Virtualisierung realer ESTW-Komponenten im Simulationsumfeld Rüdiger Beck Alle Rechte vorbehalten 2005, Alcatel

Transkript

1 Virtualisierung realer ESTW-Komponenten im Simulationsumfeld Rüdiger Beck

2 Agenda Seite 2 ESTW-L90 im Steuerzentralen Kontext Testphasen und Integrationszentren Vor- und Nachteile der Virtualisierung mit Hilfe der Simulation Beispiele Zusammenfassung

3 ESTW-L90 im SZ Kontext Betriebszentrale (BZ) Seite 3 Steuerzentrale (SZ) Zentrale Bedienplätze, Zuglenkung und Dokumentationssystem Unterzentrale (UZ) Lokale Notbedienplätze, Zuglenkung und Dokumentationssystem ESTW MEM Unterzentrale-x SM1 SMx EAM1 EAMx Relaisgruppen, Signalsteuerung &Feldelemente MEM... Melde- und Eingabemodul SM... Sicherungsmodul EAM... Elementansteuermodul

4 Testphasen im ESTW-Produktzyklus Seite 4 Systemtest Hardware, Software aller Produkte & Projektierung Systemintegration HW, Software aller Produkte Produkttest ESTW, Bedienoberfläche, Zuglenkung,... Unittest Module

5 Produktintegrationszentrum Der Schwerpunkt liegt auf der Software und Hardware einem Produkts (ESTW, Bedienanzeige, Zuglenkung,...) und dessen Teilkomponenten (ESTW-MEM, ESTW-SM,...) In der Regel werden Labor-Projektierungsdaten verwendet Simulation der Nachbarprodukte an den externen Schnittstellen des zu testenden Produkts/ der Komponente Durchführung manueller und automatischer Testszenarien Simulator MEM Seite 5 SM1 SMx Simulator

6 Systemintegrationszentrum Der Schwerpunkt liegt auf der Integration der verschiedenen Produkte (ESTW, Zuglenkung, Bedienanzeige,...) in der neuesten Version In der Regel werden Labor-Projektierungsdaten verwendet Durchführung manueller und automatischer Testszenarien Simulation der Außenanlage in verschiedenen Stufen, der Zugnummernanlage und von Zugfahrten Simulation der Betriebszentrale (Lenkpläne,...) Simulation des Fahrdienstleiters Zusätzliche Prüfung durch die hausinterne Validierung und Prüfleitstelle Interne Abnahmetests und Abnahmetests des Kunden Seite 6

7 Systemtestzentrum Der Schwerpunkt liegt auf der Kundenprojektierung und der konkreten Realisierung beim Kunden Basis sind die freigegebenen/ zugelassenen Produkte Es werden alle projektierte Daten (z.b. Elemente und Fahrstrassen) eines ESTWs überprüft. Verwendung von realen Innenanlagen (LBS und ESTW) Simulation der Außenanlage und von Zugfahrten Interne Abnahmetests und Abnahmetests des Kunden Seite 7

8 Testkonfiguration im SIZ Seite 8 Bf Saarbrücken Bf Homburg Bf Muldenstein Bf Burgkemnitz Bf Gräfenhainichen Bf Radis Hp Bergwitz Bf Pratau Bf Lutherstadt Wittenberg Bf Zahna Bf Niedergörsdorf YDV2 HV YDV2 KS YDV2 CE Bf Halle AB Bf Landsberg Bf Roitzsch ESTW-UZ Kiel Ri Erfurt AS-Schnittstelle Bf Rackwitz Bf Delitzsch Unt. Bf. Bf Bitterfeld Bf Erfurt Bf Vieselbach Bf Hopfgarten 7 UZ YDV2 Ri Osterrönfeld Anpassung an SbL 60 Ri Suchsdorf Relaisblockanpassung Ri Raisdorf Relaisblockanpassung ESTW-Z Kiel Ri Delitzsch Ob.Bf. Relaisblockanpassung UZ Delitzsch Ri Sandersdorf Relaisblockanpassung UZ Bitterfeld 4 Ri YDV2 AS-Schnittstelle 5 Ri Erfurt-Nord Relaisblockanpassung ESTW-ZB an EZMG in Pretzsch UZ Erfurt Ri Erfurt-Ost Relaisblockanpassung 7 6 UZ Lu. Wittenberg Bf Offenburg Bf Niederschopfheim Bf Friesenheim Bf Lahr UZ Offenburg (Siemens) UZ Saarbrücken 7

9 Bilder SIZ (1) Seite 9 Verfügbare Komponenten im SIZ 4 SZen und 23 UZen 42 Bedienplätze 21 MEMs, 78 SMs und 26 EAMs 84 Simulationsrechner SZ-Schränke SZ-Bedienplatz

10 Bilder SIZ (2) Seite 10 Portserver IP seriell & Patchfeld Magnettafel Konfigurationen MEM/SMs

11 Virtualisierung mit Hilfe der Simulation Einsatz realer Produktkomponenten auf einer Standard Hardware Verwendung der original PT2 Daten Realistische Nachbildung der Feldelemente und der zu emulierenden Produkte durch langjährige Erfahrung Schneller Wechsel zwischen verschiedenen Projektierungsdaten Flexible Anpassung eines Simulators an verschiedene Produktvarianten Mobile Lösungen für Einsätze beim Kunden Vorort Kundeneinsatz (Bsp.): Gießen Leipzig Schulungsanlage Wuppertal Seite 11

