OBSIDIAN®Enregistreur de données et système d'acquisition de données embarqué

OBSIDIAN® : Système autonome intelligent d'acquisition de données

OBSIDIAN® est une puissante plateforme autonome d'acquisition et d'enregistrement de données qui réunit, au sein d'un seul appareil, du matériel de mesure de précision, un traitement embarqué en temps réel, un stockage intégré et des possibilités de connectivité étendues.

Grâce à son processeur ARM multicœur, à son système d'exploitation Linux et au logiciel DewesoftRT, OBSIDIAN est capable d'acquérir, de traiter, d'analyser, de déclencher et de stocker des données de mesure directement sur l'appareil, sans avoir besoin d'un PC externe.

Principales fonctionnalités

• Traitement temps réel embarqué : Effectuez des calculs mathématiques, des opérations de filtrage, des transformations FFT, des analyses statistiques, des analyses de fatigue, des calculs de puissance, des alarmes, des formules et d'autres traitements directement sur l'appareil.

• Fonctionnement autonome : Collectez, traitez, déclenchez et stockez des données de manière autonome avec DewesoftRT.

• Stockage des données à bord : Utilisez plusieurs stratégies de stockage et conditions de déclenchement pour collecter exactement les données dont vous avez besoin.

• Synchronisation Ethernet et PTP : Mettez en place des systèmes de mesure distribués synchronisés avec précision à l'aide du protocole Ethernet standard et du protocole PTP IEEE 1588.

• Alimentation par Ethernet : Simplifiez l'installation en acheminant l'alimentation et les données via un seul câble.

• Connectivité industrielle : S'intègre aux systèmes d'automatisation, de surveillance et de l'Industrie 4.0 grâce aux protocoles industriels et de communication pris en charge.

• Intégration d'openDAQ : Utilisez le SDK openDAQ pour connecter OBSIDIAN à vos propres applications logicielles ou à celles de tiers.

Une plateforme, de nombreuses applications

OBSIDIAN peut fonctionner comme un enregistreur de données autonome, un nœud de mesure intelligent, une interface de traitement en temps réel, un système de conditionnement de signaux ou un périphérique connecté.

Parmi les applications typiques, on peut citer la surveillance à long terme, les essais mobiles, la maintenance prédictive, les mesures distribuées, l'automatisation industrielle et l'acquisition de données à distance.

Grâce à des mises à jour régulières des logiciels et des micrologiciels, OBSIDIAN reste une plateforme flexible, capable de s'adapter aux nouvelles exigences de mesure et aux nouvelles applications.

Enregistreur de données autonome

L'une des principales fonctionnalités des appareils OBSIDIAN® réside dans leur capacité à fonctionner comme enregistreurs de données autonomes. Les appareils OBSIDIAN offrent plusieurs options de stockage de données :

• SSD intégré de 4 Go pour un stockage immédiat des données

• Prise en charge des cartes SD jusqu'à 1 To

• Stockage externe via USB Type-C à l'aide d'un disque dur externe ou d'un SSD

Les données peuvent être stockées au format natif .dxd format de fichier, qui prend en charge un large éventail de fonctionnalités avancées :

• Plusieurs moteurs de stockage – enregistrer plusieurs fichiers en parallèle

• Stockage basé sur des déclencheurs – n'enregistrer que les données relatives à des événements définis afin de réduire le volume de données

• Fractionnement de fichiers – diviser automatiquement les fichiers en fonction de leur taille, de leur durée ou d'autres critères

• Tampon cyclique – écraser automatiquement les anciennes données pour éviter un débordement de l'espace de stockage

• Responsable des données – transférer automatiquement les données enregistrées vers un Serveur SFTP

De plus, vous pouvez également stocker ces données dans le secteur aérospatial *.ch10 ou *.csv format. 

Les fichiers de données enregistrés sont facilement accessibles depuis n'importe quel client openDAQ ou standard Client SFTP. Les données peuvent être analysées dans DewesoftX, qui propose une large gamme de widgets de visualisation et d'outils d'analyse permettant de présenter les données en fonction de vos besoins et de mettre en évidence les événements importants.

