Technique de mesure de couple et vitesse numérique transmise sur bus de terrain dans le domaine des bancs d’essais

L’efficacité énergétique est un sujet actuel dans l’industrie automobile. La priorité est mise sur les moteurs à combustion et les frottements dans les roulements. L’optimisation de ces deux parties nécessite la conception de nouveaux véhicules dont l’efficacité est le résultat de mesures de plus en plus précises. En conséquence, les exigences sur les bancs et équipements de test utilisés pour déterminer le couple et la vitesse de rotation sont en constante augmentation. Les capteurs de couple numériques sont devenus un standard depuis un certain temps maintenant. Le bus de terrain apporte une souplesse d’utilisation, fournit des résultats plus précis et en temps réels, c’est pourquoi leur nombre est grandissant.

 

Flexibilité et Modularité

Les couplemètres numériques HBM T40B et T40FM répondent aux exigences élevées de l’industrie automobile. En plus des signaux de sortie classiques comme la fréquence et la tension, le stator délivre un signal numérique TMC (Torque Measurement Communication). Les capteurs de couple peuvent désormais être mis à niveau avec le nouveau module TIM-EC qui permet d’améliorer considérablement leurs performances et leur champ d'applications. Ils peuvent être intégrés dans des systèmes d'automatisation et de contrôle via les signaux classiques et le bus de terrain Ethernet comme l’EtherCAT.

TIM-EC est un module d'interface à deux canaux : En plus du signal couple numérique TMC, il est possible de raccorder un signal de vitesse type RS-422 comme présent sur les couplemètres de la famille T40. Les utilisateurs peuvent exploiter les signaux suivant sur le bus EtherCAT :

  • Couple
  • Vitesse de rotation
  • Angle de rotation
  • Puissance

 

Le couple et la vitesse de rotation sont aussi disponibles sur le module voisin si connectés ensemble. Cela offre une flexibilité et modularité exceptionnelle, un réel avantage, particulièrement en présence d’un système de supervision. Un seul couplemètre peut être utilisé sur deux modules TIM-CE distincts reliés ensemble par l'intermédiaire du bus de fond de panier. Les paramètres comme par exemple, le conditionnement du signal peut être changé indépendamment, et sans effets secondaires. Les niveaux superviseur et d’automatisation peuvent fonctionner de manière optimale et réagir à leurs propres tâches de manière indépendante. Cette particularité amène la possibilité d’améliorer le système à tout moment.

 

Contrôle rapide basé sur les valeurs actuelles

Le contrôle des moteurs de plus en plus complexes et puissants et le nombre croissant de fonctions du banc d’essais de plus en plus exigeant impliquent un accroissement du flux de données, de la vitesse de transmission et de la flexibilité. Le bus temps réel EtherCAT permet le contrôle de bancs d’essais de très haute dynamique. Ceci est possible grâce à la faible latence de transmission des messages et un très faible jitter du système. La puissance de traitement du TIM-EC accepte un temps de cycle jusqu’à 20 kHz. Le traitement numérique direct dur T40, la sortie du signal de couple par l'intermédiaire du signal TMC sur le stator en combinaison avec le module TIM-EC permet un retard maximum de 100 µs. Le TIM-EC apporte une qualité et une stabilité de la boucle de régulation du banc d’essais accrue.

 

Diagnostique et Paramétrage

En adjonction du diagnostic déjà présent sur l’EtherCAT, le TIM-EC intègre une interface  de maintenance via TCP/IP. Les informations de diagnostic sont clairement visualisées par voyants sur le serveur Web intégré pour le module d'interface et le capteur de couple connectés. Un diagnostic et une lecture des informations en texte clair et possible aussi dans le cas d’une analyse plus poussée. Par exemple, les utilisateurs peuvent facilement récupérer des données de diagnostic sur place et faire un test rapide de l'ensemble de la chaîne de mesure avec une interface intuitive comme le TIM-EC.

Toutes les fonctions du TIM-EC sont accessibles via un serveur web intégré moderne et intuitif. Le module d'interface est facile à être raccordé et utilisé à partir de n’importe quel PC standard avec un port Ethernet. Aucune installation de logiciel complexe n’est nécessaire.

Le système de mesure peut être utilisé dans les bancs d'essais et est la solution idéale, par exemple, pour tester un volant bi-matière. Dans ce scénario, une demande de couple et angle peut être mesurée rapidement et de manière fiable en utilisant le signal angulaire en adjonction du couple.

T40B Digital Torque Transducer

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