OBSIDIAN®Embedded Datenlogger und Echtzeit Steuerungssystem

Was ist OBSIDIAN®?

OBSIDIAN® sind vielseitige Datenerfassungsgeräte, die eine bedeutende Innovation bei Datenerfassungssystemen darstellen: die Einführung eines stromsparender ARM-Prozessor. Dieser Schritt nach vorn nutzt die fortschrittliche Technologie, die typischerweise in mobilen Geräten zu finden ist, und ermöglicht es der integrierten ARM-CPU, komplexe Operationen effizient und mit minimalem Energieverbrauch durchzuführen.

Auf den OBSIDIAN®-Geräten läuft unsere neue Datenerfassungssoftware DewesoftRT unter einem Linux-Betriebssystem. Die ARM-CPU ermöglicht den OBSIDIAN®-Geräten eine unvergleichliche Flexibilität. Durch die Kombination von Linux-Betriebssystem, ARM-CPU-Technologie und DewesoftRT kann OBSIDIAN® für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, darunter:

• Datenerfassungssystem

• Eigenständiger Datenlogger

• Echtzeit-Steuerungs-Frontend-System

• Signalkonditionierungssystem mit Cloud- oder Industrie 4.0-Konnektivität

Die möglichen Anwendungen sind grenzenlos, und das ist erst der Anfang. OBSIDIAN®-Geräte erhalten laufend kostenlose Software- und Firmware-Updates, mit denen neue Funktionen und Möglichkeiten eingeführt werden. Wie es unsere Tradition ist, hören wir auf unsere Kunden und nutzen ihr Feedback, um unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeit zu steuern. OBSIDIAN® ist mehr als ein reines Datenerfassungssystem; es stellt eine dynamische Plattform dar, die für eine ständige Weiterentwicklung und Erweiterung bereit ist.

Stand-Alone-Datenlogger-Modus

Wenn die OBSIDIAN®-Geräte für den Stand-alone-Betrieb im Datenlogger-Modus eingerichtet sind, bieten sie durch mehrere Optionen eine vielseitige Datenspeicherung direkt auf dem Gerät:

• 4 GB integrierter SSD-Speicher für schnelle und effiziente Datenspeicherung.

• Ein SD-Kartensteckplatz, über den zusätzlicher Speicherplatz bis zu 1 TB hinzugefügt werden kann, bietet reichlich Platz für umfangreiche Datensammlungen.

• Ein USB-Typ-C-Anschluss, der den Anschluss von externen Festplatten erleichtert und die Speicherkapazitäten erweitert.

OBSIDIAN®-Datenlogger sind in der Lage, eine Vielzahl von Eingangskanälen bei maximalen Abtastraten zu verarbeiten, wodurch sie sich ideal für verschiedene Datenaufzeichnungsaufgaben eignen.

Darüber hinaus verfügt die DewesoftRT-Datenlogger-Software über zahlreiche Standardfunktionen für die Datenspeicherung, darunter:

• Triggerbasierte Speicherung, die es ermöglicht, Daten automatisch zu speichern, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Die getriggerte Speicherung kann auf jedem Eingangskanal einschließlich CAN-Bus-Kanal funktionieren.

• Die Möglichkeit, Daten entweder in einer einzigen Datei oder in mehreren Dateien zu speichern.

Jeder kann gespeicherte Datendateien mit Hilfe des mitgelieferten DewesoftX-Softwaredas ein preisgekröntes Werkzeug für die Datenerfassung und Signalverarbeitung ist.

Mehrere Gehäuseoptionen

OBSIDIAN® bietet mehrere Fahrgestelloptionen für unterschiedliche Anwendungen:

• OBSIDIAN® R8: Das OBSIDIAN® R8-Chassis wurde für verschiedene Testanwendungen entwickelt und findet überall Platz. Das Chassis verfügt über Schutzart IP50 und kann arbeiten in -10°C bis 50°C Temperaturbereich. Einige Konfigurationsvarianten erlauben den Betrieb von -40°C bis 85°C. OBSIDIAN® R8 kann bis zu 8 Signalverstärkerkarten aufnehmen.

• OBSIDIAN® R8w: Entwickelt für den Einsatz im Feld und unter härtesten Testbedingungen. Mit dieser Gehäuseoption sind Ihre Daten in sicheren Händen. Entwickelt, um den härtesten Bedingungen standzuhalten. Es verfügt über ein IP67-zertifiziert Gehäuse, das unempfindlich gegen Staub und Wasser ist. Es funktioniert einwandfrei bei extremen Temperaturen von -40°C bis 85°CEr kann Stöße bis zu 75 G verkraften und erfüllt die MIL-810F-Norm für Vibrationsbeständigkeit. Dies gewährleistet, dass Ihre Messungen unabhängig von der Umgebung sicher sind. OBSIDIAN® R8w kann bis zu 8 Signalverstärkerkarten aufnehmen. Dieses Gehäuse verfügt außerdem über ein integriertes WiFi-Modul und ein 10-Hz-GPS/GNSS-Modul.

