Pilotage de pôts vibrants avec. Didier Cagny Forum Aéronautique, Spatial et Défense Toulouse 14 juin 2012

Transcription

1 Pilotage de pôts vibrants avec National Instruments Didier Cagny Forum Aéronautique, Spatial et Défense Toulouse 14 juin 2012

2 Création 2005 Situation : Gap Hautes Alpes Didier CAGNY + 25 ans d expérience «Vibration Controller» + 20 ans d utilisation de matériel National Instruments

3 Historique : Unix Temps Réel Multi Processeurs Acquisition de données LabView RT

4 Qu est ce que le pilotage de vibrateur?

5 Pourquoi faire des Tests de Vibrations Pour s assurer que le produit ( DUT ) sera capable de survivre dans l environnement auquel il sera soumis sans dégradations importantes de ses performances. Parfois, le produit ne peux pas être soumis à son Parfois, le produit ne peux pas être soumis à son environnement ( trop de combinaisons, système final non terminé, environnement non connu, etc.. )

6 Quelles sont les sources de vibrations typiques? Les vibrations peuvent être introduites sur le produit à partir d une grande variété de sources comme : Impacts dus au transport, manutention ou chutes. Sinusoïdales dues à des équipements en rotation. Aléatoires dues aux transports par camions sur route, avions, trains, etc. Sismiques durant les tremblements de terre.

7 «Vibration Controller»

8 Boucle d Asservissement : Ampli + Shaker + DUT Drive Mesures / Référence Correction Calculs d erreurs

9 Quelques Installations :

10 CEA Saclay Pilotage Multi-Axes : 16 voies 6 Drives

11 Pilotage PXI 16 voies Drive Cola Châssis PXI déporté fibre optique 200 m

12

13 THALES Optronique 2 x Pilotage Mono-Axe PXI 32 voies Drive Cola Possibilité d avoir une console 64 voies par synchro châssis PXI via PXI-6653

14 Pilotage PXI 40 voies Drive - Cola

15 Vibrateurs

16 Multi-Shakers

17 Le Pilotage & National Instruments Pourquoi NI? Propose l ensemble des éléments constituants une console de pilotage : Cartes d acquisition pour analyse Vibrations ( DSA ) Cartes de génération Systèmes Modulables et ouverts Système d exploitation Temps Réel Outils de développement et mise au point Coût

18 Pourquoi Temps Réel pour le pilotage? Qu est ce que le temps réel? Grande fiabilité logicielle : pas de plantage Grande fiabilité matérielle : cible durcies Déterminisme : garantie que la tâche sera réalisée à l instant voulu et dans le temps imparti. Primordial pour une console de pilotage Remarque : temps réel ne signifie pas forcément rapidité

19 Les configurations DSA pour le pilotage : USB PCI USB-4431 PCI-4461, PCI-4462, PCI-4472, PCI-4472B PXI & PXIe PXI-4461, PXI-4462, PXI-4472, PXI-4472B, PXI-449x PXIe-4492, PXIe-4497, PXIe-4499

20 USB voies 1 Drive Caractéristiques 4 entrées simultanées 24 bits 1 sortie analogique Gamme dynamique de 100 db Fréquence d échantillonnage de 102,4 kéch./s Gamme entrée +/- 10 Volts Gamme sortie +/- 3,5 Volts Conditionnement du signal Couplage AC/DC, IEPE & TEDS Filtres anti-repliement Filtre passe-haut avec fréquence de coupure AC de 0,1 Hz

21 DSA 447x PCI & PXI Caractéristiques 8 entrées simultanées 24 bits Gamme dynamique de 110 db Fréquence d échantillonnage de 102,4 kéch./s Gamme entrée +/- 10 Volts Conditionnement du signal Couplage AC/DC et IEPE Filtres anti-repliement Filtre passe-haut avec fréquence de coupure AC de 3,4 Hz ou 0,5 Hz

22 DSA-4461 PCI, PXI, PXI-h Caractéristiques 2 ou 4 entrées simultanées 24 bits 2 sorties analogiques 24 bits simultanées ( 4461 ) Gamme dynamique de 118 db Fréquence d échantillonnage de 204,8 kéch./s Gamme entrée +/- 316 mv à 42,4 V Gamme sortie +/- 10 V Conditionnement du signal Couplage AC/DC et IEPE Filtres anti-repliement & anti-imaging Filtre passe-haut avec fréquence de coupure AC de 3,4 Hz

23 DSA-449x PXI & PXIe Caractéristiques 8 ou 16 entrées simultanées 24 bits Gamme dynamique de 114 db Fréquence d échantillonnage de 204,8 kéch./s Gamme entrée +/- 316 mv à 10 V Conditionnement du signal Couplage AC/DC, IEPE & TEDS Filtres anti-repliement Filtre passe-haut avec fréquence de coupure AC de 0,5 Hz

24 Châssis PXI & PXIe NI PXIe-1071 : 3 x PXIe H NI PXIe-1078 : 3 x PXIe, 5 x PXIe H NI PXIe-1073 : 2 x PXIe, 3 x PXIe H NI PXI-1042Q : 8 x PXI NI PXIe-1062Q : 4 x PXI, 2 x PXIe H, 1 PXI synchro

25 PXIe à 32 voies & 2 à 4 sorties 8 voies + Drive + COLA ( Constant Output Level Amplitude ) PXIe-4492 PXI-4461h 32 voies + Drive + COLA 2 x PXIe BNC-2144 PXI-4461h

26 PXIe à 64 voies & 2 à 8 sorties ou 128 voies d entrée. 8 voies + Drive + COLA PXIe-4492 PXI-4461h 64 voies + 8 Drives 4 x PXIe x BNC x PXI-4461h

27 Quel Contrôleur?

28 Contrôleurs : Contrôle du PXI par PC : MXI-4 Contrôle de PXI ou PXIe par ExpressCard Contrôleur Embarqué pour Windows Contrôleur Embarqué Temps Réel Contrôleur Temps Réel Hypervisor pour Windows

29 Configuration Idéale : PXIe-449x PXI-4461 PXIe-8100 RT Châssis PXIe

30 Modules de Pilotage : Mono & Multi Axes Aléatoire ( Random ) : Sinus ( Sine ) Chocs Classiques & Transitoire ( Classical Shocks & Transient ) Spectre de Réponse aux Choc : S.R.C. ( Shock Response Spectrum : SRS ) Vibrations Combinées ( Mixed Mode ) Simulation Routière ( Time Data Replication )

31 Modules Analyses Vibratoires : Aléatoire FFT, FRF, PSD, etc Sinus Filtré, RMS, Crête, Moyenne Transitoires Trigger, PréTrigger, Analyse SRC

32 Module de Pilotage : SignalStar

33 Pilotage Sinus :

34 En complément : Diadem Dépouillement et Post Traitement Réalisation de rapport Etc

35 Questions?