce examinée : mises à jour de firmware de calculateurs, essais fonctionnels, tous exécutés avec précision, rapidement et de façon entièrement automatique.

La difficulté tient à la variété : sur une même ligne, il faut traiter plusieurs modèles de véhicules et des composants de constructeurs différents, sans temps de réglage ni de changement de série prohibitifs. Chaque modèle impose ses procédures et ses paramètres. Pour une transmission, on relève les passages de rapports et la répartition des charges ; quelques minutes plus tard, sur la même ligne, il faut contrôler le régime, l'accélération et la consommation d'un essieu électrique. Les essais doivent tenir en quelques minutes et, au besoin, s'exécuter en parallèle.

Par ailleurs, le client s'appuyait jusque-là sur le DPDU pour flasher les calculateurs, ce qui imposait d'envoyer en continu de très nombreux petits paquets CAN vers la passerelle — un processus complexe et lent.

La solution

Le constructeur a retenu EtherCAT comme protocole d'automatisation pour piloter l'ensemble. Le Mobilizer assure la liaison avec ce niveau de commande, et les différents scénarios de test sont projetés dynamiquement sur la passerelle : le matériel et le raccordement à l'automate ne changent jamais, seule la configuration de la passerelle est adaptée.

1. Reconfiguration sans programmation

Le logiciel d'ingénierie ACT permet d'adapter simplement la configuration à chaque type de pièce sous test, par glisser-déposer et sans compétence en programmation. Plusieurs configurations peuvent être stockées dans le Mobilizer, puis appelées depuis le niveau d'automatisation et commutées rapidement — jusqu'à permettre une production en taille de lot unitaire.

2. DoIP pour le flashage

Le Mobilizer prend en charge le DoIP : associé à un fournisseur de transport intégré, il transfère désormais efficacement de gros paquets de données vers la passerelle. Combinée au processeur quadricœur et au système Linux moderne, cette conversion se traduit par un gain de temps substantiel et une meilleure utilisation des ressources de calcul disponibles.

3. Alive counter et CRC adaptables

Les paramètres et règles de calcul employés pour sécuriser la communication diffèrent d'un constructeur à l'autre et restent strictement confidentiels. Le Mobilizer intègre à cet effet les fonctions alive counter et CRC au sein de la simulation de bus restant, ce qui rend possible le dialogue avec des calculateurs sécurisés. L'utilisateur sélectionne dans ACT le plug-in correspondant et l'affecte à sa configuration : les données de communication à protéger sont détectées automatiquement et la sécurisation appliquée. Chaque PDU sortante sécurisée par SecOC reçoit ainsi les données de sécurité nécessaires.

La plateforme

Équipée de tous les réseaux embarqués courants — CAN FD, Automotive Ethernet (100/1000BASE-T1), LIN, FlexRay, EtherCAT — la série Mobilizer couvre l'enregistrement de données, les fonctions de passerelle, la simulation de bus restant, le flashage de firmware et les tests de fin de ligne. Avec jusqu'à huit canaux CAN/CAN FD, deux canaux LIN, des interfaces FlexRay et EtherCAT et des entrées-sorties numériques et analogiques, elle a été conçue spécifiquement pour les bancs d'essai automobiles. Son processeur i.MX 8M Plus quadricœur Cortex A53 à 1,8 GHz sous Linux fournit la puissance de calcul nécessaire.

Le résultat