Požadavky

        Systém je určen pro provádění únavových a životnostních zkoušek výrobků letecké techniky a hydraulických servořízení, včetně pádových zkoušek. Měření se provádí na dvojici nezávislých stanovišť.
        Zařízení musí být schopno zaznamenávat signály z až 32 kanálů při vzorkování až 2 kSa/s na každém z kanálů. Předpokládá se možnost jak využití všech 32 kanálů pro tenzometrii, tak i možnost vyhradit některé z kanálů pro měření jiných veličin, např. teploty či polohy (na úkor tenzometrických kanálů).
        Kromě toho je třeba generovat signály pro dvojici zatěžovacích hydromotorů. Zařízení generující signály musí být vybaveno zpětnou vazbou, takže je schopno provádět korekce generovaného elektrického signálu podle skutečné hodnoty zatěžovací veličiny.
        Úlohou systému je generovat zatěžovací signály, sledovat měřené analogové signály a vyhodnocovat, zda splňují zadané podmínky. Pokud ano, je možno je ve většině případů rovnou zapomenout. V opačném případě jsou zaznamenávány na velký disk.
        Měřené zkoušky jsou dlouhodobé a probíhají na dvou stanovištích. Systém musí počítat s možností rekonfigurace jednoho stanoviště, zatímco na druhém stanovišti probíhá měření.
 

Sestava systému

        Moduly jsou umístěny v rámu VXI typu VX1410 firmy Tektronix. Rám je vybaven 13 pozicemi; z celkového počtu je 7 pozic obsazeno měřicími moduly a počítačem, takže 6 pozic zůstává volných jako rezerva pro další rozšiřování systému. Rám je vybaven modulem pro sledování poruch (např. pokles napájecího napájení, přehřívání, atd.), který hlásí zjištěné poruchy, ale i např. stav vzduchového filtru. Hlášení se předává buď sériovou linkou RS232 do některého z počítačů na pracovišti, nebo přímo vestavěnému měřicímu počítači. Toto sledování je výhodné právě pro dlouhodobé zkoušky bez obsluhy.
        Rám je vytvořen tak, aby se v případě poruchy umožnila maximálně rychlá výměna vadného modulu, např. napájecí blok lze vyměnit do tří minut. Tato vlastnost umožní minimalizovat důsledky poruchy na dlouhodobá a neopakovatelná měření.

          Pro vlastní měření je použit modul DBS8700. Má 16-bitové rozlišení při 200 kHz vzorkování. Obsahuje logiku pro ovládání spřažených multiplexerů (max. počet kanálů je 255). Při předpokladu měření plnou rychlostí současně na všech 32 kanálech umožňuje vzorkovat frekvencí až 6 250 vzorků/s, což plní požadavky měření s dostatečnou rezervou. Modul obsahuje dvojici kanálů DMA, určených pro hardwarový přenos dat sběrnicí VXI plnou rychlostí, bez zásahu počítače, "na střídačku". Je zde možnost nezávislého vzorkování jednotlivých kanálů, v modulu je vestavěná paměť na opakovanou sekvenci vzorkování kanálů a zesílení (scan list) sestávající až z 1024 kroků. Modul je vybaven vyrovnávací pamětí FIFO pro data o hloubce 1024 vzorků.           Důležité je, že modul umožňuje automatický start měřicí sekvence (bez intervence počítače) při překročení nastavené úrovně na daném kanálu - této vlastnosti lze s výhodou využít pro automatické odstartování měření pouze v případě, že je překročena limitní hodnota některé veličiny.
        Vstupní signály jsou multiplexovány pomocí dvojice šestnáctikanálových multiplexerů DBS8710. Multiplexery jsou na všech vstupních kanálech vybaveny vzorkovacími obvody, což umožňuje odebírat vzorky napětí současně na všech vstupech. Tím se eliminují problémy vznikající postupným odměřováním jednotlivých kanálů (obvyklé řešení v řadě úloh).
        Generování libovolně zvolených průběhů budících hydromotory zajišťuje dvojice modulů DBS8751. Každý modul obsahuje čtyři kanály, každý z kanálů je vybaven pamětí až na 64 000 vzorků. Obsah paměti lze měnit jak zápisem z počítače, tak prostřednictvím přímého přístupu modulů do paměti (DMA). Nastavenou vzorkovací frekvencí jsou data přenášena D/A převodníkem se 16-bitovým rozlišením na analogový výstup, kde jsou upravena dolnopropustným filtrem s hraniční frekvencí 21 kHz.
        Pro řízení zkoušky, vyhodnocení dat a generování budicích průběhů je součástí systému počítač typu PC - modul VXI. Jedná se o Pentium Pro 200 MHz, zasunuté do rámu systému VXI. Počítač pracuje v prostředí Windows NT, je vybaven pamětí 32 MB, Ethernet portem, sběrnicemi PCMCIA, SCSI-2 a GPIB. Zajišťuje ovládání sběrnice VXI, umožňuje blokový přenos DMA rychlostí až 20 MB/s a mapování adresních prostorů modulů VXI do svého adresního prostoru. Součástí dodávky je knihovna VISA s plnou programovou podporou spouštěcích vodičů a sada konfiguračních programů. Rozšiřující pozice PCI / ISA v modulu je osazena deskou pro snímání čidel polohy IRC. Počítač se vyznačuje velmi vysokou spolehlivostí.  
        Systém je doplněn zakázkově vytvořeným měřicím programem, který je vytvořen ve vývojovém prostředí TestPoint..

