Banco de Laboratorio para Ensayo de Direcciones Asistidas Eléctricas (EPS)

Author(s):
Raúl Argüelles - Uscal S.L.

Industry:
ATE/Instrumentation

Products:
PCI-6221, Measurement Studio, Distributed I/O

The Challenge:
Crear una máquina de laboratorio lo más versátil posible para el ensayo dinámico y funcional de direcciones asistidas eléctricas (EPS) gobernadas por una ECU. El sistema será capaz de controlar un servo-motor con perfiles de velocidad y par configurables, un freno con perfil configurable, y comunicarse a la vez con la ECU.

The Solution:
La solución está basada en la plataforma National Instruments PCI para controlar las señales de comando de un servo-motor y un freno, una adquisición de datos, la comunicación CAN con la ECU y otros elementos de la máquina mediante entradas y salidas digitales. El software elegido para la programación es Measurement Studio 8.1.

Las necesidades del cliente consistían en un banco de ensayos para laboratorio capaz de realizar una serie determinada de ensayos funcionales a EPS así como la posibilidad de utilizar el banco como un sistema “universal” de ensayos en sistemas de giro. El sistema estaría compuesto por un servo-motor con capacidad para ser comandado en velocidad y par, y un freno comandado en par. El sistema también tendría que ser capaz de conectar vía CAN con una ECU.

 Los ensayos determinados por el cliente exigen la adquisición de señales analógicas, encóder y CAN, y su posterior procesamiento y análisis, mientras se comanda el servo-motor y el freno durante un perfil de movimiento determinado por el ensayo en cuestión. Los datos obtenidos, así como todos los datos de configuración de cada ensayo (perfiles, zonas de análisis…), se deben de almacenar según las necesidades del cliente, y tienen que poder ser recuperados y visualizados en un futuro. En los ensayos que así lo requieran, el sistema deberá simular las señales CAN provenientes del vehículo, y adquirir datos a través del protocolo de calibración CCP (CAN Calibration Protocol) de la ECU. También deberá soportar diferentes versiones de ECU, de señales de vehículo, etc., según necesidades del cliente.

 En el ensayo “universal”, el cliente deberá ser capaz de configurar las señales de comando de servo-motor y freno, adquirir las señales que así determine, tener la opción de usar las señales CAN de simulación de vehículo y adquirir datos vía CCP. Se guardarán todos los datos configurados para un posterior análisis por parte del cliente. La flexibilidad en este ensayo debe de ser total.

 La solución adoptada consiste en un PC industrial con tarjetas National Instruments PCI. La tarjeta PCI-6221 controla con dos salidas analógicas las señales de comando del servo–motor y el freno, una adquisición analógica de señales (par, acelerómetro…) y encoders de posición. La tarjeta CAN se encargará de la comunicación CAN con la ECU, ya sea para la generación de las señales de simulación de vehículo como para la adquisición de datos vía CCP. Se añade una tarjeta I/O para el control de otros elementos de la máquina como puedan ser pilotos, botoneras… Todas las tarjetas se encuentran conectadas entre sí mediante un cable RTSI, fundamental para el funcionamiento del sistema. Mediante la sincronización que proporciona obtenemos la gran precisión que un sistema de estas características requiere.

 El software elegido para la programación es Measurement Studio 8.1 ya que nos permite una sencilla integración del potente hardware National Instruments en el entorno de programación Visual Studio .Net y la utilización de las librerías de funciones para el proceso y análisis de las señales recogidas por el hardware. La versatilidad de Visual Studio .Net junto con las librerías de funciones que aporta la versión Entreprise de Measurement Studio nos permite desarrollar un sistema muy flexible en cuanto a configuración, sistema de visualización y almacenamiento de resultados y su posterior análisis, exigencia todo ello del cliente.

Author Information:
For more information on this Case Study, contact:
Raúl Argüelles
Uscal S.L.

Browse All Case Studies »