Utiliser OBSIDIAN® avec le logiciel d'acquisition de données DewesoftX

Plutôt que d'utiliser exclusivement le logiciel DewesoftRT intégré, les appareils OBSIDIAN® peuvent être utilisés comme n'importe quel autre appareil DAQ Dewesoft connecté à un PC équipé de la fonction Logiciel d'acquisition de données et de traitement du signal DewesoftX. Il y a deux façons de procéder :

1. EtherCAT: Dans ce mode dit maître externe, les appareils OBSIDIAN® sont connectés au PC via le port Ethercat et fonctionnent comme des appareils esclaves EtherCAT®. Plusieurs systèmes OBSIDIAN® peuvent être utilisés dans la chaîne EtherCAT® et interconnectés avec d'autres systèmes d'acquisition de données Dewesoft basés sur EtherCAT®, tels que KRYPTON® ou IOLITE®.

2. Ethernet: Les appareils OBSIDIAN® peuvent également être connectés via le réseau Ethernet grâce aux ports GLAN disponibles. Plusieurs appareils OBSIDIAN® ou d'autres appareils DAQ Dewesoft compatibles LAN peuvent être interconnectés à l'aide de câbles Ethernet standard et/ou de notre interface GLAN. Commutateurs de réseau DS-LAN et synchronisés via PTP v2.

La polyvalence des appareils OBSIDIAN® est vraiment remarquable. Ils peuvent être utilisés de la même manière que n'importe quel autre système d'acquisition de données Dewesoft, offrant une acquisition de données tamponnées à pleine vitesse vers un ordinateur utilisant notre logiciel primé DewesoftX. Cette flexibilité transforme tout appareil OBSIDIAN® en un système d'acquisition de données avancé, prêt pour n'importe quelle tâche de traitement de signal en ligne ou hors ligne.

Traitement des signaux haut de gamme

L'approche modulaire d'OBSIDIAN permet d'intégrer des cartes d'amplification multicanaux à l'intérieur du châssis. Les cartes d'amplification multicanaux fournissent des données sous forme de Résolution de 24 bits, sans alias, avec une dynamique élevée et un rapport signal/bruit faible. Les fréquences d'échantillonnage sont de sélectionnable par logiciel pour chaque canal d'entrée et offrent des vitesses d'acquisition jusqu'à 20 kS/s.

Les modules d'amplification disponibles permettent de mesurer :

• Tension, courant, résistance

• Déformation / contrainte (ponts)

• IEPE / charge (vibrations, son)

• Température (thermocouples, RTD)

• Compteurs numériques et autres signaux spécialisés

La combinaison du matériel et des logiciels d'acquisition de données haut de gamme de Dewesoft garantit une collecte de données fluide et précise, sans qu'aucun échantillon ne soit omis. Le logiciel DewesoftX fourni offre des fonctionnalités performantes de visualisation des données et de traitement des signaux.

Extension facile du nombre de canaux

L'augmentation du nombre de canaux est très simple grâce à la fonction d'expansion EtherCAT®. Il suffit de connecter des systèmes d'acquisition de données supplémentaires tels que KRYPTON®, IOLITE®, ou un autre OBSIDIAN®, vous pouvez facilement augmenter les capacités de votre système. La beauté de cette configuration réside dans sa simplicité et son efficacité : les systèmes peuvent être étendus en utilisant une topologie en guirlande, ce qui signifie que vous n'avez besoin que d'un seul câble pour connecter chaque appareil* . Ce câble unique gère tout : l'alimentation, la synchronisation et le transfert de données entre les appareils.

Cette conception simplifie l'extension de votre installation d'acquisition de données et minimise l'encombrement et la complexité de la gestion de connexions multiples. Que vous souhaitiez ajouter des canaux supplémentaires pour une collecte de données complète ou que vous deviez vous adapter aux exigences croissantes d'un projet, cette approche rationalisée rend l'extension de votre système rapide et facile.

* L'extension d'OBSIDIAN avec IOLITE ou un autre OBSIDIAN nécessite une alimentation électrique via un connecteur d'alimentation à 2 broches.

