Mobile Steuergeräte müssen als Herzstück von Nutz- und Arbeitsmaschinen hohen Anforderungen bei der funktionalen Sicherheit gerecht werden. Sie verfügen heute in der Regel über Busschnittstellen sowie analoge und digitale I/Os. Kommunikationsstandards wie Ethernet/IP, Ethercat, CAN, aber auch Most, LIN und FlexRay sind in der Automatisierungs- und Automotive-Branche weit verbreitet. Dort unterliegen die Systeme oft den Anforderungen der funktionalen Sicherheit gemäß EN61508. Dann muss sichergestellt werden, dass die Steuergeräte wie erwartet auf einen Kurzschluss oder Kabelbruch auf dem Bus oder auf den I/Os reagieren und gegebenenfalls in einen sicheren Zustand gehen. Zusätzlich tragen die heutigen Produktlebenszyklen sowie die Variantenvielfalt zu immer größerem Testvolumen bei. Durch automatisierte Tests sollen Kabelbrüche und Kurzschlüsse systematisch simuliert und jedes Steuergerät auf Hard- und Software-Fehler geprüft werden. Dabei müssen die Zuleitungen im Betrieb sporadisch unterbrochen und wiederhergestellt werden. Zusätzlich sollen die Zuleitungen gegen Versorgungspotenziale, Erdanschluss oder Gehäusepotenzial kurzgeschlossen werden. Die Unterbrechungszeiten müssen dabei einstellbar sein. Des Weiteren sollte das Testgerät sehr einfach und schnell auf neue Anwendungen hin programmiert werden können, um eine Fülle an Testfällen zu realisieren. Mobile Steuerungen von Nutz- und Arbeitsmaschinen müssen große Aktoren steuern. Oft müssen Lasten von über 10A geschaltet werden. Für das Testequipment eine ebenfalls wichtige Anforderung.
Kaufen oder selbst entwickeln?
Standardisierte Komplettlösungen für die Prüf- und Testautomatisierung bringen meist hohe Anschaffungskosten und laufende Kosten durch Software-Lizenzierung mit sich. Die Eigenentwicklung des Testequipments ist gut auf die Anwendung zugeschnitten, dem stehen aber die Entwicklungskosten sowie die ständige Pflege und Weiterentwicklung gegenüber. Eine weitere Alternative bringt die Grundideen der Standardumgebung mit der zugeschnittenen Lösung auf einen Nenner.
Offene Programmierschnittstelle
Das Testgerät Qubi-RIO ist speziell für Anwendungen in der Prüf- und Testautomatisierung entwickelt und verfügt als kompaktes, robustes Relaismodul über 2A/30VDC- oder 12A/240VAC-Ausgänge. Mit Hilfe einer offenen Programmierschnittstelle wird das Gerät über USB oder Ethernet angesteuert. Dabei wird eine Server-Client-Kommunikation über den Zugriff auf den IO-Socket des Systems hergestellt. Für die Programmierung stehen die Sprachen C, C++, C#, Visual Basic, Python, Perl oder PHP zur Wahl. Damit lässt sich in den Testabteilungen der Steuergerätehersteller der Ablauf von Kabelbruch- und Kurzschlusssimulation maßgeschneidert programmieren, durchführen und automatisieren. Qubi-RIO bietet eine hohe Standardisierung und durch die offene Schnittstelle gleichzeitig eine hohe Flexibilität und Individualisierung.
