Universeller Sensortester als Plattformentwicklung für MTS Sensor SSI, EtherCAT, CAN unter Verwendung von PXI, FPGA, RT und weiteren NI Technologien
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- Bertold Fuchs
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1 Universeller Sensortester als Plattformentwicklung für MTS Sensor SSI, EtherCAT, CAN unter Verwendung von PXI, FPGA, RT und weiteren NI Technologien Markus Solbach, Managing Partner, NOFFZ Technology GmbH
2 Agenda Noffz Kurzvorstellung Noffz Fokus und Testerplattform Das MTS Tester Projekt Einführung MTS Module Die Lösung Der Tester Ausblick
3 NOFFZ GmbH System Integrator, Entwicklungsdienstleister, Testhaus Markus Solbach, NOFFZ ComputerTechnik GmbH
4 NOFFZ ComputerTechnik GmbH Automotive Automation Chemie/Pharma Elektronik Maschinenbau Medizin Telekom Wir bieten umfangreiche Lösungen & Dienstleistungen im Bereich ATE, FKT/ICT, Multimedia Test, Display Test, Produktentwicklungen und mehr Unser Fokus: 1. Entwicklung & Produktion von kundenspezifischen, automatischen & halbautomatischen Test-/Messtechnik Systemen 2. Hard- & Software Entwicklung 3. Bildverarbeitung, u.a. mit Display- und LED Test 4. Produktentwicklung und flexible Kleinserien-Fertigung von elektronischen Modulen, Schnittstellen & Geräten 5. Produkte & Service im Bereich Universeller Testerplattorm (UTP), RF Aufzeichnung & Wiedergabe (URT), sowie Testdatenmanagement (Proligent) mit MES/FIS
5 NOFFZ UTP & URT Skalierbarkeit von mobilen über Off-Line bis In-Line Testlösungen geringe Kanalzahl & Komplexität - sutp 4510 & URT - SMTA Integrierter Adapter - UTP 6010 Minirack - UTP 9010-E-W ICT/FKT/HIL - UTP 9050 Vision/LED/Display Test - UTP 9060 Vision/Haptik Tester hohe Kanalzahl & Komplexität - UTP 9065 Run-In/FKT x-fach parallel - UTP 9070 Schnelles Wechselsystem SCC - UTP 9080 ICT/FKT In-line Mobil Off-Line In-Line
6 NOFFZ UTP Reports, Daten-, Varianten- Management ICT Daten FKT Daten Variants- & Type Management Run-In Daten Reports Statistic cpk, Yield, Repair
7 Das MTS / NOFFZ Tester Projekt für SSI, EtherCat, CAN, Analog Sensoren
8 Das MTS Sensor Tester Projekt
9 MTS Testerprojekt 1966 gegründet MTS (Firmenzentrale Minneapolis, USA) führender Anbieter mechanischer Test- und Simulationssysteme und magnetostriktiver Sensorik. MTS Systems beschäftigt weltweit 2000 Mitarbeiter. Anfang 1970 hat MTS Sensors - ein Unternehmensbereich der MTS Systems Corporation - das magnetostriktive Messprinzip erfunden Produkte: linearen Positionssensoren und Füllstandsonden
10 MTS & NOFFZ Hardware & Software Platform Configuration and Variant management Measurement Software Hardware Abstraction MTS Products Database Level TestStand and Database Level Measurement Core Layer Device Driver Layer and Trigger/Synchronisation TestStand and LabVIEW with discussion C, C++, C# possible Interface to Measurements and Tester Control MTS Products Interfacing Database tbd. Realtime Interfaces to (Profibus, CAN, SSI, Analog, etc.)
11 Universal Sensor Tester Project - HW Mess Station & FKT System für Sensortest mit: SSI Ethercat, Profibus, CAN, AI Laser Steuerung, Motorensteuerung und Messdatenakquisition PXI System ICT/FKT System im FPGA Integration NOFFZ NCT 4422 (SSI, RS422) Sync. & Triggermodul FPGA & Laser Integration, etc.
