Hindistan Uzay Araştırma Organizasyonu İçin Büyük Ölçekli Roket Yapılarının Testi

Açıkça en büyük veri toplama test tesisi Hindistan Uzay şirketinin, Sinyal Şartlandırma ve Veri Toplama Sistemi büyük bir DEWESOFT 2264 kanalına entegredir.

DAQ sistemi, Hindistan Uzay Araştırma Örgütü’nün Mahendragiri, Tamil Nadu, Hindistan’daki İtki Araştırma Kompleksi altında türünün ilk örneği olan Yapısal Test Tesisi için tasarlanmıştır. Innovative Solution tarafından önerilen Dewesoft çözümünün öncelikle fırlatma aracı kubbelerinin statik ve dinamik yapısal testlerinde ve dahili faydalı yük dengeleyici montaj armatürlerinde kullanılması planlanmaktadır.

Fırlatma araçlarının çeşitli alt sistemlerinin yapısal bütünlüğünden emin olmak için veri edinme tesisi görevlendirme yetkisi ISRO Yürütme Kompleksi (IPRC) verildi. Bu yetkilendirmeyi yapacak Yapısal Test Tesisi (STF) kurulmuştur.

Aşağıdakiler gibi kritik parametrelerin elde edilmesi için entegre sinyal koşullandırma ve dinamik veri toplamaya odaklanan son teknoloji enstrümantasyon önerildi:

• Gerinim
• Sıcaklık
• Basınç
• Yer Değiştirme

Kontrol odasının yaklaşık olarak 400 m yakınındaki Kablo Terminal Odası (CTR) koşullandırma modüllerini içerirken, kontrol odası araçları ile birlikte sunucu, ekran düğümleri, vb. bulunur.

Sistemin ilk ana kapsamı, uçuş stabilizasyonu sırasında etkileyen parametrelerin güvenilirliğini simüle etmek ve haritalamaktır. İkinci kapsam, aşama ayırma adımları sırasında veya yardımcı iticiler kullanılarak yörünge dinamik ayarlamaları sırasında önemli ortam eşitsizlikleri yoluyla genel yapısal bütünlüktür.

Test edilen numuneden elde edilecek uygun parametreler şunları içerir:

• Tasarlanan FEA modeline göre deformasyon ölçeği,
• Hazne sigortası güvenilirliği gözetlemek için sıcaklık direnci,
• Yakıt hattı basınç dengeleme operasyonu,
• Belirlenmiş konumlarda kritik eksenel yer değiştirme,

Elde edilen parametreler, bu IDAS’ın bir parçası olarak mevcut olan senkronize dijital çıkışlar aracılığıyla kontrol sistemlerine gerçek zamanlı olarak entegre edilir. Alınan ana ve yedek veriler, ayrı OFC bağlantıları aracılığıyla uzaktan kontrol odalarındaki sunuculara aktarılır.

Kritik sistem özellikleri, sensör tipine göre giriş kanalları için ayarlanmış dinamik örnekleme oranını içerir. Bu nedenle, doğru arayüz yöntemlerini ve iletişimi yöneten donanımı seçmek için veri çıkışı ve aktarım hızı faktörlerinin dikkatli bir şekilde hesaplanması gerekiyordu.

Yapılan tüm testler büyük ölçekli ve kaynak maliyetli olacağından Sunucu ve Kontrol Odalarına aktarılan verilerde herhangi bir veri uyuşmazlığı veya kaybıyla karşılaşılmaması çok önemlidir.

Veri depolama planlaması, çok sayıda analog kanal, yüksek örnekleme hızı ve verilerin depolandığı noktalar göz önüne alındığında önemli bir faktördür. Enstitü tarafından belirlenen kritik veri standartlarına göre elde edilen verilerin birkaç yerde saklanması gerekmektedir:

• Her R8rt veri toplama ve kontrol sisteminde yerel olarak,
• CTR’deki yerel yapılandırma sisteminde,
• Ana ve yedek sunucularda saklanmak üzere bir ağ üzerinden aktarılır,
• İstemcide, arşivlenen verilerin, veri alma ve işleme sonrası için hazır olması gereken ekran düğümlerinde.

Veri tabanı yönetimi, mühendislik birimi dönüştürmeyi, uygun kanal açıklamalarıyla yapılandırmayı, etiketleri ve dönüştürme için ölçekleme/parametre sabitlerini içerir.

