Multisenzorická platforma pro chytré stroje

Multi Sensor Platform for Smart Machines

functional specimen

Funkční vzorek je navržen pro oblast měření a sběru provozních dat zejména CNC obráběcích strojů. Navržený systém pro sběr dat je integrován do uceleného řešení metodiky zpřesňování výroby na strojích této kategorie. Dle definovaných požadavků a předpokladů je uvažovaná platforma rozdělena do několika částí případně modulů. Na nejnižší vrstvě se nacházejí snímače jednotlivých veličin (teplota a vibrace). Konkrétně se jedná o kontaktní teploměry Pt1000 v pouzdrech TG 70 nebo TSKMR v čtyřvodičovém zapojení firmy SENSIT a akcelerometr PCB 356A17 pro měření vibrací. Snímače teploty jsou použity pro měření a vyhodnocení teplotního namáhání stroje a jeho následných deformací. Měření vibrací slouží k monitorování řezného procesu. V nadřazené vrstvě jsou pro zpracování signálů ze snímačů teploty použity převodníky Beckhoff EL3202-0020. Pro připojení akcelerometru je použita analogová karta National Instruments NI-9234. Dle příslušnosti převodníku k výrobci jsou převodníky připojeny ke komunikačním jednotkám. Převodníky EL3202-0020 pro měření teploty jsou připojeny k EtherCAT Coupleru EK1100. Převodník NI-9234 je připojen do šasi jednotky cRIO-9036. Komunikační jednotky jsou následně připojeny k průmyslovému PC Beckhoff IPC-C6015, které bude ukládat získaná data do databázového systému.

This project’s output is designed for measuring and acquiring operational data, especially from CNC machine tools. The proposed system for data acquisition is integrated into a comprehensive solution of the methodology for this category production machines refinement. According to the defined requirements and assumptions, the considered platform is divided into several parts or modules. Sensors of individual quantities (temperature and vibration) are located on the lowest layer. Specifically, these are Pt1000 contact thermometers in TG 70 or TSKMR housings in a four-wire connection from SENSIT and a PCB 356A17 accelerometer for vibrations measuring. Temperature sensors are used to measure and evaluate the thermal stress of the machine and its subsequent deformations. Vibration measurement is used to monitor the cutting process. Beckhoff EL3202-0020 transducers are used in the higher layer to process signals from temperature sensors. An National Instruments NI-9234 analog card is used for connection of the accelerometer. Depending on the affiliation of the converter to the manufacturer, the converters are connected to communication units. The EL3202-0020 temperature transmitters are connected to the EK1100 EtherCAT Coupler. The NI-9234 is connected to the cRIO-9036 chassis. The communication units are then connected to a Beckhoff IPC-C6015 industrial PC, which will store the acquired data in a database system.

03.12.2020

Vysoké učení technické v Brně Fakultu strojního inženýrství Technická 2896/2 616 69 Brno C1/118, MCV 754