12 Nachteile der Virtualisierung SW-Komponente des virtualisierten Produkts (SW-VP) könnte fehlerhaft sein Fehler im SUT könnte nicht erkannt werden Lösung: nach Möglichkeit letzte freigegebene Version benutzen Korrekturzyklus asynchron zur Simulationsentwicklung, da das Problem im Produkthaus behoben wird Schnittstelle der SW-VP ist unter Umständen komplexer als für die Simulation nötig Aufwändigere Konfigurations-/Projektierungsdateien Ansteuerung durch Steuer PC aufwändiger Es können eventuell nicht alle notwendigen Testszenarien, insbesondere Störungen, simuliert werden Absichtliche Störungen oder Verfälschungen der Schnittstellen zum SUT sind nicht vorgesehen Lösung: spezielle Erweiterungen für die Simulation Seite 12

13 Vorteile der Virtualisierung Das Verhalten der virtualisierten Komponente entspricht weitgehend dem original Produkt Einsatz derselben Software Verwendung derselben Projektierungsdaten Reduktion des Entwicklungs- und Wartungsaufwands durch Verwendung bereits bestehender Komponenten Reduktion der Hardwarekosten Standard PCs statt spezial Hardware Niedrigere Anforderungen an Verfügbarkeit Schnellerer Wechsel zwischen den verschiedenen Konfigurationen Softwareschalter statt umverkabeln Nachladen von Festplatte anstatt gebrannter Chipkarten Automatisierbarkeit von Testszenarien Anbindung an einen Steuer PC Seite 13

14 Steuer PC Seite 14 Kontrolliert alle Simulatoren der Testumgebung Sim-Status Scripts Vollautomatische Scriptsteuerung für individuelle Testszenarien Zentrale Logging Funktion Logging

15 Beispiel Außenanlage Seite 15 MEM SM-1 SM-2 SM-3 Portserver EAM-8 EAM-9 EAM-Sim Anp-Bgr SKA Anp-Bgr SKA Sim-Netz Steuer PC BA1 IP ParallelSS

16 Beispiel ESTW-Box (1) Seite 16 LBS ESTW-Box VMWARE MEM Nachbar SM1 ESTW-Box SM Interface SM1 SM3 SM2 ESTW-Box SM Interface Nachbar SM2 ESTW-Box EAMSIM Interface TCP TCP TCP TCP TCP TCP TCP TCP TCP TCP TCP ESTW-Box EAMSIM Interface EAM1 EAM2 EAM3 EAM5 EAM6 EAM4 EAM7 EAMSIM Steuer PC Agenda: Reale Komponente Simulator ESTW-Box PC Sim-Netz

17 Beispiel ESTW-Box (2) Seite 17 Simulation der ESTW-Komponenten MEM und SM Verwendung der original MEM-, SM-Software und Projektierung Lauffähig auf einem Standard-PC Möglichkeit der Verkopplung mehrerer ESTW-Boxen (z.b. SIZ Konfiguration für Zuglenkungsprodukttests komplett virtuell vorhanden) Mischbetrieb realer und simulierter SMs und des MEMs möglich EAM und Feldelemente können durch den EAM-Sim simuliert werden oder real vorhanden sein (Filterbetrieb)

18 Beispiel Zugnummermeldung Seite 18 Zlv-Bus1 Zlv-Bus2 Zlv-Bus3... Ust Nr. 02 Ust Nr. 03 Ust Nr. 02 Max. 12 Unterstationen (Ust) Max. 20 Ust Max. 15 Ust Ust Nr. 06 Ust Nr. 08 Ust Nr. 08 Modem Modem Modem Modem Modem Modem ZlvBusSim SER ZlvBusSim SER UZ1 (Delitzsch) SER UZ2 (Bitterfeld) Sim-Netz Steuer PC Serielle SS IP Zlv-Bus

19 Beispiel virtueller Fahrdienstleiter Seite 19 BO L ISA Integrierte Sichere Anzeige Bedienplatzrechner Winrunner Andere ISA Rechner UZ/SZ-Netz Bediensimulator (Bildaufschaltung Kommandos, Anzeige prüfen) Sim-Netz Steuer PC

20 Simulationsaufbau - Laptop-Lösung (1) Seite 20 ISA Simulation ESTW-BOX 1 MEM 1 SM EAM-Sim 2 EAMs Fahrt- Simulation Mini- Zuglenkung

21 Simulationsaufbau - Bedienfenster (2) Seite 21 Bilder aufschalten Kommandos eingeben Züge einsetzen & kontrollieren ca. 100 parallele Zugfahrten möglich über Szenarien steuerbar

22 Zusammenfassung In den meisten Testphasen kommt Simulationstechnik zum Einsatz Der Einsatz von Simulatoren ermöglicht automatische Tests (z.b. Regressionstests). Ein zentraler Steuer PC regelt und überwacht die Testläufe. Für jedes Produkt steht eine virtuelle Simulationskomponente zur Verfügung Seite 22 Die skalierbare Simulationsumgebung ermöglicht Testkonfigurationen für alle Testphasen Mobile Lösungen für Einsätze im Feld

23 Zum Abschluss Seite 23 Die Simulationspalette im Hause Alcatel wird kontinuierlich erweitert und optimiert, um den Test-Ingenieuren die bestmögliche Testumgebung zur Verfügung zu stellen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

24 Seite 24 T R A I N C O N T R O L B Y A L C A T E L