Projektreport
Prüfstandssteuerung mit Labview über die RS232 und dem LUST-Bus (LTi Controller)
Aufgrund der Kundenvorgaben erfolgte eine Neuprogrammierung der Prüfstandsapplikation. Wesentlich war dabei die Konzeptänderung der Prüfstandssteuerung, die auf serielle Kommunikation über RS232 mit LustDrive durch die Verwendung von Enquiry und Select- Telegramm umgestellt wurde. Dabei realisierten wir eine direkte Kommunikation mit dem Ablaufprogramm über Merker und Auswertung von Variablen. Als Messkarte fand die NI PCI 6220 Verwendung.
Schematische Darstellung der Prüfstandskomponenten
Die Umsetzung des Prüfstandsprogramms erfolgte mit Labview . Dazu mussten drei unterschiedliche Eingangsstrukturen verwaltet werden: nämlich Analog-, Digital- und Counterkanäle. Aufgrund der verwendeten NI Messkarte (NI PCI-6220) war eine Zeitsynchronisierung der Kanäle nötig. Dazu wurde mittels eines zweiten Counters ein Sampleimpuls generiert, der andere Kanäle anschubste. Es wurde also ein eigengeneriertes, externes Sampling realisiert.
Features im Überblick
Alle Parameter des LustDrives werden vollständig über die Prüfstandssoftware übergeben:
- Individuelle Drehzahlvorgaben von 0,3 bis 200U/min
- Individuelle Schwellwertvorgaben für Drehzahlwert erreicht
- Individuelle Reglerparameter für Massenträgheitsmomentskalierung
- Schrittkettensteuerung
- Ablaufprogrammsteuerung
- …
und ausgewertet:
- absolute aktuelle Positionsbestimmung ohne das eine Inkrementalgebermessung läuft
- Endschalter- & Referenzschalterinformationen
- Status-& Versionsabfragen
- Variablen-& Merkerzugriff
- …
LabVIEW- Applikation:
- Parallele Abarbeitung der Programme (Ablaufsteuerung, Datenerfassung, Offsetmessung, Offlinevisualisierung)
- Ereignisorientierte Verarbeitung der Bedienoberflächenaktionen - Zustandsmaschinenkommunikation
- Verwaltung und Pufferung über *.ini – Dateien
- DAQmx- kompatible Datenerfassung (zeitsynchrone Datenerfassung von AI, DI und CTR)
- Datenstreaming (binär) bei der Messung direkt in mehrere Binärdateien.
- Onlinevisualisierung mit reduzierter Visualisierungsrate.
- Datenpoolzugriff mit einem Offlineviewer, aus dem heraus dann eine *.pdf-Datei erstellt werden kann.
- Grafische Untersuchungsmöglichkeiten stehen im XY-Diagramm zur Verfügung.
Technische Abschlussbetrachtung
Mit den realisierten Umbauten und der neu erstellen Applikation können nun Effekte auf eine Positionsauflösung von Spindelsteigung*1/3600 mit einer zeitlichen Auflösung von bis zu 100kHz bei kontinuierlichem Datenstreaming zu realisieren. (bei einer angenommenen Spindelsteigung von 10mm/U folgt hieraus 4μm)
Kraftauflösung von 200N/2^15= 6mN
Als Nebeneffekt resultiert aus der neuen Applikationserstellung eine nahezu 100%-tige Parametrierung & Steuerung des LustDrives (theoretisch folgt daraus die gleiche Funktionalitätsbandbreite wie der Funktionsumfang des Drivemanager hat) aus LabVIEW heraus.
Da bei der NI- Karte bei weitem nicht alle standardmäßig vorhandenen Ein- und Ausgänge verwendet wurden (analoge Eingänge1(16), digitale Ein/Ausgänge3(24)), sowie auch beim LustDrive noch Standard-Ein/Ausgänge ungenutzt sind, steht hier noch genügend Erweiterungspotential für zukünftige Anpassungen zur Verfügung.
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