In der Praxis werden Testingenieure und Prüfplaner mit der Aufgabe konfrontiert, Kurzschlüsse und Leiterbrüche unter Einsatz geringer Mittel schnell und einfach zu simulieren und zu automatisieren. Dabei stehen nicht nur umfangreiche Standardsysteme oder eine Eigenentwicklung zur Auswahl.
Juri Martinevski ist Geschäftsführer der Tronteq Electronic GbR in Reutlingen
Moderne Steuergeräte sind das Herzstück von Anlagen, Arbeitsmaschinen und Kraftfahrzeugen. Sie müssen den Umwelt- und Sicherheitsanforderungen gerecht werden und verfügen in der Regel über Bus-Schnittstellen sowie analoge und digitale Ein- beziehungsweise Ausgänge (E/A). Feldbusse wie Ethernet/IP, Ethercat, CAN, aber auch MOST, LIN und FlexRay sind in der Automatisierungs- und Automotive-Branche weit verbreitet. Oft unterliegen die Anwendungen dieser Systeme sicherheitsrelevanten Funktionen und damit auch den Anforderungen Funktionaler Sicherheit gemäß DIN EN 61508. Es muss sichergestellt werden, dass die Steuergeräte im System wie erwartet auf Kurzschlüsse – verursacht durch einen Kabelbruch auf dem Bus oder auf den Ein-/Ausgängen – reagieren und in einen sicheren Zustand gehen. Zusätzlich zu den Sicherheitsanforderungen tragen die Produktlebenszyklen sowie die Variantenvielfalt zu immer größerem Testvolumen bei.
Anforderungen an das Testequipment
Durch automatisierte Tests sollen Kurzschlüsse systematisch simuliert und jedes Steuergerät auf Hard- und Softwarefehler geprüft werden. Dabei müssen die Zuleitungen im Betrieb sporadisch unterbrochen und wiederhergestellt werden. Zusätzlich sollen die Zuleitungen gegen Versorgungspotenziale (GND, VCC), gegen 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. State-of-the-art-Steuerungen müssen Aktoren und Sensoren steuern. Dabei sind Zugriffs- und Schaltgeschwindigkeiten sowie die zu schaltenden Lasten wesentliche Kriterien für das passende Testequipment.
Komplettlösung versus Eigenentwicklung
Das Problem kann durch eine Komplettlösung von Herstellern der Prüf- und Testautomatisierung gelöst werden. Allerdings bringt die standardisierte Komplettlösung vergleichsmäßig hohe Anschaffungskosten und gegebenenfalls 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.
Lösung mit offener Programmierschnittstelle
Das Testgerät QUBI-RIO ist speziell für Anwendungen in der Prüf- und Testautomatisierung entwickelt. Das kompakte und robuste Relaismodul verfügt über 24 Ausgänge mit 2 A/30 VDC- oder 12 A/240 VAC-Relais. Mit Hilfe einer offene Programmierschnittstelle wir das Geräte über USB (USB HID Class) oder Ethernet (TCP/IP, UDP) 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 Auswahl. Damit können Anwender den Ablauf von Kabelbruch- und Kurzschlusssimulation maßgeschneidert programmieren, durchführen und automatisieren. QUBI-RIO bietet eine hohe Standardisierung und gleichzeitig eine hohe Flexibilität und Individualisierung durch die offene Schnittstelle. ge
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