28 projets d'essai à essayer.
La plupart des exemples fonctionnent sans matériel de mesure : générateurs de signaux, imports de signaux et appareils simulés remplacent la chaîne de mesure réelle. Chaque configuration est fournie sous forme de sauvegarde .sonictc et peut être importée via le SonicTC DbManager — individuellement ou fusionnée dans une base de données existante.
SonicTC est la plateforme intégrée de mesure et de contrôle pour l'analyse du bruit et des vibrations (NVH), les méthodes d'analyse spectrale sur machines tournantes, l'analyse de résonance des matériaux et la surveillance des procédés. Les configurations d'exemple présentées ici illustrent l'étendue fonctionnelle de la plateforme à travers des projets d'essai complets et exécutables.
La plupart des exemples fonctionnent sans matériel de mesure : générateurs de signaux, imports de signaux et appareils simulés remplacent la chaîne de mesure réelle. Chaque configuration est fournie sous forme de sauvegarde .sonictc et peut être importée via le SonicTC DbManager — individuellement ou fusionnée dans une base de données existante.
Configurations de ligne et de station
Ces exemples montrent comment SonicTC organise des lignes d'essai comportant plusieurs dispositifs — du fonctionnement cadencé au contrôle parallèle découplé avec porte-pièces.
Configuration de ligne avec dispositifs d'essai synchrones
Deux lignes d'essai comportant chacune deux dispositifs travaillent selon une cadence commune : le workflow principal de chaque ligne appelle successivement l'essai à vide et l'essai en charge dans une boucle. À chaque étape d'essai, la variante de produit est sélectionnée via le Product Chooser, les signaux de courant et de tension (ampèremètre, voltmètre) sont mesurés via une E/S analogique simulée et les résultats sont enregistrés. Deux variantes de produit illustrent l'enregistrement des résultats par produit.
Station: Async Test-Station SimulationConfiguration de ligne avec dispositifs d'essai asynchrones
Le pendant de la ligne synchrone : les quatre dispositifs (à vide et en charge par ligne) fonctionnent indépendamment dans leurs propres boucles — une pièce traverse les deux dispositifs d'une ligne pendant que la suivante est déjà traitée dans l'autre. L'essai en charge incrémente en outre automatiquement le numéro de pièce à chaque passe. Les signaux de courant et de tension sont mesurés via une E/S analogique simulée, avec sélection du produit par le Product Chooser.
Station: WT Simulation SimulationConfiguration de porte-pièces avec versionnage des workflows
Illustre le raccordement des porte-pièces avec des caractéristiques spécifiques au produit et le versionnage des workflows, à l'exemple de composants de frein. Six variantes de produit (disques et étriers de frein) sont créées et peuvent recevoir deux jeux de caractéristiques distincts. La séquence de mesure enregistre en boucle la pression acoustique et la température ; le calcul des caractéristiques comprend le spectre FFT, la position en fréquence, le filtrage du signal, le comptage de pics, la section de signal, le facteur de crête et le RMS. Tous les workflows sont versionnés (version 2 avec commentaire de version) ; deux alarmes configurées complètent l'exemple.
Automatisation et pilotage des séquences
Système d'alarmes, répétitions d'essai, évaluation en ligne pendant la mesure, dialogues opérateur et régulation — ces exemples montrent le pilotage des séquences de SonicTC.
Gestion des alarmes, limites d'évaluation A-B-C et métriques de bruit
Présente le système d'alarmes de SonicTC regroupé dans un seul workflow : un capteur d'accélération est mesuré cycliquement, puis les métriques de bruit SNR et SINAD sont calculées comme caractéristiques et comparées à des limites d'évaluation échelonnées. Selon le résultat, la séquence déclenche une alarme d'avertissement ou une alarme critique avec un texte de message dynamique. Le flux d'erreur illustre les réactions automatiques aux alarmes : redémarrage du capteur en cas de mauvaise qualité des données et avertissement à l'automate en cas de forte charge de la base de données.
