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Schnittstelle der Q.series mit dem Moog Aerospace Test Controller
Tipps & Trends | 4 Minuten Lesezeit |

Schnittstelle der Q.series mit dem Moog Aerospace Test Controller

Die Menge der Daten, die bei einem Testprogramm für Flugzeugstrukturen erzeugt werden, nimmt ständig zu. Die Dichte der Lasteinleitungspunkte (Aktoren) und Sensoren (Dehnungsmessstreifen, Thermoelemente, LVDTs) an einem Prüfgegenstand nimmt immer mehr zu, und die Modellvalidierung erfordert höhere Datenabtastraten, um mehr Details zu erfassen. Die Risiken und Kosten, die mit der Validierung und Zertifizierung von Flugzeugen verbunden sind, sind beträchtlich, und die Anforderungen an eine schnelle Inbetriebnahme sind hoch. Um die Auswirkungen von Nachrüstungen in Betrieb befindlicher Flugzeuge zu minimieren, ist die Fähigkeit, Testergebnisse schnell zu generieren, entscheidend für den Erfolg eines Testprogramms.

Gantner Instruments hat eine Ethernet-Kommunikationsschnittstelle entwickelt, die Daten vom Moog Aerospace Test Controller an das Messsystem der Q.series überträgt. Steuersignale wie Befehle, Rückmeldungen, Steuerfehler und Flugspektrumsinformationen werden zur Online-Speicherung, -Überwachung und -Analyse kontinuierlich an das Datenerfassungsmesssystem Q.series gesendet. Dadurch verringert sich der Aufwand für die Datenanalyse nach dem Test.

Q.series Messsystem

Das innovative System der Q.series wurde für die anspruchsvollsten Prüfumgebungen entwickelt. Die Q.series zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit, hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit aus. Das System ist modular aufgebaut, hochgradig skalierbar und wird mit einer breiten Palette von Messmodulen geliefert. Dies ist von Vorteil für die Architektur von Testsystemen und Testlaborumgebungen. Jedes Messmodul wurde optimiert, um das beste Preis-/Leistungsverhältnis auf dem Markt zu bieten.

Die Ethernet-Kommunikationsschnittstelle mit dem Moog Aerospace Test Controller wird von einem Plugin übernommen, das auf der programmierbaren Echtzeitsteuerung der Q.series, der Q.station, läuft. Die Q.station-Firmware verfügt über ein Plugin-Managementsystem, das die einfache Bereitstellung und Wartung von benutzerdefinierten Kommunikationsprotokollen unterstützt.

Einzelheiten zur Installation und zum Anschluss entnehmen Sie bitte dem Produkthandbuch der Q.series. Alle Handbücher stehen zum Download bereit.

Moog Aerospace Test Controller

Der Moog Aerospace Test Controller ist ein digitaler Servoregler, der für statische und Ermüdungstests von Flugzeugbauteilen entwickelt wurde. Die einzigartige Architektur und das Design des Regelkreises ermöglichen die synchronisierte Regelung von bis zu 500 Servoaktuatoren. Die Einrichtung, der Betrieb und die Überwachung der Tests erfolgen über die Aerospace Test Suite Software.

Ethernet-Kommunikationsschnittstelle

Die Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Aerospace Test Controller und dem Q.series-System erfolgt über ein bidirektionales Ethernet-Kommunikationsprotokoll, das eine einfache Konfiguration und Bedienung ermöglicht. Das Protokoll besteht aus drei verschiedenen Schnittstellen:

  1. Controller-Daten, die vom Moog Aerospace Test Controller an das Q.series-System gesendet werden
  2. “Handshaking”-Schnittstelle zur Übermittlung von Befehlen und Statusmeldungen von und an die Prüfstelle
  3. Messdaten, die vom Q.series-System an den Moog Test Controller gesendet werden

Für jeden Steuerkanal werden die folgenden Signale an das Q.series System gesendet:

  • Befehl erzwingen
  • Rückmeldung Kraft A (Wägezellenbrücke A)
  • Rückmeldung Kraft B (Wägezellenbrücke B)
  • Rückmeldung zur Position
  • Strom des Servoventils
  • Kraftsteuerungsfehler
  • Fehler bei der Positionskontrolle

Darüber hinaus wird für jeden Aerospace Test Controller ein Satz gemeinsamer Speicherkanäle (virtuelle Berechnungskanäle) an das Q.series-System gesendet. Die Anzahl der Shared-Memory-Kanäle hängt von der Konfiguration des Controllers ab; mindestens 64 Kanäle, maximal 1280 Kanäle.

