Testautomatisierungssystem

SPS-basiertes Testautomatisierungs-system

Das Testautomatisierungs-System "SmartRig" ist ein universell einsetzbares und erweiterbares Automatisierungssystem für die Durchführung von Verifizierungs- und Validierungs-Prüfungen.

Automatisierte Validierung und Verifizierung (V&V)

Die Entwicklungszyklen von modernen Produkten und Geräten werden immer kürzer. Auch die Testingenieure sind angehalten die Validierung und Verifizierung in einem immer strafferen Zeitfenster durchzuführen. Testingenieure sind somit auf flexible und effiziente Lösungen angewiesen, die ihnen helfen, Validierungsumfänge schnell, flexibel, automatisiert und reproduzierbar durchzuführen.

Zweck und Funktionsbeschreibung

Das Testautomatisierungs-System mit der von uns entwickelten Software "SmartRig" ist ein universell einsetzbares und erweiterbares Testautomatisierungssystem zur Durchführung von Verifizierungs- und Validierungs-Prüfungen von Produkten. Das System unterstützt Ingenieure beim schnellen Aufbau robuster automatisierter Prüf- und Validierungssysteme. Das System übernimmt die Ablaufsteuerung der Testsequenz und steuert unterschiedliche Prüfstände und diverses Laborequipment entsprechend den Vorgaben der Sequenz an. Zusätzlich erfasst das System Messdaten von Sensoren und Systemen und zeichnet diese entsprechend der Konfiguration auf.

Blockdiagram des Systems

- Das Testsequenz-File definiert die Sequenzen der Ablaufsteuerung der Prüfumfänge
- Das System Konfigurations-File definiert die verwendeten Messsignale inkl. deren Skalierungen und Einheiten
- Prüflinge, Prüfstände, Klimakammern und weiteres Equipment wird vom System angesteuert und dessen Daten erfasst
- Messsignale werden dargestellt und aufgezeichnet
- Auf das System wird über eine webbasierte Visualisierung zugegriffen

Einbinden von beliebigem Equipment

Die SmartRig Software unterstützt bereits diverses Prüfequipment. Die Software kann beliebig erweitert werden. Neue Geräte können sehr einfach durch einen abstrahierten Device Baustein in die Software eingebunden werden. Gerne übernehmen wir auch die Implementation für Sie. Ein Auszug der bereits unterstützten Geräte:
- Klimakammern
- Antriebe
- Heizungen
- Ventile
- Programmierbare Netzteile
- Funktionsgeneratoren
- Messklemmen
- Prüfstände
- Achsen
- XY-Tische
- Sensoren
- und vieles mehr

Features

Offenes, echtzeitfähiges, SPS-basiertes Testautomatisierungssystem
Ansteuerung von beliebigem Prüfequipment
Vielzahl an verfügbaren elektrischen Schnittstellen
Funktionalität beliebig erweiterbar
Konfigurierbare Benennung und Skalierung der Signale
Konfigurierbare Aufzeichnung und Darstellung der Signale
Ablaufsteuerung der Prüfsequenz
Fernzugriff durch Netzwerkanbindung und webbasierte Visualisierung
Remote Control
Echtzeitfähig
Industrie-PC mit Windows 10

Elektrische Schnittstellen

Das System bietet eine Vielzahl von industriellen Schnittstellen und kann individuell an Kundenanforderungen angepasst werden. Folgende Schnittstellen stehen zur Verfügung und können kundenspezifisch im System vorgesehen werden.

Digital Eingänge • 5/12 V DC • 24 V DC • 48 V DC • 120 V AC/DC • 120/220 V DC • 230 V AC • Zähler • NAMUR	Digital Ausgänge • 5/12 V DC • 24 V DC • 30 V AC/DC • Frequenz • LED • PWM • Relais • Triac
Analog Eingänge • Strom • Spannung • Leistung und Energie • Beschleunigung (IEPE) • Temperatur (RTD, TC) • Potentiometer • Messbrücke (DMS) • Druck • Widerstand • NAMUR	Analog Ausgänge • Strom • Spannung
Winkel/Wegmessung • SSI • SinCos • EnDat 2.2 • BiSS-C • RS-422 • TTL • OpenColector • 24V HTL • Namur	Kommunikation • EtherCat • RS-232 • RS-422 • IO-Link • CANopen • Profinet • CC-Link • Profibus • Interbus • DeviceNet • DMX • BAC-net-MS/TP
Antriebstechnik • Servomotoren • Schrittmotoren • DC-Motoren