Station: Test Repetition SimulationRépétition d'essai et sections d'essai
Illustre les mesures répétées et les sections d'essai à l'exemple d'un essai vibratoire avec deux sens de rotation (CW/CCW). Deux workflows de section de structure identique mesurent chacun le signal d'accélération dans une boucle de répétition et calculent la valeur RMS — répétée jusqu'à obtenir Evaluation == Good, mais trois fois au maximum. Les signaux de mesure de chaque répétition sont enregistrés, mais seuls les derniers résultats de caractéristiques ; le nombre de répétitions peut être affiché dans l'arbre des résultats (également de façon permanente via « Déplier tous les nœuds de résultats »). Comme les deux sections appellent le même workflow de caractéristiques, l'option « Afficher les chemins d'appel » est recommandée. Un workflow de commande synchronise les sections via des signaux Ready/Done ; les flux d'erreur contiennent un déclencheur de réinitialisation pour une reprise propre.
Station: Measure Grid À partir de la version 2.5.0.99 SimulationGrille de mesure, déclenchement par signal et surveillance continue
Montre comment une grille de mesure (Measure Grid) permet de calculer des caractéristiques pendant une mesure en cours et d'y réagir — ici sur une plage de vitesse de 100 à 300 tr/min. Un déclenchement par signal sur le capteur de vitesse lance l'acquisition ; les données de mesure sont analysées statistiquement point de grille par point de grille (valeur moyenne, FFT) et une condition dans la grille détecte le moment où la vitesse cible est atteinte. La capture vidéo montre la visualisation dans la vue d'essai (IHM/SCADA).
Station: DialogTest À partir de la version 2.6 Sans matériel de mesureDialogues d'entrée et de sortie personnalisables
Illustre les dialogues opérateur personnalisables : titres et messages mis en forme, images intégrées et plusieurs champs de saisie dans un même dialogue. Le service de dialogue affiche un dialogue de saisie dont le résultat (Good/Bad/Cancel/None) est évalué dans le workflow ; les saisies confirmées sont transmises à un automate. Un workflow contrôleur parallèle pilote le dialogue ouvert depuis l'extérieur de façon temporisée et affiche un compte à rebours — les valeurs affichées se mettent à jour automatiquement lorsqu'une variable change.
Station: Process Trigger SimulationAnalyse du profil d'arrêt moteur avec régulation PID Ramp&Soak
Contrôle de fin de ligne d'un actionneur tubulaire avec deux scénarios d'essai : analyse du profil d'arrêt et contrôle des fins de course. Le couple de charge est simulé par un générateur de signal Ramp&Soak avec régulation PID asservie, pendant que le capteur de couple et le codeur rotatif sont mesurés. Après l'arrêt du moteur en charge, la séquence attend que la valeur angulaire ne varie plus dans une tolérance donnée et évalue l'angle et le temps de ralentissement comme caractéristiques — sans aucune tâche de mesure supplémentaire. Le contrôle des fins de course déduit les états de commutation à partir des signaux de mesure de courant.
Analyse modale et FRF
Fonctions de réponse en fréquence, détermination de l'amortissement et essai au marteau de choc — de la simulation pure à la cellule de mesure réelle avec marteau modal automatique.
Analyse FRF SISO avec mesures répétées
Analyse FRF avec mesures SISO répétées sur un système simulé à trois degrés de liberté : dans une boucle modale, une impulsion synthétique et sa réponse impulsionnelle sont générées par générateurs de signaux puis analysées. Le calcul des caractéristiques détermine le spectre FRF sans fenêtrage exponentiel (adapté à l'analyse de l'amortissement modal), calcule la fonction de réponse impulsionnelle et détecte les pics de résonance. Particularité : le facteur de qualité est déterminé en parallèle par cinq méthodes à des fins de comparaison — selon Ewins, polynôme en fraction rationnelle (RFP), x-dB, v-dB et ajustement de cercle.