• OBSIDIAN® R12: Diese 19-Zoll-Rack-kompatible Gehäuseoption ist für Anwendungen mit höherer Kanalzahl konzipiert und eignet sich besser für Anwendungen in Innenräumen, z. B. für Prüfstandsintegrationen. Das R12-Gehäuse bietet Schutzart IP30 und kann bei -10°C bis 50°C Temperatur. Einige Konfigurationsvarianten erlauben den Betrieb von -40°C bis 85°C. Das OBSIDIAN® R12-Gehäuse kann bis zu 12 Signalverstärkerkarten aufnehmen. Jede vorhandene IOLITE® R12 Chassis kann auf OBSIDIAN aufgerüstet werden, indem der IOLITE-Gate-Slot auf OBSIDIAN-Gate umgestellt wird.

Vergleichen Sie die technischen Daten aller Systeme auf der OBSIDIAN® Seite mit technischen Daten.

Einfache Erweiterung der Kanalanzahl

Mit der EtherCAT®-Erweiterungsfunktion können Sie die Anzahl Ihrer Kanäle ganz einfach erhöhen. Durch den einfachen Anschluss zusätzlicher Datenerfassungssysteme wie KRYPTON®., IOLITE®., oder einem anderen OBSIDIAN® können Sie die Möglichkeiten Ihres Systems problemlos erweitern. Die Schönheit dieses Aufbaus liegt in seiner Einfachheit und Effizienz: Systeme können mit einer Daisy-Chain-Topologie erweitert werden, was bedeutet, dass Sie nur ein einziges Kabel benötigen, um jedes Gerät anzuschließen* . Dieses eine Kabel ist für alles zuständig: Stromversorgung, Synchronisierung und Datenübertragung zwischen Geräten.

Dieses Design vereinfacht die Skalierung Ihrer Datenerfassungseinrichtung und minimiert das Durcheinander und die Komplexität der Verwaltung mehrerer Verbindungen. Ganz gleich, ob Sie weitere Kanäle für eine umfassende Datenerfassung hinzufügen oder sich an wachsende Projektanforderungen anpassen möchten - mit diesem optimierten Ansatz können Sie Ihr System schnell und einfach erweitern.

* Die Erweiterung von OBSIDIAN mit IOLITE oder einem anderen OBSIDIAN erfordert eine Stromversorgung über einen 2-poligen Stromanschluss.

Zweifach EtherCAT® Datenbus

Die OBSIDIAN®-Geräte verfügen über zwei völlig unabhängige, parallel arbeitende EtherCAT®-Bussysteme.

Der Primärbus

Im externen Mastermodus führt der Primärbus eine zeitlich präzise und synchronisierte Datenerfassung durch. Er wird an einen PC angeschlossen, auf dem die Datenerfassungssoftware DewesoftX läuft, und überträgt zahlreiche Eingangs- und Ausgangskanäle mit hoher Geschwindigkeit direkt auf die Festplatte des PCs.

Der Sekundärbus

Der sekundäre EtherCAT®-Bus des OBSIDIAN® dient zwei Zwecken:

1. Sie dient als Schnittstelle mit geringer Latenz für EtherCAT-kompatible Echtzeitsteuerungen von Drittanbietern, einschließlich NI Labview, Beckhoff Twincat, MTS FlexTest und Acontis. Dies ermöglicht eine nahtlose Integration mit einer Vielzahl von Echtzeitsteuerungssystemen.

2. Er kann auch als zusätzlicher Bus für den Aufbau eines redundanten Datenerfassungssystems in kritischen DAQ-Anwendungen dienen, um die Zuverlässigkeit und Datenintegrität in Umgebungen zu verbessern, in denen ein Datenverlust nicht toleriert werden kann.

CAN- und CAN-FD-Datenaufzeichnung

OBSIDIAN®-Geräte sind in der Lage, CAN- und CAN FD-Streams über die folgenden Verbindungen zu protokollieren und zu dekodieren:

• Integrierte CAN-Bus-Anschlüsse:

  • Die Rückwand der OBSIDIAN-Systeme enthält zwei integrierte CAN-Bus-Anschlüsse.

  • Diese Ports unterstützen Standard-CAN-2.0b-Daten, sind aber nicht mit CAN-FD-Bussen höherer Geschwindigkeit kompatibel.

• IOLITEir 4xCAN-FD Erweiterungskarte:

  • Diese Karte kann in jeden freien Kartensteckplatz eingesetzt werden.

