SMART TESTSYSTEMS – Komplexer Elektronik hinter die Kulissen geschaut

Mit diesem HiL-System lassen sich Brennstoffzellensteuerungen auf Basis einer SIMATIC S7 testen, ohne dass ein reales Brennstoffzellensystem aufgebaut werden muss. Die Einzelzellspannungen des Brennstoffzellenstapels sowie sämtliche für die Systemsteuerung erforderlichen Umgebungsparameter werden simuliert.

Das System verheiratet die Baugruppen zur Erfassung und Simulation von Zellspannungen an Brennstoffzellen MCM-IntelliProbe mit den I/O-Baugruppen der MCM-Produktfamilie. Letztere simulieren betriebsrelevante Umgebungsfaktoren wie Druck und Temperatur sowie bestimmte Schaltzustände und messen die Outputs der Steuerung.

Die TCFS-Box dient zur Fehlersimulation an Steuergerätepins. Sie kommt in der Regel Verbindung mit einem Testsystem zum Einsatz.

Signale können mit verschiedenen Fehlern beaufschlagt werden:
■ Open
■ Kurzschluss zwischen Pins
■ Kurzschluss zum Failrail 1 (z. B. BAT+)
■ Kurzschluss zum Failrail 2 (z. B. BAT-)

Alle Signale die beim verbundenen Testsystem aufgelegt sind, können mit diesen Fehlern beaufschlagt werden. Darüber hinaus können über Buchsen auf der Frontseite weitere Signale eingespeist oder dauerhaft überbrückt werden. Die Versorgung der Box und die Kommunikation erfolgen über das Testsystem.

Der Funktionstester für die Dauererprobung von Parkbremssteuergeräten besteht typischerweise aus 6 Einschüben (Subracks). Jedes ist eine eigenständige Funktionseinheit und verfügt über einen internen ARM9 basierten Prozessrechner, über den ein individueller Prüfablauf mit der Skriptsprache Lua definiert und durchgeführt werden kann.

Eine wesentliche Schlüsselkomponente ist die SMART-eigene hochpräzise Raddrehzahlsimulation zur Abbildung komplexer Sensortypen. Für die Bedienung ECU-spezifischer I/O Kanäle wird eine individuell entwickelte MCM-Steckbaugruppe eingesetzt. Zur Kostenreduktion wird ein hochwertiger Hochstromkonstanter verwendet und die Leistung über einen Powerserver auf die sechs Prüflinge verteilt. Durch den modularen und autarken Aufbau jedes Subracks können diese Stand-Alone eingesetzt werden.

Der Befundungstester wird in der OEM-Qualitätssicherung für unterschiedlichste automotive Steuergeräte und Komponenten im Bereich Powertrain, Fahrerassistenz, Fahrersicherheit u.v.m. eingesetzt. Alle Ressourcen des Testers (500 Kanäle) sind auf ein zentrales Testadapterinterface mit hoher Kontaktstandzeit geführt, an dem die prüflingsspezifischen Testadapter über die Schnellwechselmechanik angeschlossen werden. Im Testadapter erfolgt die eigentliche Zuordnung der Systemressource. Der Prüfling selbst wird typischerweise über einen Nadelbettadapter mit separater Kipphebelmechanik kontaktiert. Soll ein anderes Steuergerät getestet werden, so wird der Testadapter gewechselt und die entsprechende Softwarekonfiguration geladen. Dies dauert nur wenige Minuten. Durch eine Adaptererkennung wird das Zusammenpassen zwischen Hard- und Software überprüft. Der Steuerrechner enthält bewusst keinerlei Testsystem-spezifische Hardware und kann so leicht getauscht werden.
Die komplette Steuerung der Prüfabläufe erfolgt über PROVEtech:TA unter einer Basic basierten Skriptsprache. Die Software beinhaltet bereits ein automatisches Skript- und Versionsmanagement aller Prüflingsvarianten- und Ausstattungen.
Um Kundenanfragen schneller lösen zu können wurde ein weltweiter Remote Access und Fernwartung eingerichtet.

Der Funktionstester für die Dauererprobung von Steuergeräten im Bereich Objekterkennung - Fahrerassistenz besteht aus 4 Einschüben (Subracks). Mit jedem Einschub können zwei Prüflinge bedient werden. Jedes ist eine eigenständige Funktionseinheit und verfügt über einen internen ARM9 basierten Prozessrechner, über den ein individueller Prüfablauf mit der Skriptsprache Lua definiert und durchgeführt werden kann.

Zur Konfiguration sowie zur Überwachung umfasst das Testrig zwar auch einen Industrie-PC, allerdings arbeiten die Subracks autark. Eine individuelle Touch-Screen Benutzeroberfläche dient der Konfiguration vor Teststart und dem Monitoring der Messdaten während der Prüfzyklen. Eine weitere Schlüsselkomponente ist eine individuell entwickelte MCM-Steckbaugruppe zur Bedienung ECU-spezifischer I/O Kanäle sowie ein je Prüfling steuerbarer Kleinleistungskonstanter zum Anfahren individueller Testpunkte. Durch den modularen und autarken Aufbau jedes Subracks können diese Stand-Alone eingesetzt werden.

Mit dem Funktionstester für ABS Steuergeräte können einzelne Funktionsmodule der Steuergerätehardware getestet werden. Hierzu sind im Testsystem verschiedenen Simulations- und Messtechnikkomponenten aus der MCM-Produktfamilie eingebaut. Spezielle Lasten können über einen zusätzlichen Last-Stecker angeschlossen werden. Sofern die eingebauten Mess- und Stimulationskanäle nicht ausreichen, können weitere Baugruppen aufgerüstet werden.

Ein eigenständiger ARM9 basierter Prozessrechner erlaubt eine komplette Steuerung der Prüfabläufe mithilfe der Skriptsprache LUA. Diese Skripte sind mit Grundkenntnissen in der Skriptprogrammierung unter der Entwicklungsumgebung MCM-PROCESS Studio leicht zu erstellen. Zur Verfügung gestellt werden vorbereitete Skriptmodule, die später auch bei der Dauererprobung eingesetzt werden können.

Mit dem Funktionstester werden einzelne Funktionsmodule der Steuergerätehardware und Software getestet. Hierzu sind im Testsystem unterschiedliche Simulations- und Messkomponenten eingebaut. Die komplette Steuerung des Testers erfolgt über den CAN-Bus.

Im Tester ist eine zentrale Spannungsversorgung für den Prüfling eingebaut, die sowohl manuell über Potentiometer auf der Frontplatte gesteuert wird oder automatisch mittels interner Analogspannungsvorgabe. Die Ansteuerung der Versorgungsrelais (KL30, KL15) kann ebenso manuell oder automatisch erfolgen. Über den integrierten Trennadapter können Signale im Laborbetrieb aufgetrennt oder zu Messzwecken abgegriffen werden. Spezielle Lasten werden über einen Laststecker direkt angeschlossen. Über eine zusätzliche, auch eigenständig mobil einsetzbare Fehlersimulationsbaugruppe (TCFS-BOX) können die Steuergerätesignale automatisiert getrennt, untereinander kurzgeschlossen oder auf zwei Fehlerpfade geschaltet werden. Die Potentiale der Fehlerpfade sind hierbei frei wählbar.