Station: SIMO Simulation SimulationAnalyse FRF SIMO/MIMO sur 8 nœuds géométriques
Analyse FRF sur huit nœuds géométriques d'une structure : dans une boucle de nœuds, une impulsion synthétique et la réponse impulsionnelle correspondante d'un système à trois degrés de liberté sont générées et analysées pour chaque nœud. Le calcul des caractéristiques détermine le spectre FRF, détecte les pics de résonance et calcule le facteur de qualité comme indicateur d'amortissement. Le montage est utilisable en analyse SIMO ou MIMO.
Station: FRF Test Matériel réel: NI-9234, Maul-TheetAnalyse FRF au marteau de choc avec mesures répétées (NI-9234)
Analyse FRF avec marteau de choc automatique et acquisition via un module National Instruments NI-9234. Après une étape de réglage optionnelle — déplacer la position du marteau, saisir interactivement l'amplitude d'excitation — l'essai en série se déroule : trois chocs sont effectués par pièce, le signal du capteur de force et celui du microphone sont mesurés à chaque fois et la fonction de réponse en fréquence moyennée est calculée. L'évaluation comprend le spectre FRF, la détection de pics et le facteur de perte ; un temps d'amortissement entre les chocs garantit que la structure est revenue au repos.
Station: FRF Test Matériel réel: PCB, Maul-TheetAnalyse FRF au marteau de choc avec mesures répétées (PCB)
La variante matérielle PCB de l'analyse FRF au marteau de choc, avec une séquence d'essai identique : mode de réglage, essai en série avec trois chocs moyennés, évaluation FRF avec détection de pics et facteur de perte. Cette configuration contient en outre une séquence d'étalonnage du microphone de mesure qui contrôle le niveau RMS et la position en fréquence à 1 kHz face à un calibreur, ainsi qu'une liste de produits fournie comptant plus de 50 entrées réparties en plusieurs catégories, à titre d'exemple de gestion des produits.
Station: Mobile Matériel réel: Beckhoff CX7000, NI-9232Essai mobile au marteau de choc (Beckhoff CX7000, NI-9232)
Banc d'essai acoustique mobile avec matériel réel : un automate Beckhoff CX7000 et un module de mesure NI-9232 équipé d'un microphone. Après le coup de marteau, le signal du microphone déclenche la mesure ; le RMS et la FFT sont calculés, et les maxima spectraux dans trois bandes de fréquence (2–3 kHz, 7–8 kHz, 14–15 kHz) sont évalués. Un mécanisme de bit de vie surveille en parallèle la liaison avec l'automate et déclenche une alarme en cas de défaillance. Une capture vidéo de la configuration est disponible.
Station: FRF-Messzelle Matériel réel: Beckhoff EL7031Analyse modale avec positionnement par moteur pas à pas
Analyse modale automatisée sur une éprouvette cubique avec positionnement piloté par moteur pas à pas (borne moteur pas à pas Beckhoff EL7031). Après chaque passe de mesure, l'éprouvette est tournée d'un incrément par une tâche du contrôleur de mouvement, de sorte que plusieurs points géométriques sont excités et mesurés successivement ; à la fin, le moteur revient en position zéro. Le calcul des caractéristiques s'appuie sur des spectres FRF — en variante monovoie et en bloc MIMO pour l'évaluation multivoie. Guidage de l'opérateur par sortie LED et bouton de démarrage.
