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SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN DE SERVOMAQUINAS DE ENSAYO

DESCRIPCIÓN

El Sistema de Automatización de Servomáquinas de Ensayo permite la actualización y mejora de una servomáquina estándar utilizada en líneas de producción de amortiguadores. Su uso, sin embargo, no se limita al ensayo de amortiguadores sino que puede adaptarse a cualquier otra maquinaria de ensayos de diversos tipos, como ser tracción/compresión, fatiga y otros.

La utilización final de estos amortiguadores en diversos vehículos requiere de una flexibilidad completa del sistema, permitiendo el ensayo de variadas posibilidades siempre que se no se excedan los máximos en las carreras de los actuadores y en las cargas de ensayo. El componente mecánico principal de ésta máquina de ensayo consta de un sistema servohidráulico, el cual genera los movimientos necesarios para llevar a cabo los distintos ensayos sobre el amortiguador bajo análisis.

Algunos componentes del automóvil actual, como es el caso de los amortiguadores, tienen dos características que plantean un reto para los sistemas tradicionales de ensayo de final de línea: la complejidad funcional que asumen, y la dependencia del entorno con el que interactúan. El reto de esta aplicación ha sido, por una parte, encontrar una solución en términos de control y medición y por la otra, dotar a esta solución de las características indicadas para el marco de un sistema de producción de gran escala.

FUNCIONAMIENTO

A fin de proveer la máxima seguridad y flexibilidad de operación, este equipo hace uso de dos sistemas de la plataforma PXI (PCI eXtension for Instrumentation) de National Instruments, a saber:.

CONTROLADOR DE MOVIMIENTOS DE TIEMPO REAL: En este equipo se realiza la adquisición de señales tanto digitales (relés, presostatos, finales de carrera, etc) como analógicas (posición, carga, etc.), y a su vez se generan señales analógicas y digitales, las cuales cumplen con diversas finalidades tales como seguridad, distintas señalizaciones, control digital, señales de error del sistema de control del mecanismo servo hidráulico y otras.

El código que ejecuta las tareas críticas de control, donde se deben respetar las premisas de tiempo de manera determinística, se ejecuta en una modalidad de alta prioridad, mientras que el código que realiza tareas de configuración y comunicación, ejecuta en una modalidad de baja prioridad. Con esto se logra que el código de control se apropie del procesador el tiempo que lo requiera, liberando al mismo en los instantes que permanece ocioso, permitiendo así la ejecución del código de menor prioridad. Este código está enteramente elaborado con el software de tiempo real LabVIEW Real-Time.

El sistema PXI es especialmente adecuado para lograr la sincronización de los movimientos del sistema mecánico y la adquisición de los datos, tanto de posición como de carga, provenientes de sendos sensores (LVDT y Celda de Carga). Con NI-PXI RT es posible obtener el determinismo temporal deseado, análisis en línea en el lazo de ejecución y alto grado de confiabilidad. Este sistema no da soporte a periféricos tales como teclados, video, mouse, etc. que van en detrimento del proceso de control.

El hardware del controlador de movimientos de tiempo real es el siguiente:

• Chasis PXI-1031 de 4 ranuras y alimentación de 220 V
• Controlador NI PXI-8196 RT, Pentium IV de 2.8 GHz operando bajo el sistema operativo LabVIEW Real-TIme
• Placa PXI-6527, de E/S digitales
• Placa PXI-6221, de E/S analógicas y digitales, multifunción

CONTROLADOR DE COMUNICACIONES, REGISTRO E INTERFACE DE USUARIO: Este equipo es un NI-PXI que trabaja con el sistema operativo Windows 2000/XP y cumple la función de equipo anfitrión del primero. Para ésto ambos equipos se comunican entre sí por medio de la interfase Gigabit Ethernet ya incorporada en cada controlador PXI. El controlador utilizado es el PXI-8196 bajo Windows 2000/XP, el cual combina la potencialidad de los sistemas operativos comerciales para el manejo de periféricos, tales como teclado, mouse, puertos USB, impresoras, etc., y el manejo del monitor con posibilidades de ser táctil. Así también se incrementan las variantes de almacenamiento de datos (formato binario, texto, datalog, etc), etc.

Toda la interface de usuario está implementada y administrada en este segundo sistema PXI y en él se establecen los distintos parámetros de configuración del sistema completo. También ejecuta la tarea de visualización, manejo, análisis posteriores y almacenamiento de los datos aportados por el equipo PXI RT de control del sistema y permite una integración completa a la red empresarial a través de una interface Gigabit Ethernet adicional (NI PXI-8231) con la misma facilidad y flexibilidad de cualquier PC.