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成功故事

March 31, 2016

Link-Belt 选用 Gantner Instruments 产品进行精密的机臂应变测量

概述

Link-Belt Construction Equipment Company 是一家专业从事伸缩机臂起重机和桁架机臂起重机的设计、制造和销售的重机械公司,总部位于美国肯塔基州列克星顿市。Link-Belt 一直致力于高品质产品的设计、制造和服务,以满足全球客户的需求为宗旨,现已跻身为市场领导者。秉承持续改善质量的经营原则,Link-Belt 公司选用了 Gantner Instruments 产品来满足其数据采集需求。

问题

Link-Belt Construction Equipment Company 需要一种自动化方式对伸缩臂起重机和桁架机臂起重机的质量测试执行应力分析测量。在对起重机实施新设计或做出修改时,需要对其安全性、可靠性和整体性能进行测试。Link-Belt 的测试团队负责执行大量静态和动态测试,以便针对产品规范验证起重机的负载能力。他们还要提供有价值的反馈意见,详细说明新设计的整体结构稳定性。在测试过程中,应快速发现关键性能缺陷(如疲劳),这样可在系统投入生产前让工程团队进行额外的设计更改。

Link-Belt 的全方位质量测试流程要求高度专业化和定制的数据采集系统。在选择 Gantner 之前,Link-Belt 设计用于完成质量测试的首个系统采用的是专业化输入/输出模块,这些模块通过串行通信线路与中央计算机连接,中央计算机负责收集所有数据并通过定制操作界面显示数据。该系统是一个高度定制且异常复杂的系统,在测试现场安装时易受天气状况的影响。由于测试系统组件因天气和其他处理状况开始出现故障,毫无疑问 Link-Belt 需要一个更为稳健的系统,以满足各种测试的灵活需求。这种理想化的系统需要能够以更高的采样率对更多的传感器类型进行采样,例如各种应变计输入。最重要的是,新系统需要具有开放结构,能够使用与 Link-Belt 现役系统高度匹配的操作界面,因为测试团队已使用此软件进行了培训。

Link-Belt 所需的系统需要具备以下特点:可靠(10 年以上的预期系统寿命)、灵活、防风雨、可扩展(从数十个通道到数百个通道)、可同步、快速(高达 10 KHz 的动态测试采样)、与现有软件兼容而价格优惠。  还有谁比 Gantner Instruments 更加适合?

方案

Gantner Instruments Q.series 的模块化、高密度特性和多元化选择为 Link-Belt 提供了丰富多样的选择,使其能够定制成功完成项目所需的一站式解决方案。Gantner Instruments 还乐意为每个分布式系统提供定制机箱,这再次证明了 Gantner Instruments 致力于满足客户不断变化的需求。Gantner 的方案包括以下产品:

图片: dieneudenker.de / Stephan Ruh

Q.bloxx 测量模块 A107

高密度、DIN 导轨安装的 Q.bloxx 模块 A107 用于提供精确、隔离、无噪音的应变计测量。该模块满足此项目的所有测量要求,还可对未来新增的传感器类型提供扩展支持。

图片: GI

Q.pac DL 控制器

凭借强大的功能和卓越的性能,Q.pac DL 控制器为处理应用的所有同步、记录和数据管理工作提供了所需的平台。由于具备 4 个 UART 接口和本地存储数据的功能,Q.pac DL 可轻松充当所有分布式吊箱系统的“主控制器”。

图片: GI

test.commander 配置软件

凭借其配置和可视化功能,test.commander 提供了一种极具成本效益的现成解决方案,可轻松配置完整的应用 — 所有一切只需要借助一键生成式菜单,无需程序代码。  Test.viewer(test.commander 的一个组件)也可通过使用熟悉的趋势图和示波器格式显示实时数据和归档数据。

定制 LabVIEW 软件 – Gantner Instruments 项目管理器软件包

Gantner Instruments 的所有产品都具备稳健开放的架构,可与客户选用的软件兼容。Gantner 可对复杂的 LabVIEW 操作界面进行定制编程,以便无缝执行测试和记录结果数据,以供 Link-Belt 工程师分析。

定制机箱

Pelican 机箱防风雨、易于安装和运输。每个机箱已预钻孔、布线和配置,可直接安装。

此项目的主要目标是将 Gantner 现成的商用组件和客户首选的软件控制方法结合使用来运行一系列全方位测试。这一切可通过 Gantner 的方案得以实现。30 个一站式数据采集系统和 2 个控制系统均根据客户的特定设计要求而定制、构建和预配置,这样客户在到货几天内就可以安装和调试。

Gantner 解决方案

除了在机臂上执行每次必要的测量外,此应用还需要采集大量数据,因此我们决定最佳的方法是使用分布式方法。总共采用了 30 个 Gantner 数据采集系统,每个系统具备三个 A107 模块,每个系统共有 12 个 120 欧的 1/4 桥测量通道。每个 Gantner 系统均安装在定制的防风雨机箱中,无论何种气候条件,都能实现持久、高质量的测量。Gantner Q.series Q.pac DL 控制器用于管理 360 个通道的应变测量。一台 Q.pac DL 控制器的 4 个 UART 接口支持多达 20 个机箱,每个 UART 接口支持 5 个机箱。总共需要 6 个 UART 接口,因此提供了 2 个控制器机箱。每个控制器机箱包含一个 Q.pac DL 控制器、四个 90W 电源和一个工业级 5 端口交换机。控制器盒为独立的系统,无需连接 PC 即可完全正常运行。

图片: GI
图片: GI

收集在线数据并将其缓存到 Q.pac DL 控制器,然后通过定制的 LabVIEW 应用实时读取:Gantner 项目管理器软件包。Gantner 项目管理器软件包的开发宗旨是取代 Link-Belt Construction Equipment 先前为起重机验证测试所采用的 IMPS 管理器软件,无论是外观还是功能上。公司为此软件的编程架构开发投入了大量工作,它不仅具备所替代产品的功能,还为未来将此功能提升至更高水平而要执行的改进、新增和开发工作奠定了基础 — 这一切得益于与未来操作系统兼容的应用软件平台。Gantner 项目管理器软件包能够设置仪表、采集实时仪表读数、填充仪表地图、保存测试详情、将值归零、暂停/恢复测试、创建定制对比屏以及生成详细的测试报告。离线数据分析通过采用定制的 Link-Belt MATLAB 程序进行。

包含硬件和软件的全套应用在下单后 12 周内便已完成和发货。所有 DAQ 和控制器系统的实际功能和宣传的一致,定制的软件包使得 Link-Belt 将其验证测试流程提升到了更高水平,同时还为未来留有发展和开发空间。此应用是我们取得的一项重大成功,Link-Belt 在长达 5 年使用 Gantner 系统的过程中一直非常满意,故此从 Gantner 购买了第二套系统。

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