End-of-Line Prüfstand für Hydraulische Ventilblöcke. parametrierbaren Prüfsoftware

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Rudolph Abel
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1 End-of-Line Prüfstand für Hydraulische Ventilblöcke Konzept einer flexiblen, frei Konzept einer flexiblen, frei parametrierbaren Prüfsoftware

2 Inhalt Fa. RESA Systems GmbH Die Aufgabenstellung Lösungsansatz Hardware Konzept Software Konzept

3 RESA Systems GmbH 210 Mitarbeiter Stammsitz in Saarwellingen Niederlassung in Köln 2 Geschäftsbereiche Automotive Prüf- und Montagesysteme

4 RESA Systems GmbH Prüf und Montagesysteme - Vollautomatische Prüf- und Montagelinien -Konstruktion Mechanik und Elektrik -Steuerungstechnik, alle gängigen SPS-Steuerungen - Prüfstände - Lebensdauer und Funktionsprüfstände im Diesel und Benzin Bereich - Hochdruckeinspritztechnologie - Hydraulik und Pneumatik Prüfungen - Industrierechner - CompactPCI-Systeme (Echtzeitsystem) - Standard Industrie PC mit Messtechnik - Entwicklung Elektronik für Sonderapplikationen - Individuelle Prüf- und Abgleichsoftware - Visualisierung und Protokollierung von Messdaten - Datenbanksysteme und Statistiksoftware - Kopplung von Messeinrichtungen und Qualitätsleitsysteme - Bildverarbeitung - Regelungs- und Steuerungstechnik

CompactPCI-Systeme (Echtzeitsystem) - Standard Industrie PC mit Messtechnik - Entwicklung Elektronik für Sonderapplikationen - Individuelle Prüf- und Abgleichsoftware -

5 Aufgabenstellung Die Aufgabenstellung der Fa. RESA umfasste die Entwicklung eines Endof Line Prüfstandes für Hydraulische Ventilblöcke bei einer Taktzeit von <= 150s. Der Auftrag umfasste folgende Gewerke Mechanische Konstruktion ( Inventor ) Hydraulische Hd Konstruktion Elektro Konstruktion ( Eplan ) Steuerungstechnik ( S7 ) Prüfsoftware ( LabView )

6 Lösungsansatz Randparameter: Die reine Zeit der hydraulischen Prüfungen gemäß den Lastenheftvorgaben betrug ca. 140s. Lösung: Die geforderte Taktzeit kann nur durch einen Prüfstand erreicht werden, der verschiedene Prozesse parallel bearbeiten kann. Entwicklung eines Prüfstandes auf einem Rundtakt Konzept mit vier Stationen

Lösung: Die geforderte Taktzeit kann nur durch einen Prüfstand erreicht werden,

7 Entwicklungsumgebung Prüfsoftware Als Entwicklungsumgebung wurde LabView in der Version 8.5 gewählt. folgende Gründe waren dabei ausschlaggebend: sehr gute Visualisierungsmöglichkeiten von Messdaten, Verläufen und Prüfstandskomponenten Treiber und Datenerfassungshardware aus einer Hand Umfangreiche Mathematik Bibliotheken Einfache Einbindung ng der SPS mittels RESA Standard Treibern Bibliothek für TDMS Datenablage Objekt-Orientiertes Orientiertes Programmieren mit LabView Klassen möglich

Prüfstandskomponenten Treiber und Datenerfassungshardware aus einer Hand Umfangreiche Mathematik Bibliotheken Einfache

8 Hardware Aufbau Dichtheitprüfung Industrie PC RS 232 Beschriften Einscannen MT Visu 0-10V NI PCI 6229 Profibus P-, T-Sensorik dezentrale E/A Ebenen Hydraulikaggregat Ventile Zylinder Motoransteuerung Vakuumerzeugung SPS Visu Q-Sensorik Prüflingsansteuerung

T-Sensorik dezentrale E/A Ebenen Hydraulikaggregat Ventile

9 Softwareansatz Aufteilung der einzelnen Stationen in unabhängige Software Tools Steuerung: SoftSPS Steuerung Siemens WIN AC, Programmiert mit S7 Graph im RESA Standard Station 1: Einscannen, Dichtheitsprüfung h i LbVi LabView Applikation i Station 2: Hydraulische Funktionsprüfung LabView Applikation Station 3: Station 4: Tools: Entleeren des Ventilblock SPS Beschriften des Ventilblock LabView Applikation RESA Prüfprogramm Editor

Dichtheitsprüfung h i LbVi LabView Applikation i Station 2: Hydraulische Funktionsprüfung LabView

10 Station 2 Arbeitsinhalt Arbeitsinhalt Funktionsprüfung Datenerfassung mittels DAQMX Treiber Visualisierung der Prüftechnik (Sensorik, Aktorik, Prüfergebnisse etc.) Handbedienung di der einzelnen Komponenten Ablaufsteuerung der Prüfung ( sieben unterschiedliche Prüfschritte ) in Abhängigkeit des Prüfprogramm Benutzerverwaltung Teilestatistik Druckfunktion für NIO Protokolle mittels HTML Datenablage im ASCII Format Datenbankanbindung über LabView.NET- Funktions Bibliothek Verwaltung von drei Prüflingstypen

) Handbedienung di der einzelnen Komponenten Ablaufsteuerung der Prüfung ( sieben unterschiedliche Prüfschritte ) in

