파란오토메이션㈜ - STOP 스위치 내구 시험기,BACK UP 스위치 내구 시험기

Author(s):
이창원 사원 - 파란오토메이션㈜

Industry:
ATE/Instrumentation

Products:
LabVIEW, PCI Interfaces

The Challenge:
이전 장비는 단순히 스위치를 ON/OFF만 하면서 최종 반복 횟수만을 확인하는 어플리케이션이었으며, 실험 데이터를 수기로 작성 실험자의 실수(왜곡)를 내포하고 있었다.

The Solution:
자동차의 정지 램프와 후진 램프를 ON/OFF 하는 스위치를 테스트 하는 장비이며, 각각 8개의 스위치를 반복해서 ON/OFF 함으로써 스위치의 내구성을 체크하며 ON 시의 흐르는 전류 값을 불러와 그래프와 차트로 표현하며, 전류값을 체크하여 불량유무를 판단해 줍니다.

요약
이 장비는 자동차의 정지(STOP) 램프와 후진(BACKUP) 램프를 ON/OFF 하는 스위치를 테스트 하는 장비이며, 각각 8개의 스위치를 반복해서 ON/OFF 함으로써 스위치의 내구성을 체크하며 ON 시의 흐르는 전류 값을 불러와 그래프와 차트(리스트)로 표현하며, 전류값을 체크하여 불량유무를 판단해 줍니다. 그리고 각 스위치의 불량유무와 ON 시 발생하는 전류의 피크 값(돌입전류)을 Excel 형식의 보고서로 작성, 저장 합니다.

개발 배경
스위치의 단순한 ON/OFF 테스트가 아닌 스위치의 특성(전류의 상태)을 세밀하게 관리하여 고객에게 객관적인 실험 데이터를 제시함으로써 생산 제품의 신뢰성을 보증 받기 위한 시스템이 요구 되었다. 이전 장비는 단순히 스위치를 ON/OFF만 하면서 최종 반복 횟수만을 확인하는 어플리케이션이었으며, 실험 데이터를 수기로 작성 실험자의 실수(왜곡)를 내포하고 있었다.
당사가 이러한 시스템을 의뢰 받고, 주위의 지인들로부터 많은 호평을 받고 있었을 뿐 아니라 평상시에도 관심이 있던 NI의 LabVIEW 솔루션을 사용자에게 제안하였다. 그 결과, 치열한 경쟁사와의 경합에서 개발 기간의 단축과 생산 제품의 신뢰성을 확보하게 되었고 스위치의 전류 값을 세밀하게 모니터링 하여 전류의 흐름(피크 치)를 그래프와 차트로 표현하여 스위치의 특성을 파악, 더욱더 가혹한 테스트 방식을 고안하게 되어 스위치 제조사의 고객에게 신뢰성 있는 제품을 공급할 수 있었다.

본론
하드웨어
본 장비는 기구부와 제어 판넬 및 PC로 구성된다. 기구부는 스위치를 ON/OFF시키는 실린더와 실험온도를 조정할 수 있는 오븐 그리고 LAMP로 구성된다. 제어패널 부는 전원 부 타워램프(상태 표시) 온도 인디케이터 등으로 구성된다. 마지막으로 PC부에는 스위치 전류 값을 읽어오는 PCI용 보드(PCI-6221)x2개와 제어 소프트웨어(LabVIEW)로 구성된다
본 장비는 SHUNT와 NI의 PCI-6221보드를 사용하여 각 스위치가 ON/OFF 될 때의 전류 값을 읽어와 LabVIEW를 이용하여 각 스위치의 불량유무를 판단하고, 전류값을 차트형식으로 작성하여 각 스위치의 피크 치(돌입 전류) 및 불량유무를 Excel로 리포트 작성을 해주는 장비이다.

 

그림 1. 레이아웃

소프트웨어
3가지 종류로 테스트 결과를 모니터링 할 수 있게 제작하였다. 화면 왼쪽 상단의 버튼으로 선택할 수 있다.

1. 개별 스위치 차트: 개별 스위치 차트를 통해 각 스위치 전류 값을 한번에 모니터링을 할 수 있으며, 테스트 온도와 현재 스위치의 ON/OFF 상태를 모니터링 할 수 있다.
2. 통합 스위치 차트: 통합 스위치 차트는 8개의 스위치 중 원하는 스위치를 선택하여 전류 값을 좀 더 세밀하게 모니터링을 할 수 있다.
3. 전류 데이터 차트: 전류 데이터 차트는 사용자가 테스트 데이터를 굳이 Excel을 실행 하지 않고서도 데이터를 간편하게 볼 수 있다.
4. 컨트롤 파트: 오른쪽의 컨트롤 파트를 부분을 이용하여 테스트 환경을 설정한다. 스위치의 ON 지속 시간, 스위치의 OFF 지속 시간과 테스트 횟수를 설정 할 수 있다. 또한 수동으로 ON/OFF 조작이 가능하면 자동 조작 시에는 설정한 테스트 횟수와 ON TIME, OFF TIME에 따라 테스트를 시작하게 된다. 테스트 데이터인 스위치의 불량유무와 전류 값(피크 값)은 테스트 횟수가 1씩 증가할 때 마다 자동으로 Excel 파일(년/월/일/시간 형식)로 저장이 된다. 테스트 도중 스위치 중 하나가 불량으로 판단되면 해당 스위치의 램프가 점등이 되며 테스트가 자동으로 정지된다.

그림 2. 개별 스위치 차트

그림 3. 통합 스위치 차트

그림 4. 전류 데이터 차트

결론 및 솔루션 개발 후 얻게 된 이점
본 장비의 개발로 인해 안전과 관련이 되는 스위치를 좀 더 정밀하게 테스트를 하게 됨으로써 보다 좋은 품질의 스위치를 개발 할 수 있지 않을까 생각한다. Visual C 나 Visual Basic을 이용했더라면 차트 표현 부분 이라던가 파일 저장 부분에서 많은 시간을 소요했을 텐데 LabVIEW를 활용하자 개발 기간을 대폭 단축할 수가 있었다. 물론 LabVIEW를 잘 모르는 상태에서 배워가면서 프로젝트를 진행하게 되어 많은 어려움이 있었지만 NI의 우수한 기술 지원으로 큰 도움이 되었다. 특히 인터넷을 통한 온라인 지원은 많은 시간을 절약할 수 있었다. 이번 계기를 통해 LabVIEW를 좀더 알게 되었고, PC 제어의 데이터 수집 솔루션에 자신감을 갖게 되었다.

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이창원 사원
파란오토메이션㈜

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