Diseño e Implantación de un Sistema de Medida para la Nueva Plataforma de Ensayos de Motores de JEMA para Ferrocarriles de Francia.
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Author(s):
Gerardo Errasti - Mondragon Sistemas
Industry:
ATE/Instrumentation
Products:
The Challenge:
JEMA, es una empresa ubicada en Lasarte-Guipúzcoa especializada en el diseño, fabricación y mantenimiento de sistemas estáticos a medida de electrónica de potencia.
Dentro de su actividad de Accionamientos Industriales, JEMA ha contratado a MONDRAGON SISTEMAS la realización de un sistema de medida para una nueva plataforma de ensayos de motores de tracción para ferrocarriles de Francia.
El banco de ensayos es totalmente automatizado para
poder trabajar 24/24 horas y 7/7 días.
Las máquinas ó motores ensayados son del tipo síncrono y asíncrono, siendo testeados en los dos sentidos de rotación.
The Solution:
El sistema implantado cumple los requerimientos del cliente final, cuya voluntad es ser equipado de un banco de ensayos que permita aceptar los motores de tracción (existentes ó futuros) con el fin de establecer unas reglas de mantenimiento precisas.
"Conviene señalar la importancia de MAX, un programa de National Instruments que se utiliza para configurar cada una de las tarjetas instaladas en el PXI. A partir de una configuración inicial (funcionamiento continuo, buffer, etc), el usuario solo podrá crear escalas y asociarlas a los canales correspondientes."
Objetivos del Proyecto:
La realización de un sistema automático de ensayos válido para la evolución de los motores de tracción en ferrocarriles de Francia.
El sistema de adquisición de medidas permitirá de forma simultánea:
- La visualización del estado del banco.
- El registro de ciertos datos (tensiones, intensidades, potencias, frecuencias, desfase, temperaturas y vibraciones) en un ordenador.
Filosofía de la instalación:
Los datos que se recogen en el banco son tensiones, corrientes, vibraciones, velocidad, par y temperaturas de los niveles de aceite. El sistema considera la adquisición sincronizada de 72 parámetros a una frecuencia máxima de 80 KHz. Los datos recogidos a través de un buffer circular, pueden generar alarmas que provoquen la generación de un archivo binario de hasta 64 MB. Esta información, con los datos anteriores y posteriores a la generación de la alarma, será transmitida a través del sistema de adquisición de datos al PC correspondiente. Los ensayos pueden tener una duración de tres meses, en donde el motor está haciendo distintos trayectos o recorridos.
Equipamiento Hardware: La arquitectura del sistema se divide en los tres equipos PXI, PC y PLC.
PXI
El sistema PXI de National Instruments con el sistema operativo Real Time está conectado al PC y PLC de control mediante red Ethernet a través de TCPIP.
Las tarjetas insertadas son:
- 4 PXI-4472: tarjetas rápidas de adquisición rápida hasta 80Khz, para la lectura de acelerómetros, tensiones e intensidades
- 1 PXI-6220: tarjeta de entradas analógicas a 10hz, para entradas analógicas.
- 2 PXI-4351: tarjeta de entradas de termopares a 10hz.
Las tarjetas rápidas PXI-4472 trabajan de forma sincronizada recogiendo una información que se almacena en el PXI. En el caso de alarma se transmitirá esta información al disco duro del PC. La velocidad de adquisición depende del número de canales utilizados. La gran cantidad de información recogida, hasta 2M de datos en un canal para las tarjetas rápidas permite recoger una información de detalle en tiempo real así como en los eventos-alarmas producidos en la instalación. Conviene además señalar la importancia de MAX, un programa de National Instruments que se utiliza para configurar cada una de las tarjetas instaladas en el PXI.
A partir de una configuración inicial (funcionamiento continuo, buffer, etc), el usuario solo podrá crear escalas y asociarlas a los canales correspondientes.
El PC permite configurar los ensayos, la puesta en marcha y recogida de datos de los mismos, así como el tratamiento de históricos. Los ficheros de información generados como resultado del ensayo serán guardados junto con el propio fichero MAX de configuración del ensayo.
El PLC se comunica con el PC y el PXI. El PXI envía información del estado de las lecturas. Si se detecta un error el PLC recibe una señal para lanzar a continuación un protocolo de adquisición rápida de datos a través del PXI.
Software de la instalación:
Las aplicaciones desarrolladas en Labview 8.20 son:
Fichero de configuración
La aplicación permitirá generar ficheros ó tablas con los datos de:
- Dirección-Canal de variables en cada tarjeta.
- Denominación y Color de la variable en la gráfica.
- Grupo máximo de canales simultáneos
- Hi, ó alarma sin actuación posterior.
- HiHi, alarma con actuación concreta.
- Tipo de parada.
- Tratamiento instantáneo, RMS ó media.
- Bloque de tiempo y escala.
La configuración de escalas visuales permite crear hasta veinte escalas diferentes con los nombres y límites que se establezcan. A partir de la selección de un fichero, éste podrá ser creado, modificado y borrado.
El programa visualiza los datos que recoge el sistema PXI en tiempo real. Los parámetros necesarios para realizar un ensayo son denominación, velocidad de lecturas rápidas y lentas, así cómo la dirección de almacenamiento de datos, configuración y escalas.
Valores numéricos
En esta pantalla aparecen los valoren numéricos de todos los canales seleccionados en el ensayo a la vez. La información aparecerá por grupos, desde el 1 hasta el decimo. El sistema incluye un tratamiento de Históricos a través de la pantalla de Windows que nos ubica directamente en la carpeta correspondiente. Se elige el fichero queremos leer y se muestra en pantalla.
Conclusión:
Se trata por tanto de una implantación utilizando una arquitectura, hardware y software, totalmente estándar y que se puede evolucionar de National Instruments.
El dominio tecnológico y la capacidad de integración de Mondragón Sistemas, son los pilares fundamentales para la realización de proyectos “llave en mano” de Calidad Automatizada.
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