Teknik Bilgiler

Araba Koltuğu Test Tezgahı Veri Toplama ve Kontrol

Otomotiv endüstrisinde güvenlik açısından kritik öneme sahip oturma yapıları ve mekanizmaları, oturma çözümleri gerektirir. Toplanan verilerden yola çıkılarak tasarlanan prototip test edilir, değerlendirilir ve prototip üzerinde gerekli değişiklikler yapılır. Peki prototip koltuk bu değişikliklere karşı nasıl test edildi? Evet, araba koltuğu test tezgahında. Bu konuyu, otomotiv endüstrisine oturma çözümleri sağlayan Fisher Dynamics’in test tezgahı oluşturma yolculuğuna çıkarak açıklayalım.

Test tezgahları, koltuk prototip geliştirmede önemli bir rol oynar. Bu nedenle, test tezgahı yapım aşamasında, Fisher Dynamics araba koltuğunu geliştirmeye odaklandı ve prototipleme ekibi, yeni tasarlanan test tezgahını yükseltmek için yeni veri toplama ve kontrol sistemlerine ihtiyaç duydu. Şirket, DAQ ile gerçek zamanlı kontrolü birleştirmek için Dewesoft’un IOLITE serisini seçti.

Fisher firmasının test tezgahı yükseltmesi, genel otomotiv test uygulamaları için Dewesoft DAQ sistemlerinin taşınabilirliklerini, sağlamlıklarını ve kullanımı kolay yazılımlarını kullanma deneyimine sahipti. Geliştirilmiş test tezgahı için Dewesoft’un IOLITE serisini seçti çünkü DAQ ile gerçek zamanlı kontrol özelliğini bir araya getiriyordu. IOLITE- veri toplama ve kontrol uygulamalarınız için mükemmel bir çözüm. Artık iki bağımsız sisteme ihtiyaç yoktur. Tek bir sistem her şeyi gerçekleştirebilir.

Veri Toplama Ve Gerçek Zamanlı Kontrolün Birleştirilmesi

IOLITE sistemine kadar veri toplama ve kontrol dünyaları tamamen birbirinden kopuktu. Kontrolör ve PLC sistemleri olaylara mümkün olduğunca hızlı tepki vermeye adanmıştır ve verilerin kaydedilmesi ikincil bir konudur. Öte yandan, veri toplama sistemleri mümkün olduğunca hızlı veri elde etmek için yapılmıştır ve gerçek zamanlı kontrol yapmak ikincildir veya birçoğunda mevcut değildir.

Çoğu zaman test tezgahları hem hassas sinyal koşullandırma ve işleme hem de gerçek zamanlı kontrol gerektirir. Geçmişte DAQ ve PLC’ler genellikle analog bir bağlantı kullanılarak bağlanırdı – her sinyal için bir kablo.

IOLITE sisteminin çift bağımsız EtherCAT veri yolu ile parladığı yer burasıdır. PLC ve DAQ arasında sadece bir EtherCAT hattı gereklidir. Bu, kablolamayı büyük ölçüde azaltır ve aynı sinyallerin gereksiz analogdan dijitale dönüştürülmesini ortadan kaldırır. Kontrol ve veri toplama dünyaları tek bir zarif sistemde birleştirilmiştir.

Sistem Gereksinimleri

Fisher Dynamics ve Dewesoft, belirli DAQ ve kontrol donanımlarını seçmeden önce proje için bir dizi hedef ve istenen sonuç geliştirdi:

  • Test tezgahını daha kullanıcı dostu hale getirmek.
  • Test prosedürünün mümkün olduğunca çoğunu otomatikleştirmek.
  • Kontrollerin geliştirilmesinde kullanıma hazır bileşenlerin kullanılması.
  • Test tezgahının ve yeteneklerinin esnekliğine ve büyümesine olanak sağlaması.
  • Fisher Dynamics’in Dewesoft ürün ekosistemine uyum.

