Test del Relé del Motor de Direcciones Eléctricas

Author(s):
Iñaki Mujika - Uscal S.L.

Industry:
ATE/Instrumentation, Electromechanics/ Electrotechnics, Automotive

Products:
Measurement Studio, PCI-6123

The Challenge:
Integrar un sistema de ensayo para hacer un test eléctrico y funcional a un relé con conexiones de potencia dentro de una línea de producción.

The Solution:
La solución consiste en controlar desde un PC los siguientes procesos: • Control de la alimentación de la bobina del relé mediante un tren de impulsos modulados (PWM). • Adquisición y análisis de señal a alta frecuencia para determinar las características eléctricas y funcionales del relé.

El cliente precisaba conocer las características eléctricas de un relé de potencia y además lo quería para cada producto fabricado. Por tanto, se necesitaba hacer una máquina automática que realizase el test e integrarla en su línea de producción sin perjuicio de la cadencia de producción que ya tenía. El equipo de ensayo para este relé debía testear resistencias, tensiones de conmutación, tiempos de conmutación y posibles cortocircuitos del relé.

Se alimenta la bobina del relé con un tren de pulsos controlado (PWM). El control se hace en amplitud, frecuencia y “duty cycle” de los pulsos.

Para la configuración de estas señales se usa un PC que generará un tren de impulsos totalmente configurable.

El tratamiento de señal tanto de control como de captura está adaptado por un equipo electrónico con diseño especial para esta máquina. Añadiendo a este equipo unas fuentes de alimentación controladas se consigue las siguientes funcionalidades:

•         Adaptación de la señal creada en el PC y generación de la señal eléctrica deseada para la activación del relé.

•         Acondicionamiento de las señales eléctricas originadas en el relé, tanto en la bobina como en sus contactos, para poder leerlas desde la tarjeta del PC.

•         Conexionado y acondicionamiento de las tensiones generadas con las fuentes de alimentación.

A continuación se hace un análisis que nos determinará las características eléctricas del relé.

Las altas prestaciones del la tarjeta multifunción PCI-6123 nos permite:

•         Generar señales eléctricas de hasta 20 KHz que exige las especificaciones de un test.

•         Captura señales a frecuencias de 100 KHz y poder hacer análisis de tiempos del orden de milisegundos.

Para la integración del sistema en la línea de producción la nueva máquina (mecánicamente y eléctricamente) se ha añadido a un puesto ya existente. Por tanto, el PC esta comunicado en todo momento con el PLC (Siemens de la serie S7-300) de control de la máquina. Esta comunicación se hace bajo una red ethernet usando el protocolo TCP/IP y sockets. Esto ha permitido integrar el test en la máquina y mantener la cadencia de producción sin problemas.

La configuración total de los parámetros del test hace que esta máquina tenga una flexibilidad total a la hora de estudiar y analizar el producto, condición que pedía el cliente.

Para la adquisición de datos con la tarjeta PCI-6123 de National Instruments, se emplea el software Measurement Studio V8.1. Este software nos ofrece una solución integrada con la  plataforma .NET y esta solución nos ha permitido desarrollar:

•         Control y adquisición de datos con la tarjeta PCI-6123 de una manera sencilla y eficaz.

•         Análisis rápido gracias a la librería matemática de Measurement Studio.

•         Aplicar todas las librerías desarrolladas por nosotros simplificando el trabajo de desarrollo y análisis en programación.

•         Control de hardware añadido como fuentes de alimentación programables.

•         Adaptación al sistema de trazabilidad del cliente.

•         Comunicación entre el PLC y el PC mediante sockets bajo el protocolo TCP/IP

 La selección de los elementos hardware correctos ha hecho de esta aplicación una máquina totalmente industrial trabajando las 24 horas del día. Así mismo, la potencia de los elementos software ha dado a esta máquina una gran flexibilidad, permitiendo al cliente, además de hacer un control unitario de su producto, tener herramientas para estudiar más a fondo el producto. La conclusión final es que la elección correcta de estos materiales tanto hardware y software nos ha permitido satisfacer al máximo las exigencias de nuestro cliente.

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Iñaki Mujika
Uscal S.L.

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