§1. Краткая информация

К основным задачам программно-аппаратного комплекса можно отнести следующее:

• автоматизация процесса подготовки и конфигурации испытания;
• автоматизации процесса периодических метрологических поверок и тарировок каналов измерений;
• ведение технологической базы данных результатов испытаний, с фиксацией данных по изделиям, датчикам и их индивидуальным тарировкам;
• автоматизация процесса регистрации параметров по заданной циклограмме с заданной частотой;
• визуализация данных в режиме реального времени на дисплее пульта ведущего;
• управление в реальном времени стендовым оборудованием по заданным алгоритмам;
• постобработка результатов испытаний.

§2. Назначение

Непрерывное совершенствоание продукции аэрокосмического комплекса, современные темпы и технологии разработки и внедрения новых изделий диктуют новые требования к испытательной базе существующих производств, которая, зачастую, становится критическим звеном в процессе.

Увеличивается число измеряемых и регулируемых параметров, повышаются требования к метрологическим характеристикам каналов измерений, повышаются частоты опроса, усложняются методики обработки результатов. Выдвигаются дополнительные требования к оперативности подготовки испытаний, максиализации спектра испытуемых изделий, времени освоения новых видов испытаний.

Трудоемкость периодической метрологической поверки и аттестации каналов, а так же простой на время ее проведения становятся неприемлемыми.

Все это приводит к необходимости использования средств автоматизации на испытательных стендах, разработки и внедрения аппаратно-программных комплексов автоматизированных систем управления технологическим процессом стендовых испытаний на основе широкого применения средств вычислительной техники.

В качестве решения вышеописанных проблем RTS-Software предлагает комплекс программно-аппаратных решений на базе ОСРВ QNX, техники фирмы Advantech и собственного ПО. К основным задачам программно-аппаратного комплекса можно отнести следующее:

• автоматизация процесса подготовки и конфигурации испытания;
• автоматизации процесса периодических метрологических поверок и тарировок каналов измерений;
• ведение технологической базы данных результатов испытаний, с фиксацией данных по изделиям, датчикам и их индивидуальным тарировкам;
• автоматизация процесса регистрации параметров по заданной циклограмме с заданной частотой;
• визуализация данных в режиме реального времени на дисплее пульта ведущего;
• управление в реальном времени стендовым оборудованием по заданным алгоритмам;
• постобработка результатов испытаний.

§3. История создания

Первая система, призванная решить поставленные задачи, была разработана и запущена в эксплуатацию на испытательных стендах предприятия ГКБ «Южное» им. Янгеля еще в 1999 году. Изначально она предназначалась для автоматизации испытаний на одном стенде и для определенного типа изделий (жидкостные ракетные двигатели), но со временем была доработанна для различных типов изделий и внедренна еще на одном стенде, предназначенном для проведения испытаний твердотопливных ракетных двигателей. Система функционирует под ОСРВ QNX 4.25. Выбор этой ОС в качестве базовой позволило обеспечить ряд важных требований, предъявляемых к системам такого типа, а именно: надежность сбора данных и гарантированное время отработки команд управления. От выполнения этих критических требований зависит не только успех проведения самого испытания, но зачастую и жизнь персонала стенда. Эта система активно используется и по сегодняшний день.

В 2004-м году была начата разработка нового аппаратно-программного комплекса, который бы позволил бы реализовать более гибкий и универсальный интерфейс настройки испытаний и повысить надежность сбора данных и алгоритмов управления.

Опыт, полученный при разработке данных комплексов позволил создать самостоятельный коммерческий программный продукт под названием «Octavo». Он создан с учетом опыта предыдущих систем и является универсальной средой для настройки и проведения любых типов испытаний на произволных изделиях. В качестве базовой ОС используется ОСРВ QNX 6.2.

§4. Основные возможности и характеристики

К основным характеристикам этой системы можно отнести следующие возможности:

• Регистрация параметров с частотой 1000 Гц;
• Регистрация параметров с потенциометрических датчиков давления, вакуума тензометрических датчиков давления, тяги частотных датчиков расходов, оборотов(25…500 Гц) частотных датчиков давления, силы(3…20 Кгц) термосопротивлений (ТП50/100 Ом) термопар ХК и ХА;
• Регистрация: дискретных каналов входа напряжений (0…32В) токов;
• Проведение процедуры тарирования датчиков с выдачей и сохранением результата тарировки и расчетом коэффициентов линеаризации;
• Возможность добавления в систему датчиков произвольного типа;
• Возможность проведения процедуры метрологической аттестации системы с выдачей результатов;
• Обработка и выдача результатов испытаний в виде отчетов и графиков;
• Возможность выдачи дискретных команд управления по циклограммам с разрешением 1 мсек;
• Система «Octavo» реализована с использованием технологии Java и основывается на концепции подключаемых модулей (plugins), поэтому может быть легко расширена под нужды конкретного заказчика;
• Возможность добавления в систему произвольного алгоритма управления (например автоматическое управление расходами подачи топлива, качание камеры и т.д.);
• Возможность создавать мнемосхемы оператора и выводить на них данные;
• Возможность доступа к зарегистрированным данным через интерфейс ODBC;
• Протоколирование действий оператора;
• Система «Octavo» реализована с использованием технологии Java и основывается на концепции подключаемых модулей (plugins), поэтому может быть легко расширена под нужды конкретного заказчика.

§5. Изображения интерфейса программы

Рисунок 1. Окно конфигурации изделия: вид редактора датчиков

Рисунок 2. Диалог редактирования тарировочной таблицы датчика

Рисунок 3. Окно исследования аппроксимирующей функции

Рисунок 4. Окно конфигурации изделия: с открытым видом менеджера тарировочной процедуры

Рисунок 5. Диалог редактирования свойств параметра

Рисунок 6. Окно навигатора параметров по всем изделиям и конфигурациям

Рисунок 7. Просмотр результатов испытания: вид просмотрщика графиков

Рисунок 8. Просмотр результатов испытания: вид просмотрщика сформированных отчетных форм

Рисунок 9. Окно конфигурации изделия: вид редактора алгоритмов управления с диалогом добавления нового алгоритма

Рисунок 10. Вид менеджера проведения испытаний — отображение и контроль за ходом испытания

Рисунок 11. Окно конфигурации изделия: вид построителя отчетных форм

Рисунок 12. Протокол результатов метрологической аттестации в html-браузере

Рисунок 13. Вид редактора алгоритмов управления — доступен администратору системы

Рисунок 14. Отчет по изделию в целом — датчики, параметры, тарировочные характеристики и т.д.