Der Aerospace Test Controller puffert die Daten, die dann vom Q.series-System in festen Intervallen abgefragt werden. Der Aerospace Test Controller puffert seine Daten entweder mit 100 Hz, 200 Hz oder 500 Hz. Beide Systeme werden über ein Netzwerkprotokoll zur Uhrensynchronisation zeitlich synchronisiert. Normalerweise wird der NTP-Server auf einer der Arbeitsstationen installiert. Sowohl der Aerospace Test Controller als auch das Q.series-System arbeiten mit dem NTP-Server zusammen. Weitere Informationen zur Konfiguration des NTP-Clients der Q.series finden Sie in Kapitel 6 des Q.station-Handbuchs.

Das Q.series-System, der Moog Aerospace Test Controller und die Arbeitsstation(en) sollten sich alle im gleichen Netzwerkbereich befinden. Zum Anschluss des Aerospace Test Controllers an das Q.series System werden Standard-Ethernet-Kabel und ein 1 Gb/s Ethernet-Switch verwendet. Verbinden Sie den Office-Netzwerkanschluss am Aerospace Test Controller mit dem Switch. Auf der Q.station sollte der Ethernet TCP/IP Port verwendet werden. Das Moog Plugin Configuration Tool wird mit dem Q.series System geliefert, um die Einstellungen des Plugins zu konfigurieren, z.B. IP-Adressen, Kanalauswahl und Zeitsynchronisationsalarm. In der Regel ist es nicht erforderlich, dass alle Test Controller-Kanäle aufgezeichnet werden. Um den Daten-Overhead zu minimieren, kann ein Suchfilter hinzugefügt werden, um schnell eine Teilmenge von Test Controller-Kanälen für die Aufzeichnung auszuwählen.

Vollständig konfigurierbare Datenlogger

Die Q.series ermöglicht den Einsatz von bis zu 20 einzelnen Datenloggern. Jeder Datenlogger kann für eine kontinuierliche, getriggerte oder ereignisbasierte Datenaufzeichnung konfiguriert werden. Jeder Logger kann so eingestellt werden, dass er einen anderen Datensatz mit einer anderen Aufzeichnungsrate aufzeichnet. Ein Logger kann zum Beispiel für die kontinuierliche Datenaufzeichnung an einem Netzwerkstandort konfiguriert werden. Parallel dazu kann ein Hochgeschwindigkeits-Datenlogger mit einer Pre- und Post-Trigger-Zeit eingerichtet werden, falls ein unerwartetes Ereignis eintritt. Dateiname, Größe, Zielort und Schutzstufe sind für jeden Datenlogger vollständig konfigurierbar. Jeder Logger kann Daten auf einen anderen Speicherplatz schreiben, entweder auf den internen Flash-Speicher, eine SD-Karte, eine SATA-Festplatte, ein USB-Flash-Laufwerk oder ein angeschlossenes Netzlaufwerk. Weitere Informationen zur Aufzeichnung von Daten mit dem Datenlogger finden Sie im Handbuch der Q.station.

Vorteile für den Benutzer

  • Reduzieren Sie die Verkabelung der Sensoren und die Kosten: Alle Steuerungsdaten werden über ein einziges Ethernet-Kabel übertragen. Es ist keine zusätzliche Verkabelung von Sensoren, wie z. B. Wägezellen, mit dem Steuer- und Messsystem erforderlich.
  • Verteilte Systemarchitektur: Das System der Q.series kann um den Prüfling herum verteilt werden, was zu deutlich kürzeren Aufnehmerkabeln zwischen Messmodulen und Tausenden von Dehnungsmessstreifen führt.
  • Verbinden Sie mehrere Moog-Tests mit einer Q.station: Der Moog Aerospace Test Controller kann bis zu 5 Tests parallel ausführen. Jeder Test hat seinen eigenen Datenanschluss. Alle Datenports können an eine Q.station angeschlossen werden, was Kosten für zusätzliche Messhardware spart.
  • Online-Überwachung und -Analyse der Testdaten: Fähigkeit, die Kontroll- und Messdaten jederzeit zu überwachen und zu analysieren und den Benutzer und/oder den Stressanalytiker bei Abweichungen sofort zu informieren.
  • Gesicherte Datenverfügbarkeit: Das System der Q.series verfügt über 3 Redundanzstufen für eine gesicherte Datenverfügbarkeit. Die Messdaten können parallel in eine Online-Datenbank sowie auf einen FTP-Backup-Server übertragen werden. Beide Datenports werden kontinuierlich überwacht. Wenn eine Übertragung fehlschlägt, beginnt das Q.series-System automatisch mit der Aufzeichnung von Daten auf seiner lokalen Festplatte.
  • Integrierte Zeitsynchronisationsüberwachung: Die Q.series bietet eine einzigartige Funktion, die die Überwachung der Zeitdifferenz zwischen dem Moog Aerospace Test Controller und dem Q.series-System ermöglicht. Liegt die Zeitdifferenz außerhalb eines vordefinierten Schwellenwertes, wird ein Alarm ausgelöst, um den Bediener zu informieren. Dadurch wird ein inakzeptabler Datenversatz oder Jitter vermieden.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an s.ploegmann@gantnerinstruments.com

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