QuantumX: La terza generazione della rivoluzione DAQ

HBM continua a dettare le nuove tendenze nell’acquisizione dei dati di misura con QuantumX. Il decimo anniversario di questo sistema di acquisizione dati coincide con la terza generazione di dispositivi. L’esperto in tecnologia di misura Christof Salcher spiega in un’intervista i motivi di questo successo.

Con QuantumX, HBM ha rivoluzionato le soluzioni tradizionali di analisi e test. Grazie ai canali universali, all’approccio del sistema distribuito, alla digitalizzazione di alta precisione e all’apertura parallela univoca e in tempo reale, QuantumX di HBM è diventato lo standard industriale sul mercato.

 

Christof Salcher, Product Manager di QuantumX

Christof Salcher si è laureato in ingegneria elettronica e informatica presso l’Università di Monaco con una specializzazione in misura, controllo, automazione e robotica.

Dal 2007 lavora in HBM come International Product Manager / Product Owner nel dipartimento test and measurement dove si occupa della progettazione di soluzioni complete per i test di durabilità, funzionalità e performance.

 

QuantumX il sistema modulare per le misurazioni più complesse nel modo più flessibile. Come si è arrivati a questa soluzione?

Salcher:

"Dieci anni fa, l’elettronica di misura aveva una flessibilità molto limitata, era ingombrante e costosa. Allora HBM aveva un sistema di acquisizione dati nella sua linea di prodotti, MGCplus. Con più di 25.000 sistemi istallati sul mercato, MGCplus è ancora molto utilizzato e venduto. Cercate MGCplus su Internet: sinonimo di tecnologia di misura.

Un numero elevatissimo di brevetti HBM è associato a questo sistema che però aveva anche dei limiti. Era il momento di un grande passo avanti.Il nuovo sistema avrebbe dovuto avere le caratteristiche di uno strumento altamente flessibile.Quindi abbiamo lanciato sul mercato QuantumX definendolo Coltellino svizzero della tecnologia di misura. Dopo 10 anni e 30.000 moduli, QuantumX e la sua versione implementata SomatXR sono diventati molto più di questo."

 

Che caratteristiche ha uno strumento flessibile per attività complesse in ambito test and mesurement?

Salcher:

"Abbiamo studiato i singoli flussi di lavoro dei nostri clienti, cercando un modo per aumentare l'efficienza. Volevamo realizzare un cambiamento di paradigma lontano dallo strumento installato in modo permanente e verso uno efficiente con configurazioni che cambiano quotidianamente

ll formato del nuovo sistema doveva essere piccolo e portatile, accedendo a quante più applicazioni possibili. Doveva essere installato vicino al sensore per avere cavi più corti e fornire risultati di misurazione di alta qualità in modalità distribuita. La modifica dei requisiti sarebbe stata risolta con la funzionalità integrata. Doveva essere possibile integrare rapidamente un parametro di misurazione completamente nuovo e qualsiasi sensore desiderato. Per ottimizzare ulteriormente il flusso di lavoro dei nostri clienti, abbiamo associato la domanda risultante di input universali con TEDS. la tecnologia, in cui una scheda elettronica nel sensore o nella spina, combinata con canali universali, aumenta l'efficienza della configurazione automatica dei canali di circa il 70%. Naturalmente, QuantumX doveva essere un punto di riferimento in termini di accuratezza e precisione e in nessun modo inferiore al MGCplus affermato a livello globale. Un altro fattore determinante è stata la richiesta sempre maggiore di una dinamica più elevata. Le macchine stavano diventando più dinamiche, quindi l’ampiezza di banda e l’intervallo di campionamento dovevano comprendere l’intera gamma vibro-acustica, consentire l’analisi di rotazione e gestire processi transitori con alta risoluzione.

All'epoca era già evidente che sempre più attività di misurazione e test dovevano essere eseguite automaticamente e in combinazione con modelli di simulazione (oggi chiamati "gemello digitale") in modo che le attività di test e misurazione sul campo e su dispositivi mobili diventassero riproducibili e ripetibili in laboratorio o su un banco. Pertanto, dovevamo offrire l'integrazione in tempo reale nei bus di campo emergenti basati su Ethernet, che nel 2008 erano unici. Tuttavia, parallelamente all'automazione, gli specialisti delle misure, curando i campioni di test, volevano analizzare i loro dati mentre l'operatore del banco di prova si occupava del banco e della sua sicurezza. Ed è così che è nato QuantumX modulare, modulo per modulo,applicazione su applicazione, tenendo sempre conto delle ultime possibilità tecniche e i loro rispettivi vantaggi per l'utente."

