({{ request_quote_modules_count }}) Angebot anfordern

Bitte senden Sie mir ein Angebot:

Anwendungs­beispiele

March 31, 2016

Link-Belt entscheidet sich zum genauen Messen von Dehnungen an Kranauslegern für Gantner Instruments

Einleitung

Link-Belt Construction Equipment ist ein auf Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Teleskopausleger- und Gitternetzkränen spezialisiertes Unternehmen mit Sitz in Lexington, Kentucky. Link-Belt hat sich der Entwicklung, Herstellung und Wartung von Qualitätsprodukten verpflichtet, die die Anforderungen seiner Kunden weltweit erfüllen und konnte dadurch die Marktführerschaft gewinnen. Um weiterhin stetige Qualitätsverbesserungen zu erzielen, wandte sich Link-Belt für Aufgaben im Bereich der Datenerfassung an Gantner Instruments.

Die Aufgabenstellung

Link-Belt Constructios Equipment suchte nach einem automatisierten Weg, um für die Qualitätsprüfung von Teleskopausleger- und Gitternetzkränen Messungen zur Spannungsanalyse durchzuführen. Bei der Umsetzung von neuen Konstruktionen oder Konstruktionsänderungen müssen die Kräne hinsichtlich ihrer Sicherheit, Zuverlässigkeit und Gesamtleistung geprüft werden. Das Team von Prüfingenieuren von Link-Belt ist verantwortlich für die Durchführung einer Reihe statischer und dynamischer Prüfungen zur Validierung der Belastbarkeit der Kräne gegen die Spezifikation. Derartige Prüfungen liefern wertvolle Informationen zur Gesamtstrukturfestigkeit dieser neuen Konstruktionen. Kritische Leistungsmängel wie z. B. Materialermüdung werden während der Prüfung schnell festgestellt, sodass das Ingenieursteam noch vor Freigabe der Systeme für die Produktion weitere Konstruktionsänderungen vornehmen kann.

Aus dem umfassenden Qualitätsprüfungsprozess bei Link-Belt ergab sich direkt die Forderung nach einem hoch spezialisierten, kundenspezifischen Datenerfassungssystem. Bevor man sich an Gantner Instruments wandte, hatte man bei Link-Belt ein erstes System für die Qualitätsprüfung entwickelt, bei dem spezielle I/O-Module zum Einsatz kamen, die über serielle Schnittstellen wieder mit einem zentralen Rechner verbunden waren, der alle Daten erfasste und über eine kundenspezifische Benutzeroberfläche anzeigte. Das System war hoch spezialisiert, kompliziert und im Testgelände empfindlich gegenüber Witterungsbedingungen. Als die ersten Komponenten des Prüfsystems aufgrund von Wetter- und anderen Betriebsbedingungen ausfielen, wurde offensichtlich, dass Link-Belt ein robusteres System benötigte, das für die von einer Prüfung zur nächsten wechselnden Anforderungen geschaffen sein musste. Das ideale System sollte mehr Sensortypen, beispielsweise unterschiedliche Eingänge für Dehnungsmessstreifen abfragen können – und dies mit höheren Abtastraten. Die Hauptanforderung war jedoch, dass das neue System eine offene Architektur haben musste, um eine Benutzeroberfläche ähnlich der bereits bei Link-Belt eingesetzten verwenden zu können, da das Prüfteam bereits für diese Software geschult war.

Link-Belt wünschte sich für das neue System Zuverlässigkeit (10+ Jahre Nutzungsdauer), Flexibilität, Witterungsbeständigkeit, Skalierbarkeit (von einigen Dutzend bis zu hunderten von Kanälen), Synchronisationsfähigkeit, Schnelligkeit (bis zu 10 KHz Abtastrate für dynamische Prüfungen), Kompatibilität mit der vorhanden Software und einen günstigen Preis.  Wer sonst außer Gantner Instruments konnte dies alles bieten?

Der Lösungsvorschlag

Mit seiner modularen und flexiblen Produktreihe Q.series mit hoher Packungsdichte konnte Gantner Instruments Link-Belt eine große Auswahl an Optionen bieten, mit denen eine für die erfolgreiche Projektabwicklung erforderliche sofort einsatzbereite Lösung maßgeschneidert werden konnte. Gantner Instruments konnte zudem auf den Kunden zugeschnittene Gehäuse für jedes der dezentralen Systeme zur Verfügung stellen; ein weiteres Beispiel dafür, wie weit Gantner Instruments zu gehen bereit ist, um den stetig wachsenden Anforderungen seiner Kunden gerecht zu werden. Hier der Vorschlag von Gantner Instruments:

Photo: dieneudenker.de / Stephan Ruh

 Messmodul Q.bloxx A107

Das Modul Q.bloxx A107 mit hoher Packungsdichte und Tragschienenmontage gemäß DIN EN wurde ausgewählt, da es genaue, isolierte und störungsfreie Messungen mit Dehnungsmessstreifen liefert. Dieses Modul erfüllte alle messtechnischen Anforderungen des Projekts und bot zudem Erweiterbarkeit für in Zukunft hinzukommende Sensortypen.

Photo: GI

Test Controller Q.pac DL

Die Leistungsstärke des Test Controllers Q.pac DL bot die für die Abwicklung der gesamten Synchronisation, Aufzeichnung und Datenverwaltung der Anwendung benötigte Plattform. Der Test Controller  Q.pac DL konnte problemlos als “Master-Controller” für alle dezentralen Systeme genutzt werden, da er vier UARTs und die Möglichkeit der lokalen Datenspeicherung zur Verfügung stellt.