Double EtherCAT® bus de données

Les appareils OBSIDIAN® disposent de deux systèmes de bus EtherCAT® complètement indépendants fonctionnant en parallèle.

Le bus primaire

En mode maître externe, le bus primaire effectue une acquisition de données précisément chronométrée et synchronisée. Il se connecte à un PC équipé du logiciel d'acquisition de données DewesoftX et transmet de nombreux canaux d'entrée et de sortie à grande vitesse directement sur le disque dur du PC.

Le bus secondaire

Le bus secondaire EtherCAT® de l'OBSIDIAN® a deux fonctions :

1. Il sert d'interface à faible latence pour tous les contrôleurs temps réel tiers compatibles EtherCAT, notamment NI Labview, Beckhoff Twincat, MTS FlexTest et Acontis. Cela permet une intégration transparente avec une variété de systèmes de contrôle en temps réel.

2. Il peut également servir de bus supplémentaire pour créer un système d'acquisition de données redondant dans les applications DAQ critiques, améliorant ainsi la fiabilité et l'intégrité des données dans les environnements où la perte de données ne peut être tolérée.

Enregistrement des données CAN et CAN-FD

Les appareils OBSIDIAN® permettent d'enregistrer et de décoder les flux CAN et CAN FD via les connexions suivantes :

Ports CAN intégrés:

• Le panneau arrière des systèmes OBSIDIAN comporte deux ports CAN intégrés.

• Ces ports prennent en charge les données CAN 2.0b standard, mais ne sont pas compatibles avec les bus CAN FD à haut débit.

Carte d'extension IOLITEir 4xCAN-FD:

• Cette carte peut être insérée dans n'importe quel emplacement disponible.

• Il prend en charge des débits de données allant jusqu'à 5 Mbit/s avec un seul bus ou jusqu'à 2 Mbit/s lorsque les quatre canaux de bus sont utilisés simultanément.

• Les quatre canaux sont tous rétrocompatibles avec la norme CAN 2.0.

Décodage avancé et prise en charge des protocoles

• Mode autonome (DewesoftRT) : enregistrement des flux CAN bruts et décodage en appareil (y compris SAE J1939) ; les canaux décodés peuvent également être utilisés pour le déclenchement et la logique embarquée.

• Mode connecté (DewesoftX) : lorsqu'il est connecté à un PC, le système prend en charge le décodage hors ligne complet ainsi que des protocoles avancés tels que OBDII et XCP/CCP.

Fusionner l'acquisition de données et le contrôle en temps réel

Historiquement, l'acquisition de données et le contrôle en temps réel existaient dans des mondes différents et ne se chevauchaient pas. Les contrôleurs, y compris les systèmes PLC, donnaient la priorité à une réponse rapide aux événements, et l'enregistrement des données était une fonction secondaire. Parallèlement, les systèmes d'acquisition de données se concentraient sur la vitesse d'enregistrement, négligeant complètement le contrôle en temps réel.

Cependant, de nombreuses applications requièrent les deux fonctionnalités. Par exemple, les bancs d'essai nécessitent un conditionnement et un traitement précis des signaux, ainsi qu'un contrôle en temps réel. L'intégration d'instruments DAQ et d'automates programmables nécessitait un câblage redondant, chacun dédié à un signal spécifique.

L'introduction des systèmes Dewesoft basés sur EtherCat tels que OBSIDIAN, IOLITEet SIRIUS RT a changé la donne en proposant deux bus de données EtherCAT indépendants. Grâce à cette innovation, un bus peut être utilisé pour l'acquisition de données tamponnées à grande vitesse et le bus peut envoyer des données à faible latence à des contrôleurs tiers.

Avec les instruments Dewesoft actuels, un seul bus de données est nécessaire entre l'automate et le DAQ, ce qui réduit considérablement la complexité des câbles. Cela simplifie non seulement l'installation, mais évite également l'utilisation de matériel analogique-numérique inutile du côté de l'automate. Les systèmes Dewesoft fusionnent élégamment le contrôle et l'acquisition de données, résolvant une fois pour toutes le problème de l'intégration du DAQ et du contrôle en temps réel.