11 Station 2 Softwareaufbau Struktur: ein LabView Projekt für alle Stationen Verwendung der integrierten Quellcodeverwaltungsfunktion Integration der Initialisierungsdateien im Projekt Vorteile: Übersichtlicher Projektaufbau jeder Entwickler kann auf den Sourcecode zugreifen verteilte t Entwicklung machbar

Initialisierungsdateien im Projekt Vorteile: Übersichtlicher Projektaufbau

12 Station 2 Eckdaten der Software Aufteilung der Funktionen auf mehrere Schleifen DAQ, Sensoren, Aktoren, Event, Arbeitskreis, Error Handling Kommunikation der Schleifen untereinander über Queues Kapselung der Funktionalitäten in LabView Klassen Sensor Klasse Aktoren Klasse Prüfling Klasse Ventil Klasse Anlagen - Klasse Insgesamt Entwicklung von ca. 950 VI

untereinander über Queues Kapselung der Funktionalitäten in LabView Klassen Sensor

13 Station 2 Visualisierung Umschaltung Anzeige Anlagenstatus SPS Status Prozesswerte Fortschrittsanzeige Funktionsprüfung umschaltbare Anzeige

14 Station 2 Blockschaltbild Datenerfassung DAQ IN Schleife erfasst abhängig von der Konfiguration zyklisch bzw. kontinuierlich die Sensordaten der DAQ Karte Aktor Schleife erfasst den aktuellen Status der Aktoren von der SPS, übergibt die Daten in die Aktorklasse und visualisiert diese Sensor Schleife übernimmt die Sensor Schleife übernimmt die Werte der DAQ Schleife und die Werte der Sensoren von der SPS in die Memberdaten der Sensor Klasse und visualisiert diese

übergibt die Daten in die Aktorklasse und visualisiert diese Sensor Schleife übernimmt die Sensor Schleife übernimmt

15 Station 2 Blockschaltbild Event und Arbeitskreisauswertung Events werden in separater Schleife ausgewertet. Die Auszuführenden Funktionen werden mittels Queue an die Arbeitskreis Schleifen übergeben A b it k i fühtdi Arbeitskreis führt die entsprechenden Funktionen aus der Eventstruktur aus

Die Auszuführenden Funktionen werden mittels Queue an die Arbeitskreis

16 Station 2 Blockschaltbild Funktionsbeispiel Aufbau einer Prüfungsfunktion Methode der Prüflingsklasse Ruft die benötigten Daten aus der Sensorklasse ab Betätigt die Aktorik mittels Aktor - Methoden Ablauf Allgemein Auslesen der Prüfschritt Parameter Setzen der Schaltstellung Einstellen des Durchflusses Ausgeben der Stromrampe des Prüfling Datenaufnahme Datenauswertung Visualisierung der Ergebnisse

Aktor - Methoden Ablauf Allgemein Auslesen der Prüfschritt Parameter Setzen der Schaltstellung

17 Station 1 Arbeitsinhalt Arbeitsinhalt Scannen der Prüflingskennzeichnung (DMC) Auswertung DMC auf Plausibilität Verifizierung DMC mittels Produktionsdatenbank Einspannen des Prüfling Dichtheitsprüfung it des Prüfling Speichern der Ergebnisse Freigabe weitere Bearbeitung eingesetzte Techniken Einlegen und Dichtheitsprüfung Anbindung Scanner und Dichtheitsprüfgerät mittels VISA Treiber Zugriff auf Oracle Datenbank mittels DLL über LabView.NET-Funktions Bibliothek Datenablage in TXT Dateien Einbindung der SPS Steuerung über RESA Kommunikations DLL

eingesetzte Techniken Einlegen und Dichtheitsprüfung Anbindung Scanner und Dichtheitsprüfgerät mittels VISA Treiber Zugriff auf Oracle

18 Station 4 Arbeitsinhalt Beschriften von IO Teilen mittels Nadelpräger Erstellung einer Chargenliste Druck der Chargenliste Verlaufsanzeige eingesetzte Techniken Prägen und Chargenprotokoll Anbindung Nadelpräger mittels VISA Treiber Speichern der Teilenummer in einer TXT Datei Drucken des Chargenprotokoll mittels HTML Einbindung der SPS Steuerung über RESA Kommunikations DLL

Chargenprotokoll Anbindung Nadelpräger mittels VISA Treiber Speichern der Teilenummer in

19 RESA Prüfprogramm Editor Arbeitsinhalt Erstellen, Parametrieren und Dokumentieren von Prüfabläufe verwendete Tools Einlaufprogramm Editor Stromrampeneditor Hüllkurven Editor Schaltstellung Editor Erstellen und bearbeiten b von Prüfprogrammen

Tools Einlaufprogramm Editor Stromrampeneditor Hüllkurven

20 RESA Prüfprogramm Editor Vorteile Der Endkunde kann Prüfabläufe frei zusammenstellen Die Parameter kann der Kunde frei definieren Benutzerdefinierte Editoren können hinzugefügt werden Prüfprogramme können auf jedem beliebigen PC erstellt werden

Kunde frei definieren Benutzerdefinierte Editoren können

21 RESA Systems GmbH RESA Systems GmbH Gewerbegebiet John Werner-von-Siemens-Str Saarwellingen Christoph Klasen Abteilungsleiter Rechnersysteme 06838/ Vielen Dank kfür ihre Aufmerksamkeit k

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