Vorteile

Flexibel einsetzbares Testsystem für die Entwicklung und Validierung
Bietet die Möglichkeit, Tests wiederholbar und effizient zu gestalten
Einfach erweiterbar an neue Projektanforderungen mit internen oder externen Modulen (z.B. DMS Erweiterung, I2C Modem, SPI EtherCat Knoten)
Schnelles Einpflegen und Anpassen von Prüfabläufen und Systemkonfigurationen
Einfache Verwaltung und Versionierung der Systemkonfiguration und der Prüfabläufe durch Klartext Konfigurations- und Sequenzdatei
Einfaches Anpassen an neue Projekte, Prüfmittel und Prüflinge
Offene Steuerung für eigenentwickelte Prüfaufbauten, Testsysteme und Prüfmittel

Systemkonfiguration: Definition der Channels

Jede Testautomatisierung besitzt durch seine vorhandenen Schnittstellen und Devices eine gewisse Anzahl an physikalischen Messsignalen (Channels). Mittels des Konfigurations-Files, werden (auf Basis der physikalischen Channels) virtuelle Channels definiert.

Testsequenz: Definition der Ablaufsteuerung

Mittels des Sequenz-Files werden die Abläufe der Prüfumfänge geladen. Die Sequenzen werden durch einzelne Testschritte definiert, sind verschachtelbar, wiederholbar und können Bedingungen verarbeiten.

Standard Ausführung

Folgende Komponenten und Schnittstellen sind in der Standardausführung enthalten. Kundenspezifische Anpassungen können beliebig vorgenommen werden.

Industrie PC (CX5140-0155, 4 Core mit Intel Atom® E3845, 1,91 GHz, 4 GB DDR3-RAM)
Windows 10 IoT Enterprise 2016 LTSB 64 Bit, TwinCAT-3-Runtime (XAR)
SmartRig Testbench Software mit webbasierter Visualisierung
programmierbares Netzteil TDK-Lambda Z36-6 zur Prüflingsversorgung (max. 36V, 6A)
4-Kanal-Analog-Eingangsklemme 0…10 V, single-ended, 16 Bit (EL3164)
4-Kanal-Analog-Eingangsklemme -10…+10 V (EL3104
8-Kanal-Analog-Eingangsklemme 4…20 mA, single-ended, 12 Bit (EL3058)
4-Kanal-Analog-Ausgangsklemme 0…10 V, 16 Bit (EL4104)
4-Kanal-Relais-Ausgangsklemme max. 125 V AC/30 V DC (EL2624)
4-Kanal-Eingangsklemme, Thermoelement, hochpräzise, mit Drahtbrucherkennung (EL3314-0010)
4-Kanal-Eingangsklemme, Thermoelement, hochpräzise, mit Drahtbrucherkennung (EL3314-0010)
Digital-Multimeter-Klemme max. 300 V AC/DC, 10 A (EL3681)
8-Kanal-Digital-Eingangsklemme 24 V DC, 3 ms (EL1008)
8-Kanal-Digital-Ausgangsklemme 24 V DC, 0,5 A (EL2008)
Serielle Schnittstelle RS422/RS485 (EL6021)
4-Kanal-IO-Link-Klemme (EL6224)
CANopen-Master-/Slaveklemme (EL6751)
2-Port-EtherCAT-Abzweig für optionale Erweiterungen (EK1122)

Rittal Gehäuse, mit 5 Stk. frei belegbaren Harting Steckverbinder, Thermocouple Buchsen, RS-232, USB, Netzwerk und EtherCat Anschlüssen

System anfragen

Galerie

Die von uns entwickelte Systemsoftware SmartRig besitzt eine webbasierte Visualisierungsoberfläche, auf die mit einem Browser innerhalb des Netzwerks zugegriffen werden kann.

Technologie
Im Testautomatisierungssystem P170 setzen wir vorwiegend auf Automatisierungssysteme und -lösungen von Beckhoff: Industrie-PCs, EtherCat angebundene I/O- und Feldbuskomponenten, Antriebstechnik und Automatisierungssoftware.

Unsere eigens entwickelte Softwarelösung SmartRig basiert auf folgenden Lösungen:
• Beckhoff TwinCat 3
• Beckhoff TwinCat HMI
• Optional: Beckhoff TwinSafe