„Am finalizat proiectul în numai sase luni, iar costurile noastre s-au redus cu aproximativ 800.000 de dolari într-un singur an. Utilizam platforma NI pe mai multe proiecte, atât datorita flexibilitatii si scalabilitatii produselor, cât si calitatii serviciilor de mentenanta si suport ale companiei.” - Ing. Alejandro Sarabia, Continental Automotive

Provocarea:
Proiectarea si dezvoltarea unui sistem de testare intern pentru senzori auto, care sa fie usor de întretinut si sa minimizeze costurile de integrare hardware.

Solutia:
Utilizarea mediului software de dezvoltare grafica de sisteme NI LabVIEW si a instrumentatiei modulare PXI, pentru dezvoltarea într-un timp scurt, a unui sistem personalizat de testare de sfârsit de linie, cu capacitatea de a creste numarul de produse ce pot fi testate simultan.

Autor(i):
Ing. Alejandro Sarabia - Continental Automotive

Fiabilitatea senzorilor de viteza cu reluctanta variabila (VR) este esentiala. Acesti senzori trebuie sa fie capabili sa opereze în cele mai dure conditii si sa fie perfect compatibili cu toate componentele sistemului. De asemenea, trebuie sa fie rezistenti la actiunea factorilor externi precum diferentele de temperatura, umiditate, murdarie si anumite substante chimice. În plus, senzorii trebuie sa genereze informatii fiabile, fara ca rezultatele sa fie alterate de câmpurile electromagnetice sau de proximitatea altor senzori. 

Descrierea Aplicatiei

 

Pentru acest proiect, a fost necesar sa dezvoltam un sistem complet de testare pentru toate aspectele electrice si mecanice, de la realizarea calibrului, pâna la programarea platformei software, ce verifica diferiti senzori de viteza.  

Sistemul efectueaza urmatoarele doua teste principale pe senzorul VR:

1.  Masurarea rezistentei si inductantei nominale a bobinei, inclusiv verificarea faptului ca valorile rezistentei si inductantei bobinei senzorului se încadreaza în parametrii normali de functionare.

2.  Masurarea tensiunii induse. Am utilizat modulul NI PXI-6515 pentru a controla servomotorul unei roti dintate ce simuleaza o rotatie de anvelopa. Rotatia excita bobina senzorului pentru a genera un semnal de tensiune. Am efectuat masurarea si analiza semnalului cu ajutorul multimetrului digital (DMM) NI PXI-4072 si a suitei de instrumente NI LabVIEW Advanced Signal Processing Toolkit pentru generarea formei, amplitudinii si a unghiului de faza. De asemenea, am utilizat un semnal de la servomotor pentru a transmite datele de la DMM, si pentru a masura tensiunea indusa, întotdeauna pe aceleasi roti dintate. Am folosit aceasta metoda de masurare pentru fiecare dintre senzorii VR, altfel, am fi avut o câte o masurare diferita pentru fiecare dinte, si cel mai probabil, costul analizei R&R ar fi crescut cu 100%.   

Unul dintre beneficiile utilizarii multimetrului digital NI PXI-4072, împreuna cu modulul de intrari/iesiri digitale NI PXI-2503, este faptul ca am reusit sa efectuam masurari multiple precum cele de rezistenta, inductanta si tensiune, cu ajutorul unui singur instrument. Acest lucru a determinat o scadere semnificativa a costurilor. De asemenea, prin utilizarea modulului de intrari/iesiri digitale NI PXI-6515, am avut posibilitatea  de a controla direct servomotorul si rotatia calibrului, fara a fi nevoie de hardware suplimentar, ceea ce a rezultat în reduceri suplimentare fata de utilizarea unui controler logic programabil, exclusiv pentru aceasta sarcina. În cele din urma, prin implementarea testerului în platforma industriala PXI, am finalizat un sistem modular, de mici dimensiuni. Astfel, am reusit sa montam întreg echipamentul de testare pentru semnalele digitale, masurarile analogice si comutare, cât si echipamentul necesar pentru procesare si analiza matematica, într-un șasiu  de mici dimensiuni, ceea ce a redus considerabil dimensiunea sistemului de testare.      

Am dezvoltat aplicatia cu ajutorul mediului software LabVIEW si am conceput o interfata grafica ce afișeaza valorile rezistentei, inductantei si  faza semnalelor. În plus, un  afișaj de mari dimensiuni ne indica daca o piesa îndeplineste conditiile de admitere/respingere, pentru ca operatorul sa poata înlatura senzorii defecti (Figura 1). 

Am conceput logica aplicatiei pentru a profita de natura grafica a mediului LabVIEW, utilizând o arhitectura tip mașina cu stari finite (finite state machine). Acest lucru ne-a ajutat sa dezvoltam aplicatia pentru un sigur mediu, senzor dupa senzor, si într-un timp scurt. De asemenea, când am avut nevoie sa dublam numarul de sisteme pentru testarea în paralel a senzorilor (Figura 2), a fost foarte simplu sa facem modificarile necesare la nivelul codului, deoarece am putut reutiliza o mare parte din codul original, si am avut nevoie doar de un șasiu mai mare pentru instrumentele suplimentare.

Avantajele utilizarii Platformei NI

 

Am proiectat și dezvoltat de la zero un sistem de testare care corespunde nevoilor noastre de testare din prezent și care poate fi extins ulterior pentru aplicații viitoare.

Cu ajutorul produselor NI software si hardware, si al asistentei oferite de echipa de vânzari si suport NI Mexic. Am finalizat proiectul în numai sase luni, iar costurile noastre s-au redus cu aproximativ 800.000 de dolari într-un singur an. Utilizam platforma NI în cadrul mai multor proiecte, atât datorita flexibilitatii si scalabilitatii produselor, cât si datorita calitatii serviciilor de mentenanta si suport ale companiei.

Informatii despre autor:
Ing. Alejandro Sarabia
Continental Automotive
Cd. Juarez, Chih.
Mexic

SC National Instruments Romania SRL

B-dul Corneliu Coposu, nr. 167A, et.I, Cluj Napoca, CP 400228

Tel.: 0800 070 071

E-mail: ni.romania@ni.com

http://romania.ni.com