mercredi 23 août 2023 · 0 min read
Mise à niveau des commandes du banc d'essai de Pratt Miller avec le système IOLITE de Dewesoft
Lorsque votre équipe dépend de la fiabilité et de la facilité d'entretien de votre banc d'essai, le matériel de contrôle et d'acquisition de données en temps réel IOLITE de Dewesoft constitue une solution robuste et flexible. C'est certainement le cas de Pratt Miller Engineering et de son banc d'essai hydraulique, qui a mis à niveau son banc d'essai avec IOLITE.
Pratt Miller Engineering (anciennement Pratt & Miller Engineering), est basée à New Hudson, dans le Michigan. Elle est connue pour son programme de course Corvette, qui a remporté cinq championnats IMSA SportsCar et huit victoires aux 24 Heures du Mans.
L'entreprise fournit des produits innovants non seulement dans le domaine du sport automobile, mais aussi dans les secteurs de la défense et de la mobilité. Le service d'essai et de développement de Pratt Miller joue un rôle clé dans le succès de l'entreprise. Ils valident et affinent la technologie innovante de l'entreprise, en recherchant toujours l'excellence en matière d'ingénierie. Leurs bancs d'essai doivent être puissants, flexibles et fiables afin de s'adapter au large éventail d'essais requis.
Lorsque leur grande unité de puissance hydraulique et le système de contrôle du banc d'essai ont commencé à montrer leur âge, il est devenu évident qu'une mise à niveau était nécessaire. L'ordinateur du banc d'essai fonctionnant sous Windows 7 et le matériel de commande obsolète devenaient peu fiables et difficiles à entretenir. Les ingénieurs de Pratt Miller ont commencé à chercher une option de mise à niveau qui ne nécessiterait pas l'embauche d'intégrateurs de systèmes ou le développement coûteux en interne d'un système de commande personnalisé.
Dewesoft’s Le système IOLITE s'est imposé comme un choix évident étant donné la grande expérience de Pratt Miller avec la gamme de logiciels et de matériels de Dewesoft. IOLITE offrait un contrôleur de banc d'essai évolutif et puissant et un système DAQ en temps réel tout en un. Il permet de contrôler la puissance hydraulique et peut être facilement interfacé avec des relais, des alimentations programmables et même des contrôleurs tiers via ses sorties analogiques, numériques et EtherCAT. La flexibilité de IOLITE lui permettrait de suivre le rythme du département d'essai et de développement de Pratt Miller, de plus en plus occupé.
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Développement du matériel de contrôle
IOLITE dispose d'emplacements pour une variété de modules d'entrée et de sortie. Un large éventail de modules est disponible, notamment des jauges de contrainte, des thermocouples, des RTD, des modules d'entrée/sortie de tension et de sortie numérique. Pratt Miller avait besoin du système pour contrôler des servovalves à courant élevé, des valves proportionnelles à courant élevé et des valves proportionnelles autoalimentées. Ces vannes sont nécessaires pour contrôler et réguler le débit et la pression des fluides de test.
L'interface avec les servovalves à courant élevé a nécessité l'utilisation d'une alimentation externe pour fournir la puissance et les relais à semi-conducteurs à courant continu capables d'être commutés avec la sortie analogique IOLITE du canal. Ces relais DC étaient interfacés avec la sortie analogique IOLITE du canal et contrôlés par un signal 5 VDC.
Le contrôle des vannes proportionnelles à courant élevé a nécessité une solution plus créative. Le module de sortie analogique peut fournir 0 à 10 VDC jusqu'à 20 mA. Le solénoïde proportionnel nécessite 24 VDC, on a donc utilisé une alimentation programmable qui accepte 0-10 VDC et sort 0 à 2,5 ADC à 24 VDC.
Pour les vannes proportionnelles avec alimentation intégrée, le module AO (analog out) de IOLITE peut fournir le signal ±10 VDC nécessaire pour contrôler directement la position de la vanne. Ce type de vanne peut être connecté directement au module AO de IOLITE sans nécessiter d'alimentation externe.
Outre le contrôle, le système IOLITE devait également lire les signaux de divers capteurs sur le banc d'essai, notamment des débitmètres, des thermocouples et des capteurs de pression.
Normalement, une telle variété de capteurs nécessiterait des modules différents, mais le module STG de IOLITE peut lire une tension différentielle, un courant et une variété d'entrées à jauge de contrainte/pont. Les capteurs de pression émettent un signal différentiel de 0 à 5V. Le module STG est le meilleur choix car il peut gérer tous ces capteurs, et est même compatible avec les connecteurs DSUB-9 que Pratt Miller utilisait déjà pour ces capteurs.
Les modules RTD et thermocouple ont été sélectionnés pour permettre une flexibilité maximale dans les mesures de température. La température du système et celle de l'article testé peuvent être surveillées simultanément.
Le module CNT (dual-counter) de IOLITE a été choisi pour mesurer la direction et le volume d'un débitmètre. Des capteurs magnétiques distincts détectent la direction et le volume du flux, et les deux peuvent être connectés à une seule entrée CNT. Avec quelques sélections dans le logiciel, les compteurs peuvent être configurés dans le logiciel selon la fiche technique du fabricant.
