EURILOGIC exploite les modules logiciels Sound and Vibration Toolkit et Order Analysis Toolkit de LabVIEW pour les bancs d'essais aéronautiques
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Author(s):
Alain Lainé - Eurilogic
Industry:
Machines/Mechanics, Aerospace/Avionics
Products:
Data Acquisition, PXI/CompactPCI, LabVIEW, Dynamic Signal Acquisition
The Challenge:
Intégrer des fonctions avancées d'analyse vibratoire, sonore et modale dans l'application ALBIREO, dédiée à l'acquisition et au contrôle/commande de bancs d'essais.
The Solution:
Utiliser les toolkits spécialisés de LabVIEW et migrer en version 8.0, pour améliorer la distribution des données d'essai.
"La disponibilité des données sera améliorée avec la mise en œuvre des variables partagées, notion qui fait son apparition dans la version 8 de LabVIEW"
ALBIREO est une application développée par EURILOGIC et essentiellement dédiée à l’acquisition et au contrôle/commande des bancs d’essais aéronautiques et spatiaux. Dans ces domaines, un grand nombre d’essais traitent des machines tournantes (turbopropulseurs, turboréacteurs, turbines, pompes turbo, etc…), de ce fait, la prise en charge par ce système des acquisitions dynamiques, de leur traitement et de leur visualisation était une extension naturelle au système.
Description de l'application
Depuis sa première version, ALBIREO intègre un module d’acquisition de signaux dynamiques basé sur les solutions DSA de National Instruments (Série des cartes PCI/PXI 4472). Originellement développé pour les essais de turbines d’hélicoptères, ce module est divisé en deux composants.
D’une part le composant d’acquisition, qui, après réception des données issues des cartes stockent ces dernières en temps réel sur les dispositifs de stockage de masse à des vitesses de 25 Mo/s et distribuent ces mêmes données sur le réseau afin qu’elles soient utilisables pour un traitement et une visualisation temps réel. Ces données distribuées sont alors disponibles au second composant qui est dédié au traitement et à la visualisation des données acquises ou traitées. Ces deux composants peuvent, bien sur, fonctionner sur la même machine, mais dans la plupart des cas, on distingue d’une part la machine d’acquisition et sauvegarde, et d’autre part les consoles de suivi. Dans ce type d’organisation, on utilise un serveur central chargé de maintenir l’ensemble des données pour les clients. Le schéma suivant détaille cette organisation
Ces deux composants ont été développés sous LABVIEW 7 afin que le partage des données soit simplifié. Il est important de noter que, dès disponibilité de LABVIEW 8, le module sera immédiatement porté sous cet environnement afin d’encore améliorer la disponibilité des données en utilisant la nouvelle notion de variables partagées.
Jusque récemment, le composant de traitement et de visualisation permettait d’utiliser les fonctions standard de LABVIEW (Spectres de puissance, calcul de THD, calcul de SINAD, etc…). En prévision de la mise à disposition de la prochaine version de ALBIREO, prévue pour la fin de l’année 2005, EURILOGIC a intégré dans ce composant les toolkits complémentaires d’analyses vibratoires, sonores et modales de LABVIEW.
Ainsi les utilisateurs du système sont désormais capables de réunir dans un même environnement, non seulement les fonctions de contrôle/commande temps réel, les fonctions d’acquisitions lentes, les fonctions d’acquisitions dynamiques et leurs traitements spécifiques et évolués.
Davantage de performances et de fonctionnalités
Grâce à cette structure distribuée et aux outils optimisés de LABVIEW, ce module d’acquisitions dynamiques présente des possibilités et des performances inégalées, avec la Visualisation en temps réel (ou légèrement différé, selon les performances de la console de suivi) de 1 à 48 afficheurs spécialisés pour :
- Courbes y=f(t) dans le domaine temporel de n’importe quelle voie DSA.
- Spectres de puissances
- Afficheurs numériques de THD, THD+N, SINAD, composante continue, RMS, SINAD, crêtes, facteur de crête, fréquence de la fondamentale, valeur RMS de la fondamentale.
- Courbes y=f(x) dans le domaine temporel de n’importe quelle voie DSA par rapport à n’importe quelle autre voie DSA.
- Affichages par courbes 3D « Waterfall » des spectres de puissance.
- Graphiques multi-courbes et multi-axes de 1 à 8 voies DSA.
- Graphiques simplifiés en mode oscilloscope pour une visualisation rapide et succincte de la machine en essai.
- Calcul et affichage des courbes de vitesse et déplacement par intégration première et seconde d’acquisitions issues d’accéléromètres.
- Calcul et affichage de spectres de puissance complets, par sous ensemble ou avec zoom fréquentiel
- Calcul et affichage de données fréquentielles par octave ou tiers d’octave (avec pondération IEC ou ANSI).
- Calcul et graphique de la pression accoustique
- Affichage de densités spectrales par courbes de couleurs en fonction de la fréquence, du temps et de l’amplitude (Connu sous la dénomination FOTI dans les milieux de l’aéronautique)
- Suivi des ordres et affichage des spectres en fonction de signaux de tachymétrie.
- Etc…
De plus le système intègre l’ensemble des fonctions de filtrage numérique de LABVIEW et de ses toolkits complémentaires (filtres IIR, FIR, ANSI, IEC, etc..). Ces filtres peuvent être appliqués à n’importe quelle visualisation avant traitement.
La console de visualisation est architecturée autour d’une barre d’outils (équivalente aux barres d’outils du bureau de Microsoft Windows) qui permet par simple clic d’ouvrir n’importe quelle fenêtre fille de traitement et/ou de visualisation (voir figures).
L’ensemble de la solution a donc été intégralement développé à l’aide d’outils logiciels et matériels de National Instruments. La grande souplesse des toolkits « Sound and Vibration « et « Order Analysis » ont permis une évolution rapide et aisée du module vers le traitement de signal dédié aux machines tournantes.
De fait, l’ensemble des attentes principales des utilisateurs de bancs d’essais pour de telles machines trouve maintenant auprès du partenariat National Instruments – Eurilogic, une solution complète couvrant à la fois les opérations de contrôle/commande, d’acquisition, de traitement et de visualisation.
Novembre 2005
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