Banc d’endurance pression pulsée huile

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"LabVIEW et le matériel CompactRIO nous ont permis de développer facilement une interface homme-machine intuitive et de garantir une gestion optimale des cycles de pression."

- Philippe BRANDAO, INGENIA-system

The Challenge:
Réaliser un banc d’endurance pression pulsée huile entièrement paramétrable en utilisant les produits NI afin d’effectuer des essais d’endurance (jusqu’à un million de cycles) à différentes pressions (de 0,5 à 30 bar) et températures (de 60 à 130°C) ; sur des échangeurs (de 1 à 3 par essai d’endurance) de différentes tailles (échangeur de jet ski, de bateau, de camion, d’engin de chantier, etc.). La supervision du banc sera réalisée dans l’environnement de programmation graphique LabVIEW. Le matériel NI retenu devra permettre d’assurer le contrôle-commande et les mesures du banc. Ce banc sera dédié aux essais d’endurance sur les produits en phase de R&D et en sortie de ligne de production.

The Solution:
Utiliser le matériel CompactRIO et LabVIEW RT pour obtenir de hautes performances à moindre coût et disposer d’un banc de test performant permettant la gestion des cycles de pression et des temps de paliers imposés (variables de 500 à 1 500 ms), l’acquisition de diverses mesures, la visualisation en temps réel du synoptique complet du banc et des cycles de pression, la sauvegarde des données et l’export des données au format XLS.

Author(s):
Philippe BRANDAO - INGENIA-system

La société INGENIA-system, située à Reims en Champagne-Ardenne, est un intégrateur de produits National Instruments spécialisé dans le domaine du test et de la mesure qui conçoit des bancs d’essais « clés en main ». À la demande d’un équipementier naval et automobile, INGENIA-system a réalisé un banc d’essais pression pulsée huile, en partenariat avec une entreprise rémoise, spécialisée en hydraulique. Ce banc d’essais permet de contrôler les prototypes d’échangeurs, des retours clients mais aussi des échantillons provenant des lignes de production d’un équipementier naval et automobile sur le site d’Aubagne.

Un nouveau banc pour permettre des essais d’endurance de haute précision

Il était nécessaire de concevoir un banc de pression pulsée huile pour répondre aux nouveaux besoins du client. Objectif : pouvoir effectuer des cycles de pression sur une gamme de 0,5 à 30 bar, autour d’une température de 60 à 130°C et des temps de paliers de pression de 500 à 1 500 ms, en garantissant une précision, une stabilité et une répétabilité des différents paramètres sur des durées d’essais allant jusqu’à 1 million de cycles, soit environ 23 jours d’essais d’endurance.

Suivi d’essai et supervision en temps réel

Lors du lancement d’un essai d’endurance, l’application transmet au CompactRIO les caractéristiques du cycle demandé et le nombre de cycles à réaliser en utilisant les variables partagées. Durant l’essai, l’opérateur dispose d’un affichage en temps réel du synoptique complet du banc et des différentes mesures (pression et température) sur un graphe déroulant, du réglage des échelles X et Y, des informations sur le cycle demandé, du nombre de cycles réalisés (et à réaliser) et des informations sur le produit en cours de test. Une fois l’essai terminé, l’opérateur peut procéder au post-traitement puis à l’exportation des données au format XLS. L’opérateur peut tester jusqu’à trois échangeurs en parallèle pour gagner du temps sur ses essais d’endurance.

Le matériel CompactRIO pour mesurer et contrôler

En ce qui concerne le contrôle-commande et l’acquisition des données, le matériel cRIO-9074, permettant d’intégrer jusqu’à huit modules d’E/S de la Série C, a été rapidement retenu pour son prix et ses performances. L’ensemble est géré par l’environnement de programmation graphique LabVIEW pour l’interface PC et LabVIEW RT pour le code embarqué sur le CompactRIO. Un panel PC dialogue en Ethernet avec le châssis CompactRIO qui gère l’ensemble du banc en temps réel. Un module NI-9205 permet d’effectuer les mesures de pression et de température. Un module NI-9265 permettra de générer la consigne de pression et la fréquence des pompes. Un module NI-9425 permet de récupérer l’état des différents composants du banc (électrovannes, capteurs, sécurités) Enfin, un module NI-9476 permet de piloter les électrovannes et de démarrer les pompes.

L’interface est entièrement réalisée sous LabVIEW et permet de superviser le banc d’essais, de charger un produit, de paramétrer les essais d’endurance, de lancer le cycle de pression, de lancer les acquisitions, de sauvegarder les données, de traiter les données et de les exporter (fichier tableur et image du graphe).

À la fin d’un essai,  le fichier est sauvegardé automatiquement au format XLS pour pouvoir être exploité sous Excel.

Un mois de développement

L’application de contrôle-commande et de mesure sous LabVIEW a été développée en un mois et la conception mécanique et hydraulique en deux mois. Nous avons apprécié la facilité de mise en œuvre du matériel CompactRIO et le déterminisme de LabVIEW RT. Le banc est actuellement utilisé dans le laboratoire d’essais d’un équipementier naval et automobile à Aubagne.

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