Dewesoft, Fisher Dynamics’e IOLITE serisini hem DAQ hem de gerçek zamanlı kontrol için son derece esnek ve uygun maliyetli bir çözüm sağladığı için tavsiye etti. IOLITE serisi, farklı giriş ve çıkışlara sahip dilim adı verilen bir dizi değiştirilebilir modülü kapsar ve güçlü DewesoftX yazılımını içerir.

Mühendisler yeni test tezgahı için bu beş özel IOLITE Modüler “dilimi” seçti:

  • IOLITE 6xSTG: 6 kanallı gerinim ölçer/köprü/voltaj modülü. Otomatik sensör tanımlama ve kurulum için TEDS sensörleri ile de uyumludur. Bu modül tel potlardan ve kuvvet transdüserlerinden kayıt yapar.
  • IOLITE 8xLV: 8 kanallı düşük voltaj modülü, ±100 V (AC ve DC) sinyalleri kabul eder. Bu modül güç kaynaklarından gelen çıkışı kaydeder.
  • IOLITE 4xCNT: 4 kanallı dijital sayıcı modülü. Enkoderlerden, PWM ve görev döngüsü cihazlarından, takometrelerden, RPM sensörlerinden ve frekans ve açı tabanlı ölçüm cihazlarından okuma yapar. Bu modül, gerektiğinde test tezgahını kolayca genişletmeyi mümkün kılar.
  • IOLITE 16xAO: Programlanabilir güç kaynakları gibi harici cihazları kontrol etmek için 16 kanallı ±10 VDC çıkış modülü
  • IOLITE 8xDI/4xDO: 8 kanallı dijital giriş / 4 kanallı dijital çıkış modülü. Çıkışlar, röleleri ve yüksek veya düşük sinyal gerektiren diğer cihazları kontrol etmek için kullanılır. Bu durumda, güç kaynaklarının açık olup olmadığını kontrol etmek için kullanılırlar ve uzaktan kumanda sinyallerini kabul edebilirler.

Test Donanımı

Koltuk motorları 0 ila 20 VDC çıkış veren programlanabilir bir doğru akım (DC) güç kaynağı tarafından beslenir. Güç kaynağı voltajı ve akım çıkışı, 0 voltun 0 VDC veya 0 ADC komutu verdiği ve 10 VDC’nin kullanılan kanala bağlı olarak 12 VDC veya 50 ADC komutu verdiği 0 ila 10 VDC analog komut sinyali aracılığıyla düzenlenir. Güç kaynakları ayrıca güç çıkışını açıp kapatan 12 VDC dijital sinyali de kabul eder.

Güç polaritesini tersine çevirmek ve böylece motorların yönünü değiştirmek için Fisher bir dizi üç Çift Kutuplu/Çift Atışlı (DPDT) röle kullanır. Ek bir katı hal rölesi, 12 VDC güç kaynağından gelen gücü kontrol ederek bu rölelerin durumunu yönetir. Bu üç güç kaynağının, üç rölenin ve DPDT rölelerini kontrol eden bir rölenin birleştirilmesi, test tezgahının motorların ve güç verilen eksen veya eksenlerin hızını ve yönünü kontrol etmesini sağlar.

Belirli testlerde, bir Yaskawa elektrikli aktüatörü bir test ürününü öne ve arkaya hareket ettirir veya stabiliteyi test etmek için test ürününe kuvvet uygular. Yaskawa sistemi, tescilli yazılımı ile birlikte bir servo sürücü içerir. Bu yazılım, aktüatörün nasıl kontrol edildiği de dahil olmak üzere sistem parametrelerini ayarlamanıza olanak tanır. Bu uygulamada, sistem ±10 VDC sinyalini kabul edecek şekilde ayarlanmıştır; burada -10 VDC tam hız geri ve +10 VDC tam hız ileri, 0 ise tam bir duruştur.

Testlere Genel Bakış

Mühendisler test tezgahını, her biri farklı kontrolör gereksinimlerine sahip olan ve farklı donanım gerektiren çeşitli testleri gerçekleştirmek için kullanmaktadır.