3 Stations Matériel réel: Maul-Theet, NV-Tech (SAM), Beckhoff EL7031, IVS-500Cellule de mesure FRF complète : essai modal, amortissement et analyse de résonance
La configuration la plus complète réunit plusieurs variantes de l'analyse modale et d'amortissement expérimentale dans trois stations. Les signaux de capteur de force, de microphone et d'accélération sont mesurés sous excitation impulsionnelle — au choix avec un marteau de choc Maul-Theet ou un marteau modal automatique NV-Tech (SAM) — pendant qu'un moteur pas à pas fait tourner l'éprouvette sur plusieurs positions de mesure ; un vibromètre laser IVS-500 complète l'instrumentation. L'amortissement est déterminé par plusieurs méthodes en comparaison directe (ICF, Ewins, x-dB, RFP), y compris l'évaluation de cohérence du premier mode. S'y ajoutent une station SISO FRF purement simulée et une station de gestion des alarmes avec surveillance SNR/SINAD.
Contrôle par résonance et surveillance des structures
Détection non destructive de défauts par résonance acoustique et méthodes modernes de décomposition pour la surveillance de l'état des structures.
Contrôle par résonance acoustique (ART)
Détection non destructive de défauts sur des disques de frein par contrôle de résonance acoustique : un signal de microphone est acquis par déclenchement sur signal puis conditionné — filtrage passe-bande pour produire un signal quasi monofréquence, FFT et transformée de Hilbert. Deux variantes de produit disposent de leurs propres workflows d'évaluation qui calculent comme caractéristiques le taux d'amortissement et la position en fréquence des résonances ; une variante utilise en outre la détection de pics et l'analyse d'enveloppe. Le produit est sélectionné dans la séquence via le Product Chooser.
Station: Change Detection SimulationEssai vibratoire des structures et surveillance de leur état
Illustre les méthodes de décomposition de signal pour la détection de changements dans la surveillance des structures. Un générateur de signal produit une série temporelle synthétique composée d'une tendance, de composantes périodiques et de bruit, décomposée par trois méthodes et comparée directement : l'analyse en spectre singulier (SSA) sépare tendance, deux composantes périodiques et bruit ; la transformée de Hilbert-Huang (HHT) et la transformée en ondelettes discrète (DWT) extraient chacune la composante de tendance. Les composantes de tendance sont en outre évaluées par enveloppe.
Contrôle des machines tournantes
Analyse de balourd, suivi d'ordres à vitesse variable, moyennage synchrone dans le temps et analyse du spectre de modulation — les méthodes classiques du diagnostic des machines tournantes. Au-delà des exemples présentés ici, SonicTC prend également en charge les spectres de modulation et d'ordres de modulation pour détecter les modulations d'amplitude périodiques, par exemple en diagnostic d'engrenages et de roulements.
Estimation de la force et de la phase de balourd (équilibrage de rotor)
Estimation de la force et de la phase de balourd sur un moteur en rotation à partir de signaux importés de tachymètre infrarouge et de vibration. La fréquence de rotation est déterminée par deux voies indépendantes à des fins de vérification : par FFT avec détection de pics et par analyse de hauteur de la fréquence fondamentale. Pour l'analyse de balourd, les deux signaux sont filtrés en passe-bande, centrés sur la moyenne et mis à l'échelle de l'écart type ; la corrélation croisée fournit, via la position du décalage, l'écart temporel converti en déphasage exprimé en degrés.
Station: Variable Speed Simulation SimulationAnalyse d'ordres à vitesse variable (synthétique)
Analyse d'ordres par suivi d'ordres calculé à partir de signaux purement synthétiques et non stationnaires. Deux sous-workflows représentent la montée et la descente en régime ; dans les deux cas, le profil de vitesse et le signal de vibration sont produits par générateurs de signaux. Le calcul des caractéristiques comprend la STFT ainsi que le suivi d'ordres avec rééchantillonnage synchrone de la vitesse ; le maximum de l'ordre 6 est extrait comme caractéristique de la carte ordres-régime et du spectre d'ordres.