Photo: GI

Konfigurationssoftware test.commander

Die Möglichkeiten für Konfiguration und Visualisierung, die test.commander zur Verfügung stellt, erlaubten eine äußerst kostengünstige Standardlösung für das einfache Konfigurieren der gesamten Anwendung – lediglich durch Ausfüllen von Dialogfeldern und ohne eine einzige Zeile Programmiercode.  Mit test.viewer (eine Komponente von test.commander) wurden Echtzeit- und Archivdaten im vertrauten Format in Trend- oder Oszilloskopdarstellung visualisiert.

Kundenspezifische LabVIEW-Software – Gantner Instruments-Software-Paket für das Projektmanagement

Alle Produkte von Gantner Instruments bieten eine robuste, offene Architektur und somit Kompatibilität mit der Software des Kunden. Gantner Instruments programmierte für den Kunden eine komplexe LabVIEW-Benutzeroberfläche für die reibungslose Durchführung der Prüfungen und Aufzeichnung der gewonnenen Daten zur Auswertung durch die Ingenieure von Link-Belt.

Maßgeschneiderte Gehäuse

Aufgrund ihrer Witterungsbeständigkeit, einfachen Installation und Transportfähigkeit wurden Gehäuse von Pelican verwendet. Jedes Gehäuse war vorgebohrt, verkabelt und für die Installation vorbereitet.

Hauptziel dieses Projekts war es, die am Markt erhältlichen Standardkomponenten von Gantner Instruments mit der vom Kunden bevorzugten Methode der Software-Steuerung zu kombinieren, um eine Reihe umfassender Prüfungen durchzuführen. Dies konnte mithilfe des Lösungsvorschlags von Gantner Instruments erreicht werden. Dreißig schlüsselfertige Datenerfassungssysteme und zwei Steuerungssysteme wurden gemäß den Spezifikationen des Kunden ausgewählt, gebaut und vorkonfiguriert, sodass der Kunde sie innerhalb weniger Tage nach Lieferung installieren und in Betrieb nehmen konnte.

Die Lösung von Gantner Instruments

Aufgrund des für diese Anwendung erforderlichen Datenerfassungsaufwands an jeder Messstelle am Kranausleger entschied man sich für einen dezentralen Ansatz. Es wurden insgesamt dreißig Datenerfassungssysteme von Gantner Instruments eingesetzt, jedes mit drei Modulen A107 mit insgesamt zwölf Kanälen für 120-Ohm-Viertelbrückenmessungen pro System. Jedes Gantner Instruments-System wurde in einem kundenspezifischen, witterungsbeständigen Gehäuse installiert, um unabhängig von der Jahreszeit langfristig qualitativ hochwertige Messungen durchführen zu können. Der Test Controller Q.pac DL der Produktreihe Q.series von Gantner Instruments übernahm die Verarbeitung der 360 Kanäle für Dehnungsmessungen. Die vier UARTs eines jeden Test Controllers Q.pac konnten bis zu zwanzig Gehäuse, also fünf Gehäuse pro UART bedienen. Insgesamt wurden sechs UARTs benötigt, daher wurden zwei Test Controller-Gehäuse gefertigt; jedes mit einem Test Controller Q.pac DL, vier 90-Watt-Netzteilen und einem 5-Port-Switch in Industriequalität. Die Controller-Gehäuse sollten als autarke Systeme und ganz ohne Anbindung eines PCs genutzt werden können.

Photo: GI
Photo: GI

Im Controller Q.pac DL wurden Online-Daten gesammelt und zwischengespeichert und von der kundenspezifischen LabVIEW-Anwendung in Echtzeit gelesen: Gantner-Software-Paket für das Projektmanagement. Das Software-Paket von Gantner für das Projektmanagment wurde mit dem Ziel entwickelt, das Look-and-Feel und die Funktionalität der bisher von Link-Belt Construction Equipment für die Prüfung und Validierung von Kränen eingesetzten Software IMPS Manager zu ersetzen. Die Programmierarchitektur dieser Software wurde mit viel Aufwand entwickelt, sodass sie nicht nur die Funktionalität des zu ersetzenden Systems erfüllt, sondern auch die Grundlage für zukünftige Erweiterungen, Ergänzungen und Entwicklungen gelegt ist, um mit dieser Funktionalität in eine neue Dimension vorzustoßen – mit einer Anwendungssoftwareplattform, die mit Betriebssystemen der Zukunft kompatibel ist. Das Software-Paket von Gantner für das Projektmanagement ermöglicht das Konfigurieren von Dehnungsmessstreifen, das Erfassen von Live-Werten, das Visualisieren von Dehnungsmessstreifen, Speichern von Einzelheiten der Prüfung, Nullwerten, Unterbrechen/Wiederaufnehmen von Tests, Erstellen kundenspezifischer Vergleichsbildschirme und Erzeugen detaillierter Prüfberichte. Für die Offline-Datenanalyse wurde ein kundenspezifisches MATLAB-Programm von Link-Belt eingesetzt.

Diese gesamte Anwendung mit Hardware und Software, wurde innerhalb von 12 Wochen nach Auftragserteilung fertiggestellt. Alle Datenerfassungs- und Controller-Systeme arbeiteten wie versprochen und dank des kundenspezifischen Software-Pakets konnte Link-Belt mit seinem Prozess für Prüfung und Validierung in eine neue Dimension vorstoßen und gleichzeitig zukünftiges Wachstum und Entwicklung sicherstellen. Diese Anwendung war ein großer Erfolg und fünf Jahre nach dem Einsatz des ersten Systems von Gantner Instruments war Link-Belt so zufrieden, dass nun ein zweites Gantner-System bestellt wurde.