        Tento program zajišťuje měření na dvou stanovištích, vyhodnocení a vizualizaci dat, ale i ovládání budicích servopohonů. Řídící veličinou je síla, ale systém umožňuje regulaci na zvolenou úroveň hodnoty libovolné veličiny (tedy i té, která se neměří přímo, ale počítá). Systém je zapojen do podnikové sítě LAN.

        Systém podporuje generování budicích křivek. Vzhledem k jeho odolnosti vůči vlivům okolí a malým rozměrům jej lze použít také pro odměření dat v různých režimech reálného provozu. Program, který je jeho součástí, následně provede statistické zpracování empiricky zjištěných hodnot a vytvoření "typického" průběhu pro daný režim použití. Zůstává možnost grafické modifikace budicího průběhu a ručního vnášení poruchových signálů.

Řešení vykazuje tyto hlavní výhody :

• vysoce spolehlivé řešení
• systém bude velmi pomalu morálně zastarávat
• dodávka vcelku, garance funkčnosti systému jako celku bez rizik z neodhalených chyb v návrhu
• jeden partner pro řešení případných reklamací techniky i programů, tuzemský servis
• otevřené řešení umožňuje kombinovat do jednoho celku nejvhodnější moduly
• rozšiřitelné na 128 kanálů
• na všech kanálech zároveň až 6 250 vzorků/s
• zpětná vazba umožňuje dodržení tvaru budicích impulsů nikoli na elektrickém výstupu, ale přímo jako hodnoty úhlu či posunutí, včetně možnosti generovat zatěžovací signály libovolného průběhu
• 2 kanály DMA (= hardwarový přenos dat sběrnicí VXI plnou rychlostí, bez zásahu počítače)
• možnost nezávislého vzorkování jednotlivých kanálů
• vestavěná paměť na opakovanou sekvenci vzorkování kanálů a zesílení (scan list) sestávající až z 1024 kroků
• vyrovnávací paměť FIFO na data
• automatický start měřicí sekvence (bez zásahu počítače) při překročení nastavené úrovně na daném kanálu
• obsahuje specializovaný tříkanálový čítač pro práci s IRC, který čítá tam i zpět, s nulovou značkou
• jeden systém pro měření na zkušebně i pro pořízení dat z reálného provozu
• spojení s okolím přes počítačovou síť, data dostupná kdekoliv v podniku
• moduly jsou VXIplug&amp amp;play kompatibilní, s plnou podporou VXIplug&amp amp;play od National Instruments (tj. de facto od tvůrce standardu)
• měřicí program vyvíjen na zakázku, podle odsouhlaseného projektu, vychází z požadavků uživatele, takže není třeba jeho požadavky přizpůsobovat již hotovému programu
• možnost dalších úprav programu
• přímý kontakt na autory programu, hot line
• možnost účasti pracovníků uživatele při tvorbě programu
• s výjimkou ovladačů není použit zákaznicky neupravitelný kód v nějakém jazyce (C, Pascal), nýbrž vše je programováno v grafickém vývojovém prostředí
• je pamatováno na vypracování podrobné dokumentace
• možnost zapůjčení modulů po dobu opravy
• všechny moduly VXI jsou vybaveny autotestem

---