07. DEZEMBER 2016

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Vom Sensor bis zum fertigen Report


Fertigungsautomation

Software - Automatisiert zu messen und zu prüfen bedeutet, viele Teilaufgaben zu lösen: Daten müssen erfasst, skaliert, visualisiert und gespeichert werden. Erfasste Signale sind zu verrechnen und Steuersignale auszugeben. Gespeicherte Daten sind zu sichten, zu analysieren und zu verdichten. Und am Ende muss das Prüfergebnis dokumentiert werden. Die A-Solution GmbH nutzt daher die Software NI Diadem für ihre universellen Prüfstände, um all diese Aufgaben zu erfüllen.
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Prüfstände dienen nur einem Zweck: Informationen über den Prüfling hinsichtlich seiner Funktion und Qualität zu erlangen und zu dokumentieren. Um die Kosten bis zum Prüfergebnis zu minimieren, legt man die in Prüfsystemen in der Regel immer enthaltene Software so aus, dass bei minimalem Programmieraufwand eine maximale Funktionalität erreicht wird. Als Grundlage für die Entwicklung ihres Universalprüfstandskonzepts A-Uni für die Serienendprüfung elektromechanischer und -pneumatischer Komponenten wählte die A-Solution GmbH deshalb NI Diadem. Das Software-Paket verbindet vordefinierte Funktionen zur Abdeckung typischer Aufgaben im Prüfstandsbereich mit einer hohen Flexibilität. Dabei greifen Module, die jeweils bestimmte Funktionsbereiche abdecken, nahtlos ineinander.

Für die typischerweise sequenziellen Abläufe bei der Versuchsverwaltung, Benutzerführung und Reportgenerierung nutzt NI Diadem die Scriptsprache Visual Basic Script. Zyklische Abläufe, wie sie vor allem in Mess-, Steuer- und Regelungsaufgaben auftreten, lassen sich wie in den Schaltplänen des NI-Diadem-Moduls DAC besser in grafischer Form beschreiben. Die Möglichkeit, die DAC-Schaltpläne via Visual Basic Script zu konfigurieren und aufzurufen sowie gleichzeitig in den Schaltplänen Scripte auszuführen, eröffnet sehr viele Optionen.

Ausgangspunkt jeder Prüfaufgabe ist die Erfassung und Ausgabe von Signalen. Die NI-Diadem-Schnittstelle zu NI-DAQmx ermöglicht dabei über ein breites Spektrum PC-basierter Hardware den Zugriff auf analoge und digitale Signale. Mit Geräten und Prüfstandskomponenten, die über Busschnittstellen verfügen, kann sowohl über NI-CAN als auch mittels Hardware von Drittanbietern kommuniziert werden. So tauscht A-Uni mit elektropneumatischen Ventilen Daten sowohl via CAN als auch via Profibus aus. Reichen diese Schnittstellen nicht aus, bieten die DLL-Schnittstelle GPI und die sogenannten Script-Treiber Erweiterungsmöglichkeiten.

Mit der Möglichkeit, Active-X-Komponenten einzubinden, erschließen die Script-Treiber ein breites Spektrum von Hardware-Komponenten. So nutzt A-Uni diese Schnittstelle etwa zur An-bindung von Prüflingen über den Sercos-III-Bus. Dank des im Treiber verfügbaren nahezu kompletten Funktionsumfangs von Visual Basic Script ist auch die Einbindung von Betriebssystemressourcen oder externer Software möglich. In A-Uni erfolgt so der Online-Zugriff auf eine datenbankbasierte Kommunikationsschnittstelle.

Sind die Schnittstellen definiert, gilt es, Datenerfassungs- und -ausgabefunktionen zur Anregung des Prüflings und zur Erfassung seiner Reaktion zu realisieren. Funktionen wie Taktung oder Datenspeicherung, sind in NI Diadem vorkonfiguriert, sodass wenige Schritte genügen, um zugehörige Funktionsblöcke an die jeweilige Aufgabe anzupassen. In A-Uni werden zusätzlich über Script-Treiber unter anderem eigene Datenspeicherungsfunktionen in speziellen Formaten und Signaldekodierungen realisiert.
Dank seines Echtzeitkerns für die Erfassung, Verarbeitung und Ausgabe von Signalen sowie des Multicore-Timings auf Rechnern mit mehreren Prozessoren ist NI Diadem in der Lage, anspruchsvolle und zeitkritische Prüfaufgaben auf dem PC abzuarbeiten. Trotzdem existieren von A-Uni zwei Ausprägungen - eine ausschließlich PC-gestützte und eine PC/PAC-basierte, bei der ein Echtzeit-Controller NI Compact RIO die ausschließliche Hardwareschnittstelle bildet und zudem einen erweiterten Funktionsumfang mit Spann- und Sicherheitsfunktionen zur Verfügung stellt. Die Flexibilität von NI Diadem macht die Adaption an den PAC einfach. Obwohl A-Uni in der Lage ist, mehr als 50 komplexe Basisprüfschritte mit rund 200.000 Parametern abzuarbeiten, umfasst der notwendige DAC-Schaltplan für die ausschließlich PC-gestützte Variante der Applikation gerade einmal 100 Funktionsblöcke, für die PC/PAC-basierte sogar nur 40.


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aut 02/2013
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