Çevrimiçi moddaki grafiksel ve sayısal veri görüntüleme yöntemi, kullanıcı tanımlı veri güncellemeleri, bir zamanlama olayına dayalı eylemleri tetikleme, verilerin özel rengi, aşırı yük göstergesi vb. gibi yüksek düzeyde özelleştirilebilir olmalıdır.

Elde edilen verilerin sonradan işlenmesi de bağlı düğüm sistemlerinde gerçekleştirilir. Ana işlem sonrası analizi şunları içerir:

• Stres grafiklerinde güç spektral analizi.
• Frekans referans eğrisi çıkarımı için 3B kontur grafikleri.
• Karşılaştırma için birden fazla veri denemesini birleştirmek.
• Kümülatif test raporlarının oluşturulması.

Buna ek olarak, ISRO, seçilen parametreleri ortam koşullarına göre işlemek için kodlara da sahipti.

Testlerin daha uzun süre çalıştırılması planlandı. Bellek kullanımı, sistem sıcaklığı, çok çekirdekli CPU yükü, depolama vb. sistem sağlığı parametrelerinin sürekli olarak izlenmesi ve daha az insan müdahalesi gerektiren kritik durumlarda alarm verilmesi gerekiyordu.

Dewesoft’taki kapsamlı hata tanılama ve uyarı sisteminin de, alım sırasında uygun veri yönetimi için çok yararlı olduğu kanıtlanmıştır. Ayrıca, görüntüleme noktaları, toplama ve son işlemden sonra otomatik olarak raporlar oluşturmak için paylaşılan ağ yazıcılarına bağlanır.

Komple sistem esas olarak üç ana istasyona dağıtılır:

• Kablo Terminal Odası,
• Kontrol Odası 1
• Kontrol Odası 2

Kablo Terminal Odası (CTR), yapılandırılan tüm veri toplama sistemlerini içerir.Yapılandırma aşağıdaki gibidir:

• 1888 Kanal 15x R8rt racks
• 376 Kanal 4x IOLITEr racks.

Ek olarak, CTR, ana ve yedek verileri kontrol odalarına yönlendirmek için bir yapılandırma sistemi ve ağ anahtarları içerir.

CTR ve kontrol odaları arasındaki veri bağlantısı, OFC Kablolama aracılığıyla 400 metreye kadar uzatılır. Kontrol odası, ana ve yedek sunucu birimlerinin kurulduğu ve ayrıca Görüntü Düğümleri olarak belirlenen diğer birden çok sisteme dağıtıldığı yerdir.

12 kilometreden (7,46 mil) fazla kablo, sensörlerden çoklu 96 çekirdekli yüksek sıcaklığa dayanıklı PTFE örgülü kablolar aracılığıyla veri toplama sistemlerinin bulunduğu kablo sonlandırma odasındaki enstrümantasyon raflarına yönlendirildi.

Toprak bağlantıları ayrı olarak sağlandı ve ISRO Standard 108-Pin Weidmüller Konnektörleri kullanılarak sağlandı. Ardından kablolar rafın içine yerleştirilir ve R8rt & IOLITE veri toplama sistemindeki ilgili kanallara bağlanmak için gerektiği gibi uzatılır.

Tüm bireysel sistem öğelerinin özel bir denetleyicisi vardır. Tüm R8rt & IOLITE veri toplama sistemlerinden gelen toplu veriler, tüm verilerin konsolide görselleştirilmesi/depolanması için CTR’de bulunan çok katmanlı bir yönetilen ağ anahtarı M aracılığıyla tek bir konfigürasyon sistemine (Node 1 Master) kanalize edilir.

Bu ana veri akışı, güvenilir iletişim için başka bir çok katmanlı yönetilen ağ anahtarıM aracılığıyla fiber optik kablo (OFC) üzerindeki Kontrol Odası 1 ve 2’ye genişletilir. Veriler daha sonra ServerM’de ve Kontrol Odası 2’de bulunan beş İstemci Düğümünde ve Kontrol Odası 1’de bulunan üç İstemci Düğümünde saklanmak/görüntülenmek üzere yönlendirilir.

Tüm bağımsız sistem öğelerinin özel bir denetleyicisi vardır. Tüm R8rt & IOLITE veri toplama sistemlerinden gelen toplu veriler, tüm verilerin konsolide görselleştirilmesi/depolanması için CTR’de bulunan çok katmanlı bir yönetilen ağ anahtarıR aracılığıyla tek bir konfigürasyon sistemine (Düğüm 1 Ana) yönlendirilir.