Pratt Miller a choisi le châssis IOLITE R12 afin de pouvoir monter le système à l'intérieur d'un rack de serveurs standard de 19 pouces. Tout le matériel, y compris les relais, les alimentations et les ordinateurs, peut être contenu dans un seul boîtier de protection. Le R12 dispose également d'emplacements supplémentaires pour les modules d'E/S afin que les ingénieurs de Pratt Miller puissent ajouter des canaux supplémentaires à l'avenir.
Controller Software Development
DewesoftX est un logiciel de contrôle puissant qui rend la configuration des E/S et du système très flexible et graphique. Un module mathématique intégré fournit une commande PID en boucle fermée pour les dispositifs proportionnels ainsi qu'une commande numérique pour les dispositifs à servovanne. Les entrées de l'utilisateur sont fournies sous la forme de boîtes de saisie graphiques, de listes déroulantes, de boutons et d'interrupteurs qui contrôlent divers paramètres du banc d'essai.
Grâce au module mathématique intégré, il est possible de mettre en place plusieurs types de contrôles et pratiquement n'importe quel type de calcul. Les ingénieurs peuvent écrire de simples instructions "IF" pour contrôler la température du fluide d'essai et l'état du système, et pour spécifier les conditions d'un arrêt d'urgence automatisé. Les fonctions mathématiques s'exécutent en temps réel, mais elles peuvent également être ajoutées et calculées après un test pour fournir une analyse plus approfondie.
Le plugin Signal Play
En plus de toutes ses fonctions intégrées, les capacités de DewesoftX peuvent être étendues grâce à des plugins logiciels personnalisés. Pratt Miller avait besoin que son banc d'essai soit capable d'importer des profils prédéfinis et de les écrire sur des canaux spécifiques. Un plugin appelé Signal Play a été écrit pour permettre aux utilisateurs d'importer un profil à partir d'un logiciel externe et d'envoyer ce profil à un canal de contrôle en tant que valeur souhaitée.
Le plugin Signal Play permet à l'utilisateur de sélectionner une longueur maximale de séquence, qui correspond au nombre de profils qu'un utilisateur peut exécuter séquentiellement. Il est possible de télécharger et d'enregistrer plusieurs séquences à la fois, qui sont toutes stockées dans le fichier de configuration et peuvent être consultées à tout moment. Plusieurs instances de Signal Play peuvent être exécutées en même temps, ce qui permet d'utiliser le plugin pour contrôler différents paramètres sur plusieurs voies.
Affichages personnalisables pour chaque test
En raison de la variété des travaux effectués par Pratt Miller, chaque test est différent et les opérateurs doivent visualiser et stocker différents paramètres. L'interface utilisateur de DewesoftX est entièrement personnalisable pour s'adapter à chaque utilisateur et à chaque application. Pour l'interface de commande hydraulique, une interface standard permet de faire fonctionner le banc d'essai sur une base "walk-up". Les utilisateurs peuvent développer leurs propres interfaces, avec les commandes et les affichages de données requis pour chaque test. Les utilisateurs peuvent même développer leurs propres plugins via C++, ce qui permet une personnalisation infinie de DewesoftX.
Le plugin Signal Play peut exécuter des séquences soit sous forme de pas, soit sous forme de points interpolés. Si vous le souhaitez, vous pouvez également définir un délai entre chaque séquence. Pour exécuter les séquences, l'utilisateur sélectionne simplement START. Si la séquence doit être arrêtée pour une raison quelconque, l'utilisateur peut sélectionner STOP. Il peut également sélectionner PAUSE à tout moment, et reprendre l'exécution lorsqu'il est prêt.
Des affichages peuvent être créés pour chaque application, y compris pour le réglage des PID dans DewesoftX. Ces affichages permettent de régler en direct les contrôleurs PID en utilisant les données en direct de l'actif en cours de réglage. Grâce à la nature des contrôles PID dans les canaux mathématiques, les valeurs de Kp, Ki et Kd peuvent être modifiées par des entrées utilisateur.
Résumé et conclusion
Pratt Miller Engineering est une entreprise technologique qui s'enorgueillit d'une ingénierie et d'un développement de produits innovants. Ses racines dans le sport automobile ne sont que la partie émergée de l'iceberg. Son expertise en matière de robotique, d'intégration technologique, de développement de plates-formes et de concepts avancés permet à l'entreprise de résoudre des problèmes complexes dans le respect des délais et du budget.
Le système IOLITE de Dewesoft est une mise à niveau puissante du précédent contrôleur de banc d'essai de Pratt Miller. S'intégrant de manière transparente à leur écosystème existant de matériel Dewesoft, le nouveau système IOLITE peut s'étendre au fur et à mesure que de nouvelles exigences apparaissent, permettant l'ajout de nouvelles fonctionnalités et capacités.
Pour quiconque développe un nouveau contrôleur en temps réel et un système DAQ pour un banc d'essai, ou qui souhaite mettre à niveau un système vieillissant, IOLITE de Dewesoft offre une solution flexible et robuste. IOLITE fournit un large éventail de modules d'E/S pour enregistrer pratiquement tous les signaux et contrôler les vannes et les relais. Cette combinaison transparente de matériel et de logiciel Dewesoft est l'outil ultime pour l'ingénieur d'essai d'aujourd'hui.