Çalışma Hızı Test Prosedürü

Çalışma Hızı testinde her bir koltuk ekseni şasinin, motorların ve dişlilerin kalitesini doğrulamak için test edilir. Bir koltuk öne ve arkaya, yukarı ve aşağı çevrilebilir ve/veya yukarı ve aşağı yatırılabilir. Performansı ölçmek için kullanılan veriler motor akımı çekimi ve hareketlerin hızıdır. Tamamlanacak döngü sayısı ve test edilen eksen sayısı testler arasında değişebilir.

Güç kaynağı üzerindeki izleme çıkışı akımı kaydeder. Güç kaynağı, voltaj ve akımı izlemek için 0 ila 5 VDC arasında bir analog sinyal verir. Uygun ölçeklendirme ile her ikisinin de doğru bir şekilde okunması mümkündür. Hızı kaydetmek için, ölçülecek her eksene bir ip potu- diğer adıyla bir “çekme teli sensörü” – bağlanır. Bu sensörden gelen yer değiştirme okumaları daha sonra hızı ölçmek için DewesoftX yazılım matematik motoru kullanılarak entegre edilebilir.

Kayma Kuvveti Test Prosedürü

Kayma Kuvveti testinde, bir koltuğu öne ve arkaya hareket ettirmek ve gereken kuvvet seviyesini ölçmek için elektrikli bir aktüatör kullanılır. Bir koltuk test tezgahına monte edilir ve bir Yaskawa aktüatöre bağlanır. Aktüatör, koltuğu öne ve arkaya hareket ettirmek için gereken kuvvet seviyesini ölçmek için bağlantı noktasına bağlı bir kuvvet transdüserine sahiptir. Bu kuvvet dönüştürücü, DewesoftX yazılımı içinde sensörle birlikte verilen kalibrasyon sayfasında sağlanan faktörleri girerek ölçeklendirilen bir diferansiyel analog çıkış verir. Daha önce olduğu gibi, döngü sayısı testler arasında değişir.

Mobil Kontrol Arabası

Fisher Dynamics tüm test donanımını içerecek özel bir mobil kontrol arabası inşa etti. IOLITE’in endüstri standardı konnektörleri ve uygun DIN ray montajı entegrasyonu kolaylaştırdı.

Test Yazılımı

DewesoftX yazılımını kullanarak, herhangi bir programlama yapmadan kendi kontrolörünüzü geliştirebilirsiniz. Daha da iyisi, gereksinimler değiştikçe sistemi uyarlayabilirsiniz. DewesoftX yazılımı, donanımın kurulum ve kontrolünün tüm yönlerini sağlar. Çok çeşitli matematik fonksiyonları, bir PID kontrolörü ve eklentileri ile DewesoftX neredeyse her uygulamaya uyarlanabilir.

Fisher Dynamics’in test tezgahı uygulaması DewesoftX Sequencer‘dan yararlandı. Bu güçlü araç, testleri ve diğer işlemleri otomatikleştirmek için blok tabanlı mantık oluşturmamızı sağladı. Grafik kullanıcı arayüzü (GUI), yazılımda bulunan geniş görsel kontrol ve “widget” kütüphanesi kullanılarak oluşturuldu.

Her test vakası için bir dizi kurulum dosyası oluşturduk: manuel kontrol, çalışma hızı ve kaydırma kuvveti. Manuel kontroller test nesnesini fiziksel olarak hareket ettirmenize izin verirken, diğer ikisi ilgili test prosedürleri içindir.