12 Universal Sensor Tester Project - Rackaufbau
13 Blockdiagram
14 MTS Software Structure Top Down & Bottom Up View - 3 Layer Architecture 3 Layer Architecture Top Level GUI and DB with: - Barcode Scanning - Product Selection - Variants (SSI, GrayCode, ) - Algorithm GUI & DB Layer 1 User GUI, TS Sequence and Database Windows Host to RT Interfacing Layer 2 RT Measurement Unit Program Sequencing Algorithm, Programing of interfaces FPGA Base Trigger & Sync Module Measurement & Control running on RT Layer 3 CAN Profibus Interbus Laser SSI EtherCat Bottom Up - Measurement Core - DataStreaming via RT to Windows Host - Synchronisation
15 NI Hypervisor Anwendungen (Datenbanken, Dateisystem, etc. ) Windows LabVIEW Real-Time Determinismus Grafische Benutzeroberfläche Real-Time I/O Dienste (Virenscanner, etc. ) Timing Virtualization Layer (NI Real-Time Hypervisor) Hardware Layer RAM E/A bzw. Feldbus HDD/ SDD CPUs
16 MTS SW-Structure
17 MTS Master Operator Interface GUI - High Level (C#,.Net)
18 MTS SSI / Laser Host GUI - High Level
19 MTS Hardware RT&Trigger Engine GUI LabVIEW WIN/RT Hypervisor&FPGA SSI DC Power FPGA / Laser Timing Module EtherCat
20 MTS TestStand Sequence Step Editor with LabVIEW, DLL,.NET Callings & NOFFZ UTP Device Controller
21 MTS Programming TestInterface LabVIEW
22 MTS Database Configuration Tool GUI Overview
23 crio Module SSI NCT 4422 crio: 4-kanaliger, digitaler, differentieller Ausgang (RX-Kanal) 4-kanaliger, digitaler, differentieller Eingang (TX-Kanal) RS422-Gleichtaktmodus von -7V bis +12V unsymmetrischer TTL-Modus möglich Input-Delay-Zeit: 46ns typ. Output-Delay-Zeit: 35ns typ. NCT 4422 crio Modul unterstützt SSI- und RS232-Protokolle sowie andere serielle Protokolle, die auf RS422-Hardware basieren.
24 Universal Sensor Tester Projekt Themen bei der Realisierung Universal Sensor Tester Projekt Recherche der Spezifikation, Anforderung Softwarestruktur mit Core Architektur für RT/Windows/FPGA Datenbankmodelentwicklung und Typen-/Variantenhandling Universal Sensor Tester Setup Entwicklung crio und Ersatz von bestehender MTS spezifischer SigCon. SSI Ethercat Tests und Triggerkoncept Laser Steuerung und Akquisition, FGPA Implementation FPGA - Synchronisation / - triggerung, sowie zugehörige Tests Analyse und Messungen Databank Basis Entwicklung / Core Framework, Proof of concept Flashen des Produktes, Varianten
25 Besondere Herausforderungen bei der Realisierung Aufgrund Hypervisor, FPGA, RT, WindowsXP, Datenbank Performance und Durchsatz durchaus kritisch Jenaer Laser Messtechnik Integration, FPGA Implementation aufwendig Triggerkonzept bei EtherCat Datenbankkonzept für individuelle Sensorprogrammierung und test, aufgrund vielschichtiger Parametersätze, Flashfiles, individuelle kundenspezifische Sensorlängen und Schnittstellen
26 Ausblick: Optimierungen Programming Interface entflechten Komponenten isolieren, um besser Produktvarianten einzupflegen, sowie der notwendigen Datenbankanpassung Entwicklung eines Produkt Calculation Modules Eventueller Roll-out an weiteren Tester in Zukunft geplant
27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit NOFFZ ComputerTechnik GmbH Markus Solbach Tempelsweg 24A D Toenisvorst (Near to Airport Duesseldorf) MTS Sensor Auf dem Schüffel Lüdenscheid Phone: Fax: Markus.Solbach@noffz.com Web: Phone: Tel.: Fax: Web:
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