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Per Drag & Drop zur Prüfanwendung

by Heiko Krautter | Jun 21, 2016

Komplexe Aufgaben einfach „konfigurieren“ statt programmieren

Standard Embedded-PCs für Prüfaufgaben im Kfz-Bereich verlangen bisher bereits für einfache Aufgaben fundierte Programmierkenntnisse. Dass es auch einfacher geht, zeigt die Consumerelektronik: grafische Konfiguration statt aufwändigem Programmieren ist dort Standard. Ein neuer Ansatz arbeitet nun mit einer kompakten Embedded-Lösung, die sich per intelligenter, skalierbarer Software am Büro-PC leicht konfigurieren lässt. Windowskenntnisse reichen nun aus, um selbst komplexe Aufgaben schnell und sicher zu lösen.

Automotive Prüfanwendungen 

Ingenieure und Facharbeiter sind heute gesuchte Spezialisten in der Industrie. Sie müssen möglichst effizient arbeiten, um die Aufgaben in ihrem Zuständigkeitsbereich überhaupt bewältigen zu können. Da ist es ein enormer Vorteil, wenn sie von fachfremden Arbeiten entlastet werden, wie z.B. dem aufwändigen Programmieren von Prüfroutinen. HMS, der Spezialist für komplexe Datenkommunikation aus Ravensburg, bietet daher die Möglichkeit, selbst komplexe Prüf-, Test- oder Analyseprogramme für seine Embedded-Lösung per skalierbarer Software am Büro-PC einfach und schnell zu konfigurieren. Abstimmungsprobleme mit Programmierern entfallen. So wird wertvolle Entwicklungszeit eingespart, wie am Beispiel des Kfz-Bereichs gezeigt werden soll.

 

Komfortabel Zeit sparen

In der Automobilbranche gibt es zahlreiche, meist komplexe Prüf- und Testaufgaben, die oft abseits jeglicher Infrastruktur im Feldtest abgearbeitet werden müssen. Große Elektronikausrüstung ist hier nicht gefragt. Kompaktlösungen oder Embedded-PCs sind  Stand der Technik. Dank eines neuen Ansatzes kann nun jeder Ingenieur und Techniker der Windows nutzt, auch seine ganz spezielle Prüfroutine einfach per Drag & Drop am PC zusammenstellen. Die so erstellten Konfigurationen werden dann in den  Embedded-PC überspielt oder per SD-Card eingelesen und sind sofort einsatzbereit. Das spart wertvolle Ressourcen, zudem kann der Anwender schnell und flexibel auf unerwartete Ergebnisse reagieren und Prüfroutinen anpassen. Die neue Lösung erlaubt, aus einer ganzen Palette von Möglichkeiten die passenden am PC auszuwählen und komplexe Abläufe zu konfigurieren. Mehrere Testszenarien lassen sich dabei am PC vorkonfigurieren oder auch später über eine SD-Card bzw. USB-Stick einlesen. Ebenso sind die Speicher-Karten mit den gewonnenen Daten schnell ausgetauscht und die Testfahrt kann weitergehen. Das praxisorientierte Zusammenspiel aus Softwareplattform und Embedded-PC spart so wertvolle Zeit im Feld ebenso wie bei der vorbereitenden Büroarbeit ein. Ein Beispiel zeigt, wie einfach eine Lösung mit Datenlogging, Triggerfunktion sowie einer Visualisierung realisiert werden kann.

 Automotive-Plattform

Bild 1: Embedded Plattformen FRC EP 170/190 als Basis für
kundeneigene Anwendungen sowie das IXXAT ACT

 

Datenlogging einfach parametrieren

Komponenten für das Datenlogging gibt es zuhauf. Eine einzige, sehr flexible Lösung, die praktisch alle Anwendungsfälle abdeckt, ist die IXXAT Embedded Plattform FRC-EP 170/190 (Bild 1). Zusammen mit dem Automotive Configuration Tool (ACT) erlaubt sie die ganze Bandbreite des üblichen Datenloggings mit nur einer Hardwarekomponente abzudecken (Bild 2). Hinzu kommen weitere leicht zu konfigurierende Funktionen wie ein Daten-Player. Die im Feldtest gewonnenen Daten können damit zu Simulationszwecken am Prüfstand auch wieder ausgegeben werden, um z.B. ganze Baugruppen im Labor mit unter realen Bedingungen auf der Straße aufgenommenen Parametern zu prüfen. Dabei simuliert der Embedded-PC auch gleich noch alle nötigen Buskomponenten.

 

ACT-Tool 

Bild 2: IXXAT ACT – Multifunktionales Tool für Gateway-, RBS-,
Datenlogging- und weitere Anwendungen

 

Die Bandbreite der Datenspeicherung reicht vom Crashtest mit Gesamtzeiten von ein bis zwei Minuten bei hohen Datenraten mit vielen Signalen bis hin zu dynamischen Fahrtests. Hierbei sind mittlere Datenraten über Minuten oder Stunden mit meist exakt spezifizierten Datenfenstern, die mehrfach „durchfahren“ und aufgezeichnet werden müssen gefragt. Selbst Langzeitaufgaben z.B. am Motorenprüfstand mit wenigen, ausgewählten Parametern und geringer Datenrate über Zeiträume bis mehr als 2.000 h lassen sich vorkonfigurieren. Gerade im Feldtest wichtig: Die gewonnenen Daten werden auf einer bis zu 32 GB großen SDHC-Card oder einem externen USB-Medium gespeichert, welche bei einem Stopp schnell gewechselt werden können.

