Автоматизация циклических испытаний с Engee

Вот важная новость с фронта ИИ: MaksimSidorov 8 минут назад Автоматизация циклических испытаний с Engee Средний 3 мин 275 Блог компании ЦИТМ Экспонента Инженерные системы * Робототехника Matlab * Анализ и проектирование систем * Кейс Циклические испытания материалов – это задача, где важны не только механика установки, но и качество программного контура: нужно управлять нагружением, синхронно снимать данные с датчиков, сохранять результаты и видеть процесс в реальном времени. В совместном проекте внедрения с Институтом физики твердого тела (ИФТТ) РАН мы проверяли, можно ли использовать Engee как основу для автоматизации установки циклических испытаний композитных материалов. Перед нами стояла прикладная задача: реализовать сбор данных с тензодатчика и датчика перемещения и управление сервоприводом.

Общий вид установки для циклических испытанийНа фото выше показана установка, с которой мы работали в рамках проекта: сервопривод с эксцентриком, механический узел нагружения, тензодатчик и датчик перемещения. Что нужно было автоматизироватьУстановка нагружает образец циклически. Серводвигатель через эксцентрик преобразует вращательное движение в поступательное движение нажимного ролика.

Технические детали

В процессе испытания система должна фиксировать два параметра:перемещение образца;нагрузку с тензодатчика. По этим данным строится кривая «сила – перемещение», которая позволяет анализировать поведение материала при циклической нагрузке. В составе стенда использовались:серводвигатель переменного тока ELM1H-0200MA60F;серводрайвер EL7-RS400P;АЦП ADS1256;тензодатчик DYLY-106;датчик перемещения KTR-25 mm;Arduino Nano для сбора данных.

Черновая схема оборудования и подключения датчиковПостановка задачиВ рамках проекта нужно было собрать единый программно-аппаратный контур:Снимать данные с тензодатчика и датчика перемещения в реальном времени. Сохранять измерения в txt-файл с тремя колонками: время, перемещение, нагрузка. Управлять сервоприводом: выполнять запуск и останов на заранее установленной скорости вращения.

Частота нагружения образца составляет 6 Гц. Чтобы достаточно подробно описывать кривую «сила – перемещение», требуется не менее 500 точек на период. Минимальная расчётная частота сбора данных получалась около 3 кГц, а целевая была задана с запасом – 10 кГц.

Отраслевые последствия

Для обмена данными между Engee и оборудованием используется платформа Engee. Она подключает Engee к внешним устройствам, интерфейсам, протоколам и программным средам через пакеты поддержки оборудования. В нашем случае использовались блоки поддержки оборудования для:обмена по COM-порту;управления через Modbus.

Сбор данныхИзмерительный контур был построен вокруг тензодатчика, датчика перемещения, АЦП ADS1256 и Arduino Nano. Arduino считывает данные с АЦП, после чего перед отправкой по UART буферизует собранные значения. Такой подход нужен, чтобы сгладить неравномерности передачи и сохранить устойчивый поток измерений при высокой частоте сбора.

Далее данные передаются по UART/COM на компьютер, где Engee через Engee.

Этот прогресс даёт важные сигналы о будущем отрасли, и технологический мир внимательно наблюдает.