前言
在院所数字化转型这方面,很容易随大流造成的一个问题就是信息孤岛问题,每个部门搞每个部门的数字化,IT部门做的系统给工程师去使用当然会出现数据量,使用流程,接口等方面不匹配的问题,而测试工程师的系统对于再上一级的管理,各平台的融合等方面,都有考虑不齐全的问题,导致的现象会是大家各自用各自的系统,信息不共享,不关联,导致我们很多珍贵的试验数据没有发挥价值,管理体系不严密。
实际项目概述
为完善大功率试验室场地和试验台位等条件建设,以满足业务发展需求,本着逐步比肩国内外一流齿轮箱试验现场的目标,在试验台智能化建设方面需要完善和实现试验室数据化、试验室仪器设备联网和建立标准的设备数据连接,对于试验室的智能、数字化的进程进行落地和尝试,结合试验室的操作业务流程,借助信息化流程,实现试验台的数字化综合试验系统。
试验台需按高标准完成信息化、网络化、规范化、无纸化、自动化的路线建设,最终试验室达到现场智能化要求,通过数字化打通链路,在智能化设计上需要具备一定的前瞻性,本着实用性、人性化原则,不能为智能化而智能化,功能贴近且方便现场人员使用,本着提高试验效率,规范试验装配操作,方便数据追溯,减少管理成本,降低现场安全、质量风险为目标,以提升传动装置部智能化低噪声综合试验能力。
在此系统中建立标准的设备数据连接,兼容后续新增设备的接入。可支持新增试验台位的扩展,该智能化系统建立成平台式,将试验台位模块化,方便日后增加其他试验台以模块化形式连入该平台。
数字化平台建设规划
以测试数据为核心的数字化平台的建设分三步来走。
一、最核心以及最关键的第一步,打造“数智”底座,底座包含了基础硬件设施,物联底座,AI底座,数据底座。
数据底座是所有数据的入口,一个性能强大,成熟的底层测试框架为重中之重,这为你之后系统的拓展性,多系统的融合,平台的运载量有密切关系。面向对象的软件平台,结合NI LabVIEW及TestStand便扮演了这样的角色,NI成熟且强大的编程环境结合软件平台的高拓展性,完美贴合了针对数据底座所有需求。
物联底座中,通过各种信息传感设备RFID,红外,GPS等对全厂区的建立设备标签,进行监控及管理,在最重要的测试设备这一块我们利用NI Systemlink测试系统管理工具,对重要测试设备进行监控管理。
AI底座,我们进行对算法的管理,在这里进行对大量数据的优化计算,提升效率与品质。
二、在“数智“底座的基础上,构建属于适合自己的应用赋能平台,针对以测试数据为核心的平台来说,NI Systemlink优势会表现突出,与TestStand的智能自动化模块,数据分析,数据追溯,测试资产健康大数据,可视化DASHBOARD都可依靠Systemlink进行快速部署,接口全面设备信息丰富、通过基于Web的测试监控提供洞察信息,并利用企业级分析和报表生成功能让数据发挥强大价值。平台部署的各种功能引擎,并基于BS的数据服务架构配合Systemlink系统管理软件支撑起平台应用的各项功能模块,打造这套智慧平台。
三、院所平台的构建以客户体验与需求为基准进行定制化打造。
试验台采集系统要求
数据采集选用集成PXI平台及测试模块的数据采集平台。
含PXI机箱、PXI控制器、模拟采集模块、RTD采集模块、热电偶采集模块、TTL电平输入输出模块、30V数字输出模块、振动采集模块、计数器采集模块和模拟输出模块测试硬件模块;
含内部所有结构件及其配套的五金件、内部导线、内部接插件、开关等附件;
配置1个定制接口面板和铭牌;
1套试验台数据采集软件。
系统采集指标如下:
1.模拟信号采集
数量:80路差分信号;
采样率:500kS/s;
精度:16位;
2.RTD采集
数量:20路;
精度:24位;
适用PT100,PT1000,可支持2线、3线或4线电阻式温度检测器(RTD)测量;
3.热电偶采集
数量:32路;
精度:24位;
适用K、J、E、N等型号;
高速模式下 90 S/s/ch 采样率;高分辨率模式下 1 S/s/ch ;
4.开关量输入
通道数:96路;
数字电平:5V TTL;
可支持双向数字通道;
5.开关量输出
通道数:32路Source输出;
带组隔离;
数字电平:±30VDC;
板卡支持可编程上电状态功能可让用户使用软件来配置初始输出状态;
6.振动信号采集
通道数:16路;
DSA动态范围:114db。满量程电压与可以测量的最小信号之比;
2个增益;
交流/直流耦合;
最大采样率:204.8kS/s;
精度:24位;
具有IEPE恒定电流信号调理;
所有通道同步采样;
7.脉冲信号采集
精度:32位
通道数:4路;
频率:50kHz;
8.电压输出
电压范围:±10V ;
通道数:4通道;
更新速率:2.86MS/s;
9.PXI机箱
PXI机箱使用8槽PXI机箱;
槽位数量:8;
背板速率:最大速率为8GB/s;
混合槽位:4;
含系统定时插槽,板载时钟类型VCXO;
10.PXI控制器
PXI控制器采用2.6GHz控制器;
CPU: Intel core i7;
控制器系统:LabVIEW Real-Time(PharLap)+WINDOWS 7 双系统;
处理器数量:4;
以太网:2个;
USB:2个;
硬盘:500G ;
最大控制器带宽:2GB/s;
系统分布式架构服务
实际方案数据流图
软件平台
资产管理平台
Systemlink在案例的应用赋能层扮演着很重要的角色,测试,资产管理,系统的管理。对于开发人员来说可以让我在大框架下进行快速部署,迭代,兼容性好,展示效果好,稳定性好。它的配置可以检测系统健康,编译代码,远端测试。资产模块对我局域网内所有测试系统去做监控与管理,出报表。测试模块和TestStand自动测试序列挂钩,可以利用Systemlink做TestStand的配置与监控,以及做所有进入平台的数据检索与分析。再向上,如果有条件做云,这块的接口都是预留好的。
RFID资产管理系统
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