 

QuantumX rende il lavoro più produttivo?

Salcher:


"Sì. Ai nostri clienti piace lavorare con questo, provare, testare e analizzare con la tipica qualità e affidabilità delle misurazioni HBM e sperimentare un livello completamente nuovo di flessibilità e libertà. Quindi sì, QuantumX è sinonimo di flessibilità e produttività.

Nel 2008 abbiamo stabilito un nuovo standard sul mercato con QuantumX MX840: improvvisamente, c’era un dispositivo con canali universali, maneggevole, portatile, preciso, dinamico e addirittura più economico rispetto ad altre soluzioni! In effetti, il moderno MX840B è ancora utilizzato per molte grandi applicazioni e con un software che viene continuamente sviluppato. Questa è la vera sicurezza di investirci"

Quali nuove tendenze hanno determinato le singole fasi di evoluzione e quando?

Salcher:

"Nel 2015, durante la seconda fase dell'evoluzione - la cosiddetta piattaforma B - abbiamo aggiunto alcuni componenti essenziali ai moduli, un "Precision Time Protocol" (PTP – protocollo tempo di precisione) o IEEE1588:2008 per la sincronizzazione dell'ora di più dispositivi in ​​reti basate su Ethernet. Abbiamo anche offerto frequenze decimali di campionamento in alternativa. Volevamo anche migliorare ulteriormente il nostro cavallo di battaglia MX840B e ampliare il suo ambito di funzionamento e le sue prestazioni diminuendo al contempo il consumo di energia.

Col senno di poi, questa seconda fase è stata un passaggio di armonizzazione molto importante ed è arrivata proprio al momento giusto. Il vantaggio principale del PTP e delle frequenze di campionamento decimali è la sincronizzazione dei dispositivi di misurazione di HBM o di altri produttori, con elevata precisione e risoluzione di diverse centinaia di nanosecondi. Ciò semplifica l'integrazione e l'analisi dei dati misurati: tutti i punti di misurazione possono essere assegnati contemporaneamente e, nel migliore dei casi, esiste un solo set di dati."

 

La terza fase dell'evoluzione, QuantumX CX27C e MX471C, è avvenuta giusto in tempo per il suo decimo anniversario nel 2018. Cosa c'è di nuovo?

Salcher:

"La piattaforma C può essere vista come un passo avanti per le prestazioni. È essenziale gestire velocità di trasmissione dati più elevate per i test mobili sui veicoli e per l'uso sul banco di prova.

Innanzitutto, c'è una tendenza verso la compressione del test. I clienti desiderano un unico sistema per molti test diversi che consentono centinaia di segnali di misurazione acquisiti, che possono monitorare e controllare in tempo reale simulando parti mancanti. In secondo luogo, il collegamento in rete dell'elettronica dei veicoli si sta spostando sempre di più dai tradizionali CAN, tramite CAN-FD e bus per veicoli basati su Ethernet per autoveicoli."

 

Il modulo QuantumX CX27C è il primo membro della famiglia QuantumX ad avere un'architettura System-on-Chip (SoC) molto potente e a basso consumo energetico. Questa nuova piattaforma consente ai clienti di integrare rapidamente i dati registrati in qualunque bus digitale scelgano, vale a dire EtherCAT, PROFINET o il nuovo xCP-on-Ethernet.

The MX471C è il nuovo fiore all'occhiello della comunicazione CAN / CAN FD e consente di acquisire segnali dai bus di veicoli moderni in modo sincrono, scalabile liberamente in quantità x di porte, consentendo l'acquisizione di segnali xCP-on-CANFD direttamente da centraline selezionate. Serve anche come gateway da tutti i segnali analogici acquisiti al bus CAN.

Di conseguenza, siamo stati in grado di aumentare le prestazioni dei moduli di un fattore 12. Naturalmente, il modulo è compatibile con tutti i moduli della famiglia QuantumX dal 2008.

Non si può tralasciare il 'Quantum migliorato' SomatXR  il nostro sistema di test e misura ultra robusto per l'uso in test ambientali difficili ma anche sempre più su banchi di prova.

