數字化制造

案例分享 | 倍福的系統集成測量技術應用于采埃孚硬件在環測試系統中

轉載 :  zhongte88183.cn   2019年08月08日

        汽車轉向系統是關系到車輛安全行駛最關鍵的部件之一,因此也對開發時進行的系統測試提出了相應較高的要求。總部位于德國科隆的 Akka DNO GmbH 與采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen Ag)合作開發了一款高性能硬件在環測試系統,該系統通過直接集成在倍福基于 PC 控制技術中的高端測量技術來采集所需的數據。

 


        采埃孚是全球領先的汽車傳動與底盤技術以及主動和被動安全技術供應商,在全球共有 230 家分支機構。Akka DNO GmbH(前身為 Gigatronik Köln GmbH)作為汽車行業工程合作夥伴,與采埃孚一起開發現代化的硬件在環(HiL)測試系統。Akka DNO 公司研發部門經理Sören Ole Kuklau 解釋說道:“我們在建立測試規範、測試自動化,特别是測試基礎設施的構建方面擁有深厚的專業知識,可為此提供支持。與采埃孚密切合作開發的車輛轉向裝置電力電子器件硬件在環測試系統就是一個很好的例證。我們從 2016 年就開始着手開發,當時我們就已經使用了倍福的測量 I/O 端子模塊,例如 EtherCAT 輸入端子模塊 EL3751。通過超采樣功能、額外的濾波器和可調節的測量範圍,這個多功能端子模塊為我們提供了許多選項,讓我們能夠可靠地采集一些對我們的行業特别重要的模拟量值。”


基于 PC 的控制技術具有通用性、開放性和可擴展性


        HiL 區的測試系統也可以通過基于 PC 的控制技術完全實現自動化,乃至無縫集成的測量和安全技術。Sören Ole Kuklau 簡要概述了 EPP 在環(EPPiL)測試設備的優勢:“在 EPPiL 系統中,倍福基于 PC 的控制技術提供了完整的 I/O 基礎設施。仿真在獨立的實時系統上運行。在算力方面,CX5140 嵌入式控制器已被證明是數據處理的理想選擇。不僅如此,需要時還可以根據個性化應用需求輕松擴展倍福硬件,甚至可以擴展成高性能的多核系統。”

 


        标準 EtherCAT 端子模塊中集成的測量技術是倍福基于 PC 的控制技術中的一個重要組成部分


        Sören Ole Kuklau 認為,倍福 I/O 系列的種類之多以及通過全球标準 EtherCAT 實現的開放性提供了更進一步的關鍵優勢:“我們對 I/O 在時間和值的分辨率方面提出了很高的要求,我們也注意到 EtherCAT 中還有其它可用的功能,例如超采樣功能。倍福的 EtherCAT 測量端子模塊為此提供了理想的解決方案,特别是因為 EtherCAT 的廣泛應用允許簡單地集成第三方組件,以便能夠使用汽車專用總線系統。此外,在測試台架中通過 EtherCAT 實施的一些有用的診斷選項也為我們帶來很多好處,包括監控測試控制台和控制櫃之間的數據連接。除此之外,我們仰賴的還有高可靠性和高性能的數據傳輸。”Dr. Michael Moczala 進一步補充說道:“大數據量讓我們能夠以兩種不同的采樣率采集和傳輸信息,諸如位置規範等關鍵信号、采樣率為 4 ksamples(即循環時間為 250 μs)時的扭矩測量,以及采樣率為 1 ksamples 或循環時間為 1 ms 時的其餘數據。這樣,可以避免在向獨立的實時仿真系統(作為 EtherCAT 從站與嵌入式控制器連接)傳輸數據時經常會出現的瓶頸。”

 


EtherCAT I/O 系統安裝在空間極為緊湊的控制櫃側壁上

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