Испытание адаптивной автоматизации

Испытательные стенды для коммерческого автотранспорта должны охватывать широкий спектр различных сценариев. Обычно подготовка к каждому новому испытанию включает в себя значительный объем механической работы и написание дополнительного программного кода. Компании Enders и B&R разработали решение, которое позволяет гибко адаптировать испытательный стенд для коммерческого автотранспорта к новым сценариям тестирования - без какой-либо переналадки или перепрограммирования.

Компания F. X. Meiller проводит широкий спектр испытаний и тестов своих знаменитых самосвалов на соответствие качеству - начиная от незначительных испытаний материалов до всесторонних нагрузочных испытаний готовых самосвалов в сборе.

Недавно компания F. X. Meiller поручила разработчикам Enders создать новую гибкую систему управления испытательным стендом, которая должна будет заменить существующую, отслужившую годами систему. На старом стенде все датчики, привода клапанов и прочие выходы необходимо физически переустанавливать для каждого нового теста. Кроме, того контроллер может хранить только одну последовательность испытаний за раз. Каждый раз, когда необходимо поменять последовательность тестирования необходимо загрузить новые данные на контроллер.

Более того, во время работы невозможно создать новые тестовые последовательности, поскольку для этого требуется прямой доступ к управляющей программе. А все измерительные данные можно записать только с помощью внешнего устройства. И естественно, что старая система управления не может обеспечить возможность удаленного мониторинга или сопровождения процесса тестирования.

В аварийной ситуации испытательный стенд можно отключить, нажав кнопку аварийного останова или он запускался через мониторинг базового порогового значения, но полностью отсутствовала возможность отслеживать и интерпретировать сложные корреляции между результатами измерений.

При создании нового испытательного стенда инженеры Enders доверились многолетнему партнерству и технологиям B&R. «Для нас B&R была очевидным выбором, потому что решение должно было быть максимально гибким», - объясняет Риккардо Принчотто, руководитель отдела разработки прототипов компании Enders. «Модульные программные компоненты mapp Technology позволили нам реализовать то, что мы хотели».

Программный пакет mapp Technology экономит разработчикам приложений массу времени, поскольку в пакете представлены все самые распространенные функции в виде предварительно запрограммированных модульных компонентов. И вместо того, чтобы писать код с нуля, можно просто настроить необходимые функции всего несколькими щелчками мыши.

«Из всех доступных опций в арсенале B&R компонент mapp Sequence оказался особенно полезен для нашего приложения. mapp Sequence упростил нашим разработчикам интеграцию функций конфигурируемого пошагового секвенсора, ровным счетам, как и динамического конечного автомата в программное обеспечение испытательного стенда» - вспоминает Принчотто. Инженеры по тестированию могут открывать и изменять существующую последовательность в редакторе или создавать новые с нуля - и все это без каких-либо знаний в области программирования.

Поскольку они могут работать в редакторе в автономном режиме на ноутбуке или ПК, нет необходимости прерывать текущее тестирование для создания новых последовательностей. Новые последовательности можно создать, используя экран стенда, или в автономном режиме на своём ПК - или файл последовательности можно предоставить клиенту вместе с готовым испытательным стендом.

«Инженеры по тестированию могут использовать mapp Sequence для создания пользовательских последовательностей испытаний в любое удобное время, или изменять существующие», - подчеркивает Принчотто. «Это позволяет им очень легко адаптировать испытательный стенд к новым сценариям без необходимости знать что-либо о программировании ПЛК». В результате специалисты компании F. X. Meiller могут гораздо быстрее переходить от одного теста к другому и производить последовательности испытаний любой сложности. «Mapp Sequence - это идеальный инструмент, каждый раз когда Вам требуется создать решение для автоматизации, которое необходимо легко адаптировать к индивидуальным требованиям заказчика», - добавляет Принчотто.

Каждый сценарий испытаний представляет собой последовательность шагов, которые должны выполняться в определенном порядке. Создать последовательность на новом стенде очень просто. Для каждого шага оператор определяет одно или несколько действий - так называемых команд - и задает условие, при котором они должны выполняться.

«Операторы могут устанавливать, когда необходимо прервать последовательность. Например, если температура масла превышает пороговое значение», - отмечает Принчотто. Оператор задаёт шаги для каждой последовательности и сохраняет их в контроллере для дальнейшего использования. Решение для компании F. X. Meiller предусматривает использование на испытательном стенде около 30 последовательностей в среднем по десять шагов каждая.

Перед запуском последовательности испытаний программное обеспечение проверяет, все ли источники сигнала подключены и настроены, включая аварийный останов. Специалисты компании Enders интегрировали функцию обучения, поскольку не всегда возможно заранее узнать точные условия прерывания последовательности для каждого сигнала. Во время первоначального тестового прогона данная функция оценивает и отображает сложные корреляции.

И на основе полученной информации можно определить верхний и нижний пределы для каждого значения сигнала, которые затем можно использовать в качестве критериев прерывания последовательности. Эти пределы постоянно контролируются в процессе испытаний и отображаются в реальном времени вместе с графиками сигналов.

Аппаратное обеспечение испытательного стенда размещено на небольшой стойке с колесиками. Управляющее приложение запускается на ПЛК серии X20, приложение визуализации отображается на терминале Power Panel T80 с 10,1-дюймовым мультисенсорным дисплеем и прочным стеклянным экраном.

Различные модули ввода/вывода X20 используются для сбора сигналов и управления исполнительными механизмами. Внутренние подключения кабелей цифровых и аналоговых каналов ввода/вывода смонтированы на постоянной основе и доступ к ним есть через разъем на задней панели контроллера испытательного стенда. Благодаря оптимизированной проводке и сложной сенсорной технологии внутреннее подключение кабелей не нужно адаптировать для различных сценариев испытаний.

Предыдущее решение испытательного стенда не предоставляло доступа к важным данным для анализа и диагностики. Но с контроллером B&R все данные теперь под рукой - записываются и сохраняются для последующего анализа. Для управления доступом пользователей можно назначить различные учетные записи и роли. Одна из учетных записей, специально настроена для удаленного доступа и предоставляет соответствующий пользовательский интерфейс.

Вся необходимая информация о процессе тестирования собирается контроллером X20 и отображается для пользователя в приложении визуализации. Если проблемы возникают в полевых условиях, то последовательность испытаний можно даже прервать удаленно.

Новые последовательности испытаний можно создать и загрузить на контроллер в любое время, где они сразу же будут доступны для использования. «mapp Technology и система автоматизации B&R упростили задачу по внедрению новой системы управления испытательным стендом в разы», - с удовлетворением говорит Принчотто.

Автор статьи: Франц Россманн, технический журналист из Мюнхена