Kanal kurulum ekranı- bkz. Şekil 3 – giriş ve çıkışların adları, aralıkları, ölçeklendirme faktör(ler)i, sensör uyarımı ve mühendislik birimleriyle yapılandırılmasını sağlar. Örneğin, dize potunun 15 VDC uyarım gerektirdiği, 0 ila 24 VDC çıkış verdiği ve 20 inç’e (50,8 cm) kadar uzatılabildiği bilinmektedir. Bu prosedür, her biri kendine özgü parametrelere sahip tüm sensörler ve girişler için tekrarlanır. Tüm bu kalibrasyonlar, gelecekte kolay erişim ve yeni kurulumlar oluşturmak için bir sensör veri tabanına kaydedilebilir.

Matematik kanalları, sistem güvenliği ve çalışması için kontroller sağlamak üzere basit IF deyimlerinin yazılmasını sağlayarak kurulumlar içinde mantık sağlar. IF deyimlerinde izlenen parametreler arasında sistemin etkinleştirilmesi ve devre dışı bırakılması, gerekli hareket yönüne bağlı olarak rölenin etkinleştirilmesi ve çıkışların alıcı donanımın gerektirdiği aralığa ölçeklendirilmesi yer alır. Matematik kanalları ayrıca min, maks, ortalama, RMS ve daha fazlası gibi temel istatistikleri sağlayabilir ve gerçek zamanlı hız elde etmek için entegrasyon gibi gelişmiş hesaplamalar gerçekleştirebilir.

Yapılan teste göre kullanmak istediğimiz matematik kanallarını kolayca seçebildik. Özellikle kullanışlı olan, veriler kaydedildikten sonra bir teste Matematik kanalları ekleyebilmenizdir. Bu, testleri çalıştırmadan önce düşünülmeyen analitiklerin daha sonra harici bir analiz aracı olmadan eklenebileceği ve uygulanabileceği anlamına gelir.

Testler, DewesoftX’te yerleşik olarak bulunan Sequencer tarafından yürütülür. Programlamaya gerek kalmadan prosedürleri otomatikleştirmek için kullanıcı dostu bir yöntem sağlar. IF, WAIT FOR ve DELAY gibi fonksiyon blokları, bir dizi olay oluşturmanıza olanak tanır.

Yazılım ayrıca alımı başlatabilen veya durdurabilen, bir ekran seçebilen ve daha fazlasını yapabilen Eylem Bloklarına sahiptir. Hesaplama Blokları bir kurulum içindeki parametreleri değiştirebilir, değerleri ayarlayabilir ve hatta donanım aracılığıyla çıkışlar gönderebilir. Eğer bir Sekans büyük olursa, onu tek bir alt blokta birleştiren Özel Bloklar oluşturmak bile mümkündür.

Sequencer, testin neredeyse tüm yönlerinin otomasyonunu sağlar. Operatör test nesnesini test fikstürüne monte ettiğinde, yapılması gereken tek şey, çeşitli mesajları onaylamak için belirli noktalardaki onay düğmelerine basmaktır. Güvenlik için yazılım, zaman aşımından aşırı akım durumuna kadar her şeyi algılayabilen ve sistemi durdurabilen yerleşik alarmlara sahiptir.

DewesoftX’teki tüm bu özellikleri bir araya getirerek, ilk kalibrasyon, yürütme, analiz sonrası ve veri aktarımına kadar hemen hemen her test sürecini tamamen otomatikleştirmek mümkündür. Verileri Excel, Flexpro, MATLAB ve çok daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli formatlara aktarabilirsiniz. Excel içinde, denklemlerin kullanımını kolaylaştırmak veya büyük ölçekli raporlar oluşturmak için bir makro tarafından okunmak üzere verileri özel şablonlara aktarmak bile mümkündür.

Kullanıcı Arayüzü

DewesoftX içinde sağlanan widget’ları kullanarak profesyonel bir GUI oluşturabilirsiniz. Widget’lar arasında analog ve dijital sayaçlar, kaydediciler ve zaman geçmişi grafikleri, X-Y grafikleri, FFT ekranları ve düğmeler, giriş alanları ve anahtarlar gibi etkileşimli kontroller gösteren osiloskoplar bulunur.