  • Er unterstützt Datenraten bis zu 5 Mbit/s bei einem einzelnen Bus oder bis zu 2 Mbit/s, wenn alle vier Buskanäle gleichzeitig genutzt werden.

  • Alle vier Kanäle sind rückwärtskompatibel mit CAN 2.0.

Darüber hinaus unterstützt OBSIDIAN® OBDII- und XCP/CCP-Protokolle, wenn es so konfiguriert ist, dass es als Standard-Datenerfassungssystem mit der DewesoftX-Software verbunden ist.

Wenn OBSIDIAN® im eigenständigen Datenloggermodus arbeitet, ermöglicht die eingebettete DewesoftRT-Software die Aufzeichnung von CAN-Rohdatenströmen und die Dekodierung von bis zu 100 CAN-Buskanälen (einschließlich SAE J1939) in Echtzeit. Die dekodierten Kanäle können in Triggerbedingungen verwendet werden. Alle CAN-Bus-Rohdaten können auch offline mit der DewesoftX-Software dekodiert werden.

Zusammenführung von Datenerfassung und Echtzeitsteuerung

In der Vergangenheit existierten Datenerfassung und Echtzeitsteuerung in unterschiedlichen Welten, und es gab keine Überschneidungen. Bei Steuerungen, einschließlich SPS-Systemen, stand die schnelle Reaktion auf Ereignisse im Vordergrund, und die Datenerfassung war eine sekundäre Funktion. Gleichzeitig konzentrierten sich die Datenerfassungssysteme auf die Aufzeichnungsgeschwindigkeit und vernachlässigten die Echtzeitsteuerung völlig.

Viele Anwendungen erfordern jedoch beide Funktionalitäten. Prüfstände zum Beispiel erfordern eine präzise Signalkonditionierung und Signalverarbeitung sowie eine Echtzeitsteuerung. Die Integration von DAQ-Instrumenten und SPSen erforderte eine redundante Verkabelung, die jeweils für ein bestimmtes Signal bestimmt war.

Die Einführung der Dewesoft EtherCat-basierten Systeme wie OBSIDIAN, IOLITEund SIRIUS RT veränderte die Landschaft, indem es zwei unabhängige EtherCAT-Datenbusse anbot. Mit dieser Innovation konnte ein Bus für die schnelle, gepufferte Datenerfassung verwendet werden und der Bus konnte Daten mit niedriger Latenz an Steuerungen von Drittanbietern senden.

Mit den heutigen Dewesoft-Instrumenten wird nur ein Datenbus zwischen der SPS und dem Messgerät benötigt, was den Kabelaufwand drastisch reduziert. Dies vereinfacht nicht nur die Installation, sondern vermeidet auch unnötige Analog-Digital-Hardware auf der Steuerungsseite. Die Systeme von Dewesoft vereinen auf elegante Weise Steuerung und Datenerfassung und lösen so ein für alle Mal die Integration von DAQ und Echtzeitsteuerung.

Diese Funktion ist für jede Steuerungssoftware von Drittanbietern mit aktiviertem EtherCAT-Master verfügbar. Dewesoft-Systeme können z. B. problemlos Aktoren befehlen und steuern.

Die Zeiten, in denen zwei unabhängige Systeme erforderlich waren, sind vorbei - Dewesoft erledigt alles.

OBSIDIAN®-Anwendungen

Da die OBSIDAN®-Systeme sehr vielseitig und flexibel sind, eignen sie sich für ein breites Spektrum unterschiedlicher Prüfanwendungen. Die Szenarien reichen von der Datenaufzeichnung über die Signalaufbereitung und -verarbeitung bis hin zur Echtzeitsteuerung.

Im Folgenden finden Sie einige gängige Anwendungen, in denen OBSIDIAN®-Geräte heute eingesetzt werden:

• DAUERHAFTIGKEIT und DATEN ZUR STRASSENBELASTUNG: Erfassen Sie die Straßenprofile und geben Sie die Daten auf dem MTS oder einem anderen Dauerhaftigkeitsprüfstand mit demselben Gerät wieder.

• STRUKTURPRÜFUNGEN: Strukturprüfungen vor Ort an verschiedenen Fahrzeugen und schweren Maschinen.

• ÜBERWACHUNG: Langzeitüberwachung und Datenaufzeichnung von verschiedenen Signalen wie Spannung, Dehnung, Vibration, Temperatur, Strom usw.

• SIGNALKONDITIONIERUNG: Echtzeit-Ausgänge über Analogausgang, CAN-Bus, XCP on Ethernet und EtherCAT. Einfaches Ausgeben der Messdaten und Senden an Geräte von Drittanbietern.

• FLEET-Überwachung: Beobachten und überwachen Sie ganz einfach verschiedene Parameter Ihrer Flotte, einschließlich der Position mit dem integrierten GPS/GNSS-Sensor.