工控数据精灵EtherCAT 测量端子模块在梅赛德斯-奔驰汽车研发中的高速应用案例
底盘是影响车辆性能的关键因素,最终也塑造了品牌的辨识度。因此,梅赛德斯-奔驰在研发道路上始终秉持着精益求精的态度,不遗余力地在多个精密的试验台上对底盘特性进行全方位测试。梅赛德斯-奔驰和系统集成商 DynoTec Prüfstandstechnik 采用倍福的 EtherCAT、TwinCAT 和 ELM 系列精密测量端子模块进行升级改造。在位于德国辛德尔芬根的梅赛德斯技术中心(MTC),车桥在四个精心设计的试验台上接受最高精度的检测,同时进行道路测试和仿真。
其目旨在验证制造流程,深入分析车辆所特有的异常现象,进而精准识别并确定引发这些异常现象的具体部件。为此,开发人员以极高的精度和可重复性对车辆施加力/位移和扭矩,并监测和详细记录车辆所产生的一切反应。这就可以快速、可靠地记录底盘悬挂系统、运动学数据以及弹性运动学数据。此外,这些数据还能以特性图、特性曲线和特性数据集形式对进行全面而客观呈现与解析。
随后详细比对大约 90 项关键参数与车辆数字孪生模型。此举不仅保护了研发车辆/样车安全,而且也保障了梅赛德斯-奔驰汽车驾驶特性的关键领域数字化系统开发过程。“因此,试验台在梅赛德斯-奔驰汽车开发流程中扮演着至关重要角色,确保部件设计、仿真、试验台测试及道路性能等参数能够协同工作。”梅赛德斯-奔驰位于辛德尔芬根底盘分析团队成员 Uwe Lochner 强调道。
检查时首先使用前轴千斤顶将车架设于试验台,然后通过四个液压千斤顶定位并牢固固定。加载并测量“当我们提及‘二字’—即极高采样率—指的是以极高采样率进行测量,以确保距离误差不超过0.1毫米,角度误差控制在0.1°内,并且频率低于2Hz时仍能保持这样的高分辨率。”
激励阶段,大量传感器同步工作,以便记录位移、角度、高力和扭矩等各项数据。所有数据实时同步显示,在操作人员即时参考与分析,并同时传输数据库中供进一步处理。“测试运行结束后,该系统会自动处理所有测量值,并清晰显示任何可能存在超限情况。”
基于详尽测试结果分析Uwe Lochner及其团队评估决定是否继续进一步测试或需要更深入分析及机械调整优化。此过程涉及戴姆勒股份公司Hydromat信号处理组件多次升级优化,以及早期RCP控制功能交由dSpace RCP(快速控制原型)系统处理。
现代化改造目标是在市场寻找全面覆盖HHydromat功能系列产品,但由于没有找到直接替代Hyrdomat产品,他们转向倍福EtherCAT端子模块解决方案结合开放式自动化平台与生态系,“完美融合了EtherCAT端子模块”、“双CAN总线接口”、“16路数码输入输出”、“4路伺服驱动器输出”,以及支持20V~30V电源范围适应广泛应用场景。
DynoTec公司总经理Rainer Fischer解释道:“这让我们有机会实现一种集成分布式数据记录数字测量信号传输功能方案,它在布线质量上显得卓越优势。”DynoTec验证评估该方案时研究了一系列问题:理想连接方法;不同制造商生产模数转换器信号质量;哪些RCP任务是由配置产生?
已过时集中式PLC技术被分布式控制柜取代,其中包括安装四个插孔上的EtherCAT端子模块。其中包括用于x,y,z三个轴向上的准确调节以及绕z轴旋转控制PLC任务HMI运行CX5140嵌入式PC查看状态错误历史C524019英寸抽拉工业PC完成计数实时视觉EML3xxx 测量端子具有高速采样能力直接简单紧凑结构也是选择倍福原因之一:“我们的标准化技术完美融合传统PLC功能尖端测量技术提供成本优势”。