Station: Variable Speed Tacho SimulationAnalyse d'ordres à vitesse variable (signal d'impulsions tachymétriques)
Analyse d'ordres pour la montée et la descente en régime à partir d'un signal d'impulsions tachymétriques importé : la vitesse (Tacho-RPM) est déterminée à partir des impulsions par une expression de calcul, le signal de vibration est analysé par STFT et suivi d'ordres calculé avec rééchantillonnage synchrone de la vitesse. Les résultats sont une carte ordres-régime et un spectre d'ordres, dont on extrait à chaque fois le maximum de l'ordre 6 comme caractéristique.
Station: Variable Speed TSA SimulationMoyennage synchrone dans le temps (TSA) au ralentissement d'un ventilateur
Calcule le signal moyenné de façon synchrone dans le temps à vitesse variable dans un scénario proche de l'application : un ventilateur de table est coupé à 2400 tr/min et s'immobilise en environ 5 secondes sous l'effet de la résistance de l'air. Les signaux tachymétrique et vibratoire sont simulés par générateurs de signaux. Le calcul des caractéristiques découpe une portion de 2,5 secondes du signal tachymétrique, détermine la vitesse et les positions d'impulsion, calcule le signal TSA (correspondant à un tour d'arbre) et le transforme par FFT.
Analyse des moteurs à combustion
Analyse des cycles dans le domaine de l'angle vilebrequin — diagnostic de l'état du moteur à partir du seul signal vibratoire, sans capteur de vitesse.
Analyse de l'angle vilebrequin (CADA) avec estimation du régime
Contrôle de moteurs à combustion à partir du seul signal d'un vibromètre laser Doppler (LDV), sans capteur de vitesse séparé : le signal vibratoire — relevé à la surface d'un cylindre d'un gros moteur à 12 cylindres — est acquis via une grille de mesure et analysé directement pendant la mesure. L'évaluation représente les cycles dans le domaine de l'angle vilebrequin de −360° à +360° : redressement, décalage du signal et détection de pics conduisent à la détection du cycle moteur, dont se déduisent les événements du cycle (par exemple la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement) ainsi que le régime. Une capture vidéo est disponible.
Station: Engine Cycle Analysis SimulationAnalyse de l'angle vilebrequin avec mesure en parallèle
Variante étendue de l'analyse de l'angle vilebrequin : le signal LDV est acquis en continu via une grille de mesure et analysé alors que la mesure est encore en cours, tandis qu'un appel de workflow démarre en parallèle un second workflow de mesure et d'enregistrement. La configuration illustre ainsi des mesures parallèles sur le même canal — les deux acquisitions s'exécutent simultanément, chacune avec son analyse d'angle vilebrequin intégrée.
Intégration et communication
Raccordement aux automates et aux systèmes de conduite via OPC UA et TwinCAT ADS, communication série avec les appareils via RS232 et TCP/IP — y compris des interlocuteurs entièrement simulés.
OPC UA : lire, écrire et observer
Exemple de référence pour le raccordement OPC UA : un serveur OPC UA est démarré directement depuis le workflow, puis un signal d'axe sert de déclencheur, une valeur de vitesse est lue, réécrite et relue pour contrôle. L'exemple montre en outre comment un capteur peut être lié à une variable de procédé et ainsi mesuré — par exemple pour convertir un signal d'entrée numérique en signal temporel, comme le ferait un enregistreur. Pour finir, le serveur est arrêté de façon contrôlée.
Station: TwinCAT ADS SimulationTwinCAT ADS : lire, écrire et observer
Le pendant de l'exemple OPC UA pour l'univers Beckhoff : raccordement à TwinCAT via le protocole ADS avec lecture, écriture et observation de variables automate. Un serveur ADS est démarré par le workflow, plusieurs variables sont lues sur déclenchement, un signal de codeur rotatif est mesuré et validé par une caractéristique RMS, puis le serveur est arrêté de façon contrôlée. La communication s'effectue entièrement face à des interlocuteurs simulés.
Station: Characteristics SimulationTests d'intégration du calcul des caractéristiques
Un ