Des transmetteurs de température étalonnés en ligne avec LabWindows/CVI et un système PXI

Author(s):
L. Guillaume - Honeywell
S. Bayard - Honeywell

Industry:
Industrial Controls/ Devices/ Systems, Electronics

Products:
Data Acquisition, LabWindows/CVI, Serial, PXI/CompactPCI, GPIB, Instrument Connectivity, Switches, Instrument Drivers/IVI

The Challenge:
Étalonner les transmetteurs de température STT 150 en production.

The Solution:
Créer un banc d’étalonnage rapide, robuste et fiable à l’aide d’un système PXI, d’instruments de mesure et de LabWindows/CVI.

Le site d’Honeywell, à Amiens dans la Somme, conçoit et produit des régulateurs, des transmetteurs et des enregistreurs. Le groupe Test a réalisé un banc d’étalonnage en production pour une nouvelle gamme de transmetteurs de température STT 150, fiables, précis, très compacts et faible coût (200 Euros). Les transmetteurs de température permettent de transformer la mesure issue d’un capteur de type thermocouple ou RTD en une boucle de courant 4-20 mA. Chaque transmetteur est étalonné en cours de production afin d’éliminer les erreurs de gain et d’offset.

Plusieurs critères ont été pris en compte dans le choix du matériel et du logiciel constituant le banc d’étalonnage : le temps d’étalonnage, la robustesse du système et la possibilité de reproduire ces bancs partout dans le monde. Nous avons retenu le système PXI car il est durci et robuste ; quant à LabWindows/CVI, il nous permet de travailler en multitâche et donc d’effectuer la calibration de plusieurs transmetteurs en parallèle. Enfin, les produits National Instruments sont disponibles partout dans le monde, ce qui nous assure de pouvoir reproduire le banc quel que soit le site de production choisi.

Mise en oeuvre
Deux bancs permettant de gérer 30 transmetteurs en parallèle ont été conçus, l’un pour l’étalonnage et l’autre pour la vérification de l’étalonnage. Chaque banc est constitué d’un système PXI monté en baie, où se trouvent un contrôleur 333 MHz équipé d’un port GPIB (PXI-8156B), quatre modules de huit ports série (PXI-8420), et deux modules de 32 relais (PXI-2503). Lors de l’étalonnage, un opérateur positionne 30 transmetteurs STT dans un nid de test et lance le programme. Les STT sont reliés au système PXI via 30 ports série ; les relais permettent de fournir ou de couper les tensions d’alimentation des STT. Trente calibrateurs AOIP, pilotés par GPIB, génèrent des valeurs correspondant aux différents gains des transmetteurs. On vient ensuite mesurer les valeurs lues par les STT via un multimètre HP en série et on calcule le gain et l’offset de correction, qui sont stockés dans les EEPROM des transmetteurs.
On place ensuite les 30 STT dans le second banc, identique au premier, pour détecter les erreurs de bruit, linéarité et précision. Toutes les données sont stockées dans une base de données sur le réseau, via le SQL Toolkit de CVI. Une fois ces tests effectués, on place une résine autour du transmetteur et on effectue un test final. À chaque test, des informations sont envoyées dans les EEPROM des STT, ce qui permet de vérifier que le test précédent a bien été effectué.

L’application, développée avec LabWindows/CVI sous Windows NT, utilise le multitâche. L’étalonnage des 30 STT est effectué en parallèle et prend environ 12 minutes pour l’ensemble. Le parallélisme fonctionne très bien car lors d’un étalonnage, il y a beaucoup de temps d’attente pour la stabilisation, ce qui permet de passer la main à une autre tâche. La vérification des 30 STT est effectuée sur le même principe et dure aussi 12 minutes. Les temps d’étalonnage et de vérification obtenus vont nous permettre de respecter le rythme de la production estimée à 65 000 pièces par an.

Sous LabWindows/CVI, nous apprécions la facilité de communication avec les différents périphériques (GPIB, série, DAQ...). Les nombreux exemples fournis en standard avec LabWindows/CVI permettent de prendre en main très rapidement un nouveau matériel. Nous avons utilisé des variables pour les chaînes de caractères apparaissant sur les faces-avant, ce qui nous permet de distribuer le programme en n’importe quelle langue partout dans le monde. Les bancs d’étalonnage sont utilisés depuis février 2000 et fonctionnent très bien. Nous utilisons les fonctions MSP (Toolkit SPC de LabWindows/CVI) en ligne, pour vérifier s’il n’y a pas de dérive et pour analyser la production a posteriori.

Juillet 2000

Author Information:
For more information on this Case Study, contact:
L. Guillaume
Honeywell
Espace Industriel Nord Rue André Durouchez
Amiens Cedex 80004
France
Tel: 03 22 54 56 56
laurent.guillaume@honeywell.com

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