E per quanto riguarda l’apertura e la connettività?

Salcher:

"Sin dall'inizio, abbiamo sottolineato l'apertura e incoraggiato l'integrazione. Abbiamo attivamente contattato possibili partner e incoraggiato l'integrazione in una vasta gamma di diversi pacchetti software. Ciò include programmi come LabVIEW / NXG, Visual Studio .NET, DIAdem, CANape, DASYlab, InNova, IPEmotion, jBeam, mlab e molti altri. Il nostro impegno era ed è ancora quello di offrire una soluzione efficiente e completa con il nostro software, ma di non ostacolare i clienti se hanno già scelto un altro pacchetto software. Ma, naturalmente, il miglior flusso di lavoro arriva con il nostro software di grande successo, catman, con oltre 16.000 licenze attualmente in esecuzione. La percentuale di ingresso di catmanAP o Enterprise nei sistemi con un numero elevato di canali è cresciuto enormemente ed è attualmente al 90% di tutti i sistemi venduti, il che conferma il nostro impegno"

 

Cosa ti rende orgoglioso in definitiva?

Salcher:

"Fin dall’inizio abbiamo sottolineato l’importanza dell’apertura e abbiamo incoraggiato l’integrazione. Ci siamo avvicinati in modo attivo a dei possibili partner e abbiamo incoraggiato l’integrazione in un’ampia gamma di pacchetti software diversi che includono programmi come LabVIEW / NXG, Visual Studio .NET, DIAdem, CANape, DASYlab, InNova, IPEmotion, jBeam, mlab e molti altri. Siamo sempre impegnati a offrire una soluzione efficiente e completa dotata di un suo software, ma non poniamo ostacoli di fronte a quei clienti che hanno già scelto un pacchetto software diverso. Il tasso di penetrazione sul mercato di catmanAP o Enterprise nei sistemi con un numero di canali alto è aumentato notevolmente ed è oggi al 90%, il che conferma il nostro impegno. Abbiamo anche offerto ai nostri concorrenti la possibilità di un trasferimento di tecnologia per i problemi legati a PTP, per poter offrire un valore aggiunto ai nostri clienti finali."

 

Dispositivi multi-funzione e specializzati

La famiglia dei moduli di misura

  • Con i loro canali universali, QuantumX MX840B, MX440B e MX410B sono veri e propri dispositivi multi-funzione a cui possono essere collegati tutti i più comuni trasduttori e sensori.
  • MX460B acquisisce velocità di rotazione, coppia, angolo, posizione assoluta, spostamento e PMW in generale in modo preciso, altamente dinamico e senza perdite
  • Per i compiti di misura con molti canali di misura, la famiglia QuantumX offre l’amplificatore con estensimetri a ponte MX1615B e il modulo di temperatura MX1609.
  • MX430B e MX238B consentono un’elevata precisione nella misurazione dei trasduttori di forza, coppia e pressione basati su estensimetri in configurazione full-bridge.
  • I due moduli QuantumX MX809B e MX403B consentono la massima sicurezza verificabile per la misurazione in ambienti ad alta tensione.

Integrazione di moduli, salvataggio dei dati

  • Il registratore dati QuantumX CX22B-W raccoglie, analizza e salva dati relativi a misura, segnale, posizione e fotocamera, in modo completamente indipendente. I risultati possono essere trasferiti direttamente o via WLAN.
  • QuantumX MX471B consente  l'acquisizione sincrona di segnali CAN / FD e l'invio di valori di misura analogici tramite CAN / FD all'unità di controllo del banco di prova o al registratore di dati.

 

Integrazione in tempo reale

  • Il Gateway QuantumX CX27  incorpora il sistema di misurazione in bus in tempo reale come PROFINET ed EtherCAT, garantendo così una completa integrazione nei sistemi di test automatizzati. Supporta inoltre xCP-on-Ethernet standardizzato ASAM che consente di integrare QuantumX / SomatXR negli strumenti di calibrazione ECU di Vector, dSPACE o ETAS
  • QuantumX MX878B e MX879B possono immettere segnali in tempo reale, generare stimoli o semplicemente emettere valori di segnale acquisiti direttamente come segnale di tensione. Ciò semplifica il controllo di piccoli banchi prova.
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