Widget’ları ekrana sürükleyip bırakabilir, bunlara istediğiniz kanalları atayabilir ve ardından bunları ekranın herhangi bir yerine yerleştirebilirsiniz. Herkes birkaç dakika içinde güzel ve işlevsel bir GUI oluşturabilir.

Raporlar

DewesoftX, kağıda veya PDF dosyasına yazdırmak için raporlar oluşturmanıza olanak tanır. Bunları istediğiniz formata uyacak şekilde uyarlayabilirsiniz. Raporlarınız, zaman geçmişi verileri, X-Y, FFT, istatistikler ve test meta verileri dahil olmak üzere seçilen herhangi bir veya tüm test verilerini içerebilir. Test temellerini ve meta verilerini içeren kapak sayfaları da tanımlanabilir ve oluşturulabilir.

Sonuç Olarak

Dewesoft donanım ve yazılımını birleştirerek Fisher Dynamics’in test tezgahı için sağlam, uyarlanabilir ve kullanıcı dostu bir çözüm sağladık. Bu çözüm, şirketin test ihtiyaçlarını daha tutarlı bir şekilde karşılamasını ve ihtiyaçlar arttıkça kolayca genişletilebilmesini sağlıyor.

Fisher sisteme kolayca daha fazla test ekleyebiliyor ve mühendisler mevcut kurulumları ve sıralamaları ihtiyaçlarına göre değiştirebiliyor. Buna ek olarak, kullanıcı arayüzü, okunması kolay ekranlar ve yönetilebilir ekran düğmeleri ve kontrolleri ile eski sistemden çok daha dostça.

Şirket, yeni sistemi dışarıdan entegratör ve programcıları dahil etmeden de yükseltebiliyor. DewesoftX için yinelenen ücretler yoktur ve güncellemeler ömür boyu dahildir.

DewesoftX’in yerleşik Sequencer’ı çok daha iyi bir operatör deneyimi yarattı, kurulum süresini kısalttı, maliyetleri düşürdü ve testten teste tutarlılık getirdi.

Fisher Dynamics, zamandan tasarruf etmek için bu entegrasyon projesini gerçekleştirmek üzere Dewesoft ile çalışmayı tercih etti. Ancak yazılımın grafiksel yapısı ve kapsamlı dokümantasyonu sayesinde mühendisler bunu kendileri de yapabilirdi.

Son kullanıcı olarak siz, donanım seçiminden yazılım geliştirmeye kadar her süreci gerçekleştirebilirsiniz. Tercih etmediğiniz sürece, bir Dewesoft test tezgahı projesi için bir entegratör tutmanıza gerek yoktur. Dewesoft, eğitim, okunması kolay belgeler ve projenizi hayata geçirmenize yardımcı olacak özel mühendislerden oluşan bir ekiple yol boyunca size destek olmaya hazırdır.

Dewesoft’un geniş DAQ ve kontrol donanımı yelpazesi, üçüncü taraf cihazlardan oluşan bir dünya ile arayüz oluşturmaya olanak tanır. Donanım platformları, genel amaçlı tezgah üstü, taşınabilir ve rafa monte cihazlardan yağmur, sulu kar, kar ve -40 ila ±85 °C (-40 ila +185 °F) sıcaklıklarda kullanılmak üzere IP67 sağlamlaştırılmış modüllere kadar çeşitli formatlarda mevcuttur.

DewesoftX yazılımı Modbus, OPC UA, MQTT ve CAN endüstriyel iletişim protokollerini destekleyerek bir dizi endüstriyel cihazla iletişime olanak tanır. Daha fazla bilgi için, ürün bilgileri, ücretsiz çevrimiçi eğitime erişim ve geniş tartışma forumları kütüphanemiz ve daha fazlası için Dewesoft web sitesini ziyaret edin. DAQ ve Kontrol uzmanları ve uygulama mühendislerinden oluşan Dewesoft ekibi, projeniz için mümkün olan en iyi çözümü bulmanıza yardımcı olacaktır.