Colocando a automação flexível à prova

Bancadas de teste para veículos comerciais devem cobrir uma ampla gama de cenários diferentes. Tradicionalmente, a preparação para cada novo teste envolve uma quantidade considerável de configuração mecânica e programação adicional. Junto com a B&R, a enders desenvolveu uma solução que permite que o equipamento de teste se adapte de forma flexível a novos cenários de teste - sem qualquer religação ou reprogramação.

A empresa F. X. Meiller submete suas famosas soluções para caminhões basculantes a um amplo espectro de testes de garantia de qualidade - desde testes de materiais em pequena escala até testes abrangentes de carga em configurações completas de caminhões basculantes.

Recentemente, Meiller contratou a enders para desenvolver um novo sistema de controle de bancada de teste flexível para substituir um existente que estava envelhecendo. Por um lado, os sensores, atuadores de válvula e outras saídas tinham que ser reconectados a cada novo teste. Por outro lado, o controlador só podia armazenar uma sequência de teste por vez. Cada vez que eles queriam mudar a sequência de teste, eles tinham que recarregar os dados no controlador.

Além disso, não era possível criar novas sequências de teste durante a operação, pois isso exigia acesso direto ao programa do controlador. Os dados de medição tinham que ser registrados usando um dispositivo externo. O antigo sistema de controle também não oferecia nenhuma oportunidade para monitoramento remoto ou manutenção do processo de teste.

Em uma emergência, a bancada de teste poderia ser desligada batendo na parada de emergência ou pelo monitoramento básico de um valor limite - mas não havia como monitorar e interpretar correlações complexas entre os resultados da medição.

Para desenvolver o novo controlador da bancada de teste, a enders confiou na parceira de longa data com a B&R. "Para nós, a B&R foi uma escolha clara porque a solução tinha que ser o mais flexível possível", explica Riccardo Princiotto, chefe de pré-desenvolvimento da enders. "E com os componentes de software modulares mapp Technology, fomos capazes de fazer exatamente isso."

A tecnologia mapp economiza muito trabalho de programação aos desenvolvedores de aplicação, fornecendo muitas funções frequentemente necessárias como componentes modulares pré-programados. Em vez de desenvolver do zero, eles configuram as funções com apenas alguns cliques do mouse.

"De todas as opções na caixa de ferramentas da B&R, o componente mapp Sequence foi particularmente útil para nossa aplicação da bancada de teste", diz Princiotto. O mapp Sequence tornou mais fácil para a enders incorporar a funcionalidade de um sequenciador de passos configurável ou máquina de estado dinâmico perfeitamente no software da bancada de teste. Os engenheiros de teste podem abrir e modificar uma sequência existente em um editor ou criar novas sequências do zero - tudo sem nenhum conhecimento de programação.

Como eles podem trabalhar no editor offline em um laptop ou PC, não há necessidade de interromper os testes em andamento para criar novas sequências. Novas sequências podem ser criadas diretamente na tela da IHM ou offline em um PC - ou podem ser fornecidas junto com a bancada de teste concluída em um arquivo de sequência personalizado.

"Os engenheiros de teste podem usar o mapp Sequence para criar sequências de teste personalizadas a qualquer momento ou carregar e modificar as existentes", diz Princiotto. "Isso torna muito fácil para eles adaptarem a bancada de testes a novos cenários, sem a necessidade de saber nada sobre programação de CLP." Como resultado, a Meiller pode passar muito mais rapidamente de um teste para o outro e lidar com sequências de teste de qualquer complexidade. "O mapp Sequence é a ferramenta perfeita sempre que você está criando uma solução de automação que precisa ser facilmente adaptada aos requisitos individuais", acrescenta Princiotto.

Cada cenário de teste é configurado como uma sequência de etapas a serem executadas em uma ordem definida. Criá-las dificilmente poderia ser mais fácil. Para cada etapa, o operador define uma ou mais ações - ou comandos - junto com as condições sob as quais eles devem ser executados.

“Os operadores também podem definir quando uma sequência deve ser abortada”, observa Princiotto. "Por exemplo, quando a temperatura do óleo excede um valor definido." O operador define as etapas para cada sequência e as salva no controlador para uso posterior. No caso de Meiller, cerca de 30 sequências com uma média de dez etapas cada foram preparadas para uso na bancada de testes.

Antes de iniciar uma sequência de teste, o software verifica se todas as fontes de sinal especificadas, incluindo a parada de emergência, estão conectadas. Como nem sempre é possível saber as condições exatas de abortar para cada sinal com antecedência, a enders integrou uma função de ensino. Durante uma execução de teste inicial, esta função avalia e exibe correlações complexas.

Com base nessas informações, os limites superior e inferior podem ser definidos para cada valor de sinal, que pode então ser usado como critério de aborto para a sequência de teste. Esses limites são monitorados constantemente durante o processo de teste e exibidos ao vivo junto com as curvas de sinal.

O hardware de controle para a bancada de teste está alojado em uma estrutura compacta com rodas. A aplicação de controle é executada em um CLP do sistema X20, enquanto a aplicação da IHM é exibida em um terminal Power Panel T80 com display multitoque de 10,1" e tela de vidro robusta.

Uma variedade de módulos de I/O X20 são usados para adquirir sinais e controlar atuadores. As entradas e saídas digitais e analógicas são conectadas internamente e acessíveis por meio de conectores na parte traseira do controlador da bancada de teste. Graças à fiação otimizada e à tecnologia de sensor sofisticada, a fiação interna não precisa ser adaptada para diferentes cenários de teste.

A solução de bancada de teste anterior não tinha acesso a dados importantes para análise e diagnóstico. Com o controlador da B&R, todos os dados agora são registrados e armazenados para avaliação posterior. Perfis e funções diferentes podem ser definidos para gerenciar o acesso do usuário. Um desses perfis é configurado especificamente para acesso remoto e desbloqueia uma visão geral correspondente na interface do usuário.

Todas as informações relevantes sobre o processo de teste são coletadas pelo controlador X20 e exibidas para o usuário na aplicação IHM. Se ocorrerem problemas no campo, a sequência de teste também pode ser encerrada remotamente.

Novas sequências de teste podem ser criadas e carregadas no controlador a qualquer momento, onde estão imediatamente disponíveis para uso no local. "A tecnologia mapp da B&R e o hardware de controle tornaram a tarefa de implementação do sistema de controle de bancada de teste excepcionalmente eficiente", disse Princiotto com satisfação.

Autor: Franz Rossmann, jornalista de tecnologia da região de Munique