Cette fonction est disponible pour tout logiciel de contrôle tiers avec la fonction maître EtherCAT. Les systèmes Dewesoft peuvent facilement commander et contrôler les actionneurs, par exemple.

L'époque où il fallait deux systèmes indépendants est révolue - Dewesoft s'occupe de tout.

Applications OBSIDIAN®

AUTOMOBILE - DURABILITÉ ET ESSAIS SUR FLOTTE

OBSIDIAN® garantit une fiabilité et une durabilité à long terme, ainsi que la réalisation d'essais sur flotte dans des conditions réelles. Il enregistre de manière autonome les charges routières, les contraintes, les vibrations, les données ECU/CAN et GNSS, sans avoir besoin d'un PC, ce qui en fait la solution idéale pour les déploiements de flottes sans surveillance. Un stockage embarqué sécurisé et un accès à distance via Wi-Fi et 5G garantissent une gestion et un suivi efficaces des données, tandis que les données enregistrées peuvent être directement utilisées pour la validation « Road-to-Rig » en laboratoire.

AÉROSPATIALE – ESSAIS DE VOL ET ESSAIS STRUCTURAUX

OBSIDIAN® fonctionne comme un enregistreur d’essais en vol et une unité de télémétrie autonomes, prenant en charge l’acquisition de paramètres analogiques et traités au format CH10, conforme aux normes aérospatiales. Il permet l’enregistrement à bord et la transmission en continu directe au format CH10 vers les stations au sol. Le système prend en charge les mesures de vibrations, de déformation et acoustiques, la surveillance des charges opérationnelles, ainsi que l'analyse en temps réel des phénomènes aéroélastiques et de flottement lors des campagnes de vol. Il permet également de réaliser des essais structurels au sol grâce à une acquisition de déformation de haute précision et à une transmission MQTT directe vers des bases de données centralisées.

FERROVIAIRE - SURVEILLANCE DÉCENTRALISÉE À BORD

OBSIDIAN® permet une acquisition de données embarquée entièrement distribuée pour les véhicules ferroviaires grâce à la synchronisation temporelle par GPS entre les unités, ce qui garantit une corrélation précise sur de longues distances. Les systèmes peuvent être installés à une distance maximale de 50 m les uns des autres et fonctionner de manière autonome pour des mesures de longue durée avec transfert automatisé des données. La prise en charge du protocole TRDP garantit une intégration transparente avec les réseaux de communication ferroviaires modernes, tandis que l’accès à distance simplifie les diagnostics et le dépannage.

APPLICATIONS DANS DES ENVIRONNEMENTS DIFFICILES

Conçu pour les conditions extrêmes — des poids lourds aux convoyeurs miniers en passant par les infrastructures ferroviaires —, l’OBSIDIAN® R8w fonctionne entre –40 °C et +85 °C, résiste à des niveaux élevés de chocs et de vibrations, et offre une protection allant jusqu’à IP67 pour un fonctionnement fiable dans des environnements exigeants.Sa conception compacte permet une installation répartie à proximité des capteurs sur de grands véhicules ou des machines. Le système peut se connecter aux réseaux des centres d’essais pour permettre un accès à distance et le transfert automatique des données collectées.

SURVEILLANCE DE L'ÉTAT

OBSIDIAN® fait office de passerelle de surveillance permanente pour les ponts, les voies ferrées, les tunnels, les convoyeurs miniers et les installations industrielles. Il évalue en continu, directement sur l'appareil, les indices de santé liés aux vibrations structurelles et mécaniques, et peut envoyer des alertes via MQTT ou OPC-UA uniquement lorsque les limites prédéfinies sont dépassées, permettant ainsi une supervision à distance efficace 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

BANC D'ESSAI – INTÉGRATION EN TEMPS RÉEL D'ETHERCAT®

Transmettez les données via une sortie analogique, CAN, XCP sur Ethernet ou EtherCAT. Transférez en continu et en toute transparence les données mesurées vers des systèmes tiers et des plateformes de contrôle.