Разработка программного обеспечения макетного образца системы сбора и отображения измерительной информации на базе программно-аппаратного комплекса NI

Система предназначена для повышения точности отработки программы прочностных и усталостных испытаний конструкций, повышения достоверности измерений и предотвращения аварийных ситуаций путем оперативного контроля за состоянием объекта и оборудования испытательного комплекса.

Схема испытательного стенда

В системе контроля сил (СКС) каждой точке нагружения поставлены в соответствие два канала измерения. В первом, основном, канале параллельно с соответствующим каналом системы управления нагружением выполняются измерения усилий, воспринимаемых основным датчиком. Второй канал измерения усилия в точке подключен к контрольному датчику. 

Основные функции системы

  • Конфигурирование каналов
  • Измерение и визуализация в реальном времени сил во всех точках нагружения
  • Диагностика работы измерительного тракта
  • Выдача дискретных сигналов аварии при рассогласовании основного и контрольного каналов измерения
  • Выдача дискретных сигналов аварии при превышении уставок нагружения
  • Непрерывная регистрация измерительной и контрольной информации
  • Протоколирование действий оператора
  • Визуализация зарегистрированных данных
Тестирование системы при запуске Визуализация данных в числовом и графическом виде Визуализация данных в виде эпюр нагружения

Состав системы

  • асси реконфигурируемого ввода-вывода с интегрированным контроллером реального времени NI cRIO-9074
  • Модули аналогового ввода NI 9205 (пять 32-канальных модуля)
  • Модули цифрового вывода NI 9476 (три 32-канальных модуля)
  • Персональный компьютер, на котором реализованы функции интерфейса оператора

Основные технические характеристики системы:

  • Каналов измерительных: 160 (основных и контрольных)
  • Каналов выдачи дискретных сигналов: 80
  • Длительность цикла измерений: 256 мкс
  • Длительность периода измерений, обработки и регистрации данных: 10 мс
  • Задержка формирования дискретных сигналов, не более: 320 мкс
  • Приведенная погрешность измерения напряжения: 0,05 %

Для анализа результатов испытаний разработана специальная программа, позволяющая выполнять прореживание и интерполяцию больших массивов данных с контролем погрешности восстановления зарегистрированной информации.

Выбор данных для отображения Визуализация данных

Программное обеспечение спроектировано в среде LabVIEW с использованием модулей LabVIEW Real Time и LabVIEWFPGA.

Разработка выполнена по заказу СибНИА им. А.С. Чаплыгина