Q.series-Schnittstelle mit dem Moog Aerospace Test Controller

Gantner Instruments hat eine Ethernet-Kommunikationsschnittstelle entwickelt, die Daten vom Moog Aerospace Test Controller an das Messsystem der Q.series überträgt. Signale des Controllers wie Befehle, Rückmeldungen, Regelungsfehler und Informationen zum Flugspektrum werden kontinuierlich an das Datenerfassungs- und Messsystem der Q.series gesendet, um dort online gespeichert, überwacht und analysiert zu werden. Dies verringert den Aufwand für die Datenanalyse nach Abschluss der Tests.

Q.series Messsystem

Das innovative System der Q.series wurde speziell für anspruchsvollste Testumgebungen entwickelt. Die Q.series zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit, hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit aus. Das System ist modular aufgebaut, hochgradig skalierbar und verfügt über eine breite Palette an Messmodulen. Dies bietet Vorteile hinsichtlich der Gestaltungsmöglichkeiten der Testsystemarchitektur und der Testlaborumgebungen. Jedes Messmodul wurde so optimiert, dass es das beste Preis-Leistungs-Verhältnis auf dem Markt bietet.

Die Ethernet-Kommunikationsschnittstelle zum Moog Aerospace Test Controller wird über ein Plugin abgewickelt, das auf der programmierbaren Echtzeit-Steuerung der Q.series, der Q.station, ausgeführt wird. Die Firmware der Q.station verfügt über ein Plugin-Verwaltungssystem, das die einfache Bereitstellung und Wartung benutzerdefinierter Kommunikationsprotokolle 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 Dauerfestigkeitsprüfungen von Flugzeugbauteilen entwickelt wurde. Seine einzigartige Architektur und der Aufbau des Regelkreises ermöglichen die synchronisierte Regelung von bis zu 500 Servoantrieben im geschlossenen Regelkreis. Die Einrichtung, der Betrieb und die Überwachung der Prüfung erfolgen über die Software „Aerospace Test Suite“.

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 umfasst drei verschiedene 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 eine Reihe von Shared-Memory-Kanälen (virtuelle Rechenkanäle) an das Q.series-System gesendet. Die Anzahl der Shared-Memory-Kanäle hängt von der Konfiguration der Controller ab; mindestens 64 Kanäle, höchstens 1.280 Kanäle.

Der Aerospace Test Controller puffert die Daten, die anschließend 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 mithilfe eines Netzwerkprotokolls zur Taktsynchronisation zeitlich synchronisiert. In der Regel wird der NTP-Server auf einer der Workstations installiert. Sowohl der Aerospace Test Controller als auch das Q.series-System sind dem NTP-Server untergeordnet. 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 den Einsatz von bis zu 20 einzelnen Datenloggern. Jeder Datenlogger kann für die kontinuierliche, getriggerte oder ereignisbasierte Datenerfassung konfiguriert werden. Jeder Logger kann so eingerichtet werden, dass er einen anderen Datensatz mit unterschiedlichen Aufzeichnungsraten erfasst. Beispielsweise kann ein Datenlogger für die kontinuierliche Datenaufzeichnung an einem Netzwerkstandort konfiguriert werden. Parallel dazu kann ein Hochgeschwindigkeits-Datenlogger mit einer Vor- und Nachauslösezeit eingerichtet werden, für den Fall, dass ein unerwartetes Ereignis eintritt. Dateiname, Dateigröße, Speicherort und Schutzstufe sind für jeden Datenlogger vollständig konfigurierbar. Jeder Datenlogger kann Daten an einen anderen Speicherort schreiben, sei es in den internen Flash-Speicher, auf eine SD-Karte, eine SATA-Festplatte, einen USB-Stick oder ein beliebiges angeschlossenes Netzlaufwerk. Weitere Informationen zur Datenerfassung mit dem Datenlogger finden Sie im Q.station-Handbuch.

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 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 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 Q.series-System verfügt über drei Redundanzstufen zur Gewährleistung der Datenverfügbarkeit. Messdaten können parallel sowohl an eine Online-Datenbank als auch an einen FTP-Backup-Server übertragen werden. Beide Datenanschlüsse werden kontinuierlich überwacht. Sollte eine Übertragung fehlschlagen, beginnt das Q.series-System automatisch mit der Speicherung der Daten auf seiner lokalen Festplatte.
• Integrierte Überwachung der Zeitsynchronisation: Die Q.series bietet eine einzigartige Funktion, die die Überwachung der Zeitabweichung zwischen dem Moog Aerospace Test Controller und dem System der Q.series ermöglicht. Falls die Zeitabweichung einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst, um den Bediener zu informieren. Dadurch werden unzulässige Datenverschiebungen oder Jitter vermieden.

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