Bu yedekli veri akışı, güvenilir iletişim için başka bir çok katmanlı yönetilen ağ anahtarıR aracılığıyla OFC üzerindeki Kontrol Odası 1 ve 2’ye genişletilir. Veriler daha sonra ServerR’de ve Kontrol Odası 2’de bulunan beş İstemci Düğümünde ve Kontrol Odası 1’de bulunan üç İstemci Düğümünde saklanmak/görüntülenmek üzere yönlendirilir.

Ana ve yedek veri akışlarına ek olarak, tüm veri toplama düğümleri, doğrudan bir EtherCAT çıktı akışı sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu veri akışı, geri bildirim izleme veya zamanlı yanıt için 3rd-party Programlanabilir Mantık Kontrol Sistemlerine (PLC’ler) bir besleme olarak kullanılabilir.

Ana Veri Akışı ile İlgili M

Yedekli Veri Akışı ile İlgili R

Veri toplama sistemleri arasındaki zaman senkronizasyonu, ISRO standardı IRNSS zaman kaynağını referans alan donanım senkronizasyon kabloları ile kurulur. Kablolama, saklanan/görüntülenen veriler için senkronize bir zaman damgası sağlayan her veri toplama düğümünü birbirine bağlayan bir daisy chain yöntemiyle çalışır.

Devreye alınan Yapısal Test Tesisinin, bundan sonra daha iyi bir sisteme planlanan yükseltmeye kadar on yıl boyunca kapsamlı testlere tabi tutulması planlanmaktadır.

Dewesoft ayrıca, yapım aşamasında olan ve 15000’den fazla veri toplama kanalıyla çalışması planlanan daha da büyük bir tesisin öncüsüdür

Biz, Innovative Solution ve Dewesoft, bu özel proje üzerinde üç yıldan fazla bir süredir teknik ve ticari olarak çalıştık ve sonunda meyvelerini topladık. ISRO’nun güvenlik/standart normlarına bağlı kalarak konseptten devreye almaya kadar eksiksiz bir çözüm oldukça zordu.

Mühendislerimizin teknik katılımı, planlamadan saha uygulamasına ve testine kadar uzanır. İşin kuantumu, veri toplama donanımının seçimini, iletişim/veri kablolarının seçimini, kat planının tasarımını, verimli yönlendirme ve sonlandırma planlaması kablo giydirme modellerini içerir. Toplam sistem, erişilebilirlik esnekliği ve tanımlama ve bakım kolaylığı ile sahada uygulandı.

Test edilen yapıdaki sensörlerden gelen kablolar, proses kritik verileri, sensör tipi, kablo konfigürasyonu vb. dikkate alınarak farklı kablolar aracılığıyla sonlandırma odasına yönlendirilir. Strain gage veri sinyalleri, çeyrek köprü 3 kablolu konfigürasyon ve 24AWG boyutunda 3x tek damarlı kalaylı bakır kablolar, ISRO’nun teknik özelliklerini karşılayan ve kodlarına uyan PTFE kablolar ile toplama üniteleri ile arayüze aktarılmıştır.

Farklı voltaj sinyalleri veya farklı işlevler için kablolama, renk kodlamalı özel klemens şeritleri/kanalları üzerinde ayrı ayrı sonlandırıldı. Şebeke gücü (fan, sıcaklık monitörü) ve proses gücü (kontrolör, giriş modülleri) için ayrı renk kodlaması izlenir. Kablolar, konfigürasyon için kanal kimliğini tanımlamanın daha kolay olması için her DAS’ın üstündeki ve altındaki kablo yöneticilerinden düzgün bir şekilde yönlendirildi.

EMI/EMC’nin zorluğu, tasarım ekibimiz tarafından, ana bileşenleri ve elektrik güç dağıtım cihazlarını sistem kabini içinde uygun şekilde konumlandırarak ve ayrı kanallar kullanarak karşılandı. Ana giriş kabloları için standart Poliimid kablo rakorları koda göre kurulmuş ve kablolama, yönlendirme, sonlandırma ve çift taraflı yüksükleme sırasında gerekli özen gösterilmiştir.

Proje, tesisin kurulumu ve işletilmesi ile ilgili çeşitli sektörlerden birden fazla hizmet sağlayıcının yardımıyla bugünkü seviyesine getirildi. Hindistan Hükümeti altındaki bu stratejik misyonun bir parçası olmaktan gurur duyuyoruz.

Dewesoft yerel ofisleri – Dewesoft Avusturya ve Dewesoft Hindistan tarafından sağlanan hızlı ve sürekli destek, projenin bu büyük ölçekte başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesini mümkün kılmıştır.