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

Q.series-Schnittstelle mit dem Moog Aerospace Test Controller

Die Datenmenge, die bei einem Testprogramm für Flugzeugstrukturen generiert wird, nimmt weiter zu. Die Dichte der Lasteinleitungspunkte (Aktuatoren) und Sensoren (Strain Gages, Thermoelemente, LVDTs) an einem Testobjekt nimmt immer mehr zu und die Modellvalidierung erfordert höhere Datenerfassungsraten, 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, schnell Testergebnisse 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. Controller-Signale wie Befehle, Rückmeldungen, Regelungsfehler und Flugspektrumsinformationen werden kontinuierlich an das Q.series Messdatenerfassungssystem zur Online-Speicherung, Überwachung und Analyse gesendet. Dies reduziert den Aufwand für die Datenanalyse nach dem Test.

Q.series Messsystem

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

Die Ethernet-Kommunikationsschnittstelle mit dem Moog Aerospace Test Controller wird von einem Plugin verwaltet, das auf dem programmierbaren Echtzeit-Controller der Q.series, der Q.station, läuft. Die Firmware der Q.station verfügt über ein Plugin-Managementsystem, das die einfache Einrichtung und Pflege 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. Seine einzigartige Architektur und das Design des Regelkreises ermöglichen eine synchronisierte Regelung von bis zu 500 Servoaktuatoren. Die Einrichtung, Bedienung und Überwachung der Tests erfolgt 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. In der Regel ist der NTP-Server auf einer der Workstations installiert. Sowohl der Aerospace Test Controller als auch das Q.series System arbeiten als Slave mit dem NTP-Server. 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. Um den Aerospace Test Controller mit dem Q.series System zu verbinden, werden Standard-Ethernet-Kabel und ein 1 Gb/s Ethernet-Switch verwendet. Verbinden Sie den Office Network Port des Aerospace Test Controllers mit dem Switch. Auf der Q.station sollte der Ethernet TCP/IP-Anschluss verwendet werden. Ein Moog Plugin Configuration Tool wird mit dem Q.series System geliefert, um die Einstellungen des Plugins zu konfigurieren, d.h. IP-Adressen, Kanalauswahl und Zeitsynchronisationsalarm. In der Regel ist es nicht erforderlich, dass alle Kanäle des Test Controllers aufgezeichnet werden. Um den Daten-Overhead zu minimieren, kann ein Suchfilter hinzugefügt werden, um schnell eine Teilmenge der Test Controller Kanäle für die Aufzeichnung auszuwählen.

Vollständig konfigurierbare Datenlogger

Die Q.series ermöglicht bis zu 20 einzigartige Datenlogger. Jeder Datenlogger kann für die kontinuierliche, getriggerte oder ereignisbasierte Datenaufzeichnung konfiguriert werden. Jeder Logger kann für die Aufzeichnung eines anderen Datensatzes mit einer anderen Aufzeichnungsrate eingerichtet werden. Ein Logger kann beispielsweise für die kontinuierliche Datenaufzeichnung an einen 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, Ziel 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 Q.station Handbuch.

Vorteile für den Benutzer

  • Reduzieren Sie die Verkabelung der Sensoren und die Kosten: Alle Daten des Controllers werden über ein einziges Ethernet-Kabel übertragen. Es ist keine zusätzliche Verdrahtung von Sensoren, wie z.B. Wägezellen, mit dem Steuerungs- 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 Strain Gages 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 Datenport. 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 an eine Online-Datenbank und an einen FTP-Backup-Server übertragen werden. Beide Datenports werden kontinuierlich überwacht. Wenn eine Übertragung ausfällt, beginnt das Q.series System automatisch mit der Protokollierung der 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. Wenn die Zeitdifferenz außerhalb eines vordefinierten Schwellenwerts liegt, wird ein Alarm ausgelöst, um den Bediener zu informieren. Dadurch werden inakzeptable Datenverzerrungen oder Jitter vermieden.

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

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