 

Trigger grafisch verknüpfen

Die Trigger-Konfiguration kann auf einer grafischen Oberfläche schnell und einfach gemacht werden (Bild 3). Der Anwender definiert hierzu zuerst einzelne Ereignisse für Start oder Ende einer Messwertaufzeichnung, die z.B. über eingehende Sensorsignale gestartet werden. Diesen Triggerpunkten ordnet er dann bei Bedarf eine Zeitkomponente zu und verbindet Einzelereignisse per Mausklick zu komplexeren Ereignisabläufen. So kann z.B. ein Sensor an der Fahrzeugfront den Start für die Aufzeichnung während des Crashtests geben. Das fahrzeuginterne Signal zum Auslösen des Airbags als nachfolgender Trigger startet dann weitere Messreihen und das über definierte Zeitabschnitte. Im Motorenprüfstand dagegen können bei Überschreiten einzelner oder miteinander verknüpfter Triggerpunkte wie z.B. Temperaturen, Last- oder Drehzahlwerte dann gezielt bestimmte vorgewählte Ereignisse in definierten Datenraten aufgenommen werden. Dabei laufen alle zeitlich definierten Abläufe auf einer einheitlichen Zeitbasis, die für alle angeschlossenen Bussysteme gilt. So lassen sich auch nachträglich alle Werte schnell und sicher miteinander in Beziehung setzen. Die Einzeldefinition der Triggerpunkte zusammen mit der einfachen grafischen Verknüpfung erlaubt es dabei, selbst komplexe Prüfanweisungen schnell zu generieren und im Bedarfsfall mit minimalem Aufwand zu optimieren. Auch hier war das Ziel, den Anwender von unnötigem Ballast bei der Bedienung zu befreien.

 

 Logger-Konfiguration

Bild 3: Einfache Logger-Konfiguration via Drag&Drop

 

HTML5 Visualisierung leicht gemacht

Datenvisualisierung dient dazu, komplexe Sachverhalte leicht verständlich aufzubereiten. Um diese Daten anzuzeigen bedarf es geeigneter Anzeigegeräte. Die Ravensburger Spezialisten integrierten dafür einen Webserver. Dadurch wird unabhängig vom Betriebssystem jedes Handy oder Tablett mit einem HTML5-tauglichen Webbrowser zum Visualisierungsgerät (Bild 4). Individuell ausgewählte Daten, die zudem in Datenrate und Datenumfang skalierbar sind, werden dabei ohne sichtbare Verzögerungszeit aktualisiert.

In vielen Fällen ist es sinnvoll, dem Fahrer Rückkopplung zu den bislang absolvierten Tests zu geben. Dafür kann die Visualisierung auf Loggingfunktionalität zugreifen und den Fahrer informieren, ob die Testvorgaben erreicht wurden oder ob weitere Versuche nötig sind. Der Nutzer kann individuell aus dem bereitgestellten Datenpool die relevanten Werte auswählen. Die Visualisierung ist daneben auch zur Signalstimulation einsetzbar. Je nach (Sicherheits-)Erfordernissen besteht die Option, die Daten kabelgebunden, per WLAN oder Bluetooth auszugeben. Für die meisten der üblichen Anwendungsfälle können so alle nötigen Konfigurationsschritte bequem ohne zu programmieren über das Automotive Configuration Tool per Drag & Drop konfiguriert werden. Das spart Zeit und entlastet die Spezialisten von fachfremden Routineaufgaben. Für sehr spezifische Aufgabenstellungen besteht zudem die Möglichkeit, einen eigenen Code bzw. Matlab/Simulink-Modelle zu integrieren, um so z.B. ganz spezifische Trigger, eine Messdatenvorverarbeitung oder besondere Diagnosejobs durchzuführen. Damit kann das Zusammenspiel aus kompakter, leistungsfähiger Hardware und intelligentem Softwarepaket praktisch alle anfallenden Prüfaufgaben übernehmen, die Daten loggen und visualisieren.

 

Einfache Datenvisualisierung via HTML5

Bild 4: Einfache Datenvisualisierung auf beliebigen Geräten
via HTML5 und Standard-Webbrowser 

 

Universelles Automotiv-Testsystem

Die Kombination aus den kompakten Embedded-Plattformen FRC-EP 170 und FRP-EC 190 von HMS und dem zugehörigen Automotive Configuration Tool (ACT) eröffnet neue Welten in der Datenerfassung für Automotivtechnik. Je nach Bedarf wählt der Anwender für seine Belange aus den vielfältigen Möglichkeiten das Passende aus: Daten-Logger und Visualisierung, Restbussimulation, Gateway, Diagnose-Interface, Entwicklungsplattform, usw. stehen zur Verfügung. Die verschiedenen Anwendungen lassen sich auch kombinieren, also z.B. Restbussimulation mit Daten-Logger und gleichzeitiger Visualisierung. So muss der Anwender nicht für jede neue Aufgabe neues Equipment anschaffen, Abteilungen können sich mit gleichen Komponenten im Ernstfall untereinander schnell aushelfen, was gerade bei Feldtests hilfreich ist. So können vielfältige Aufgaben mit demselben Produkt abgedeckt werden, die Einarbeitungszeit sinkt und die Wertschöpfung der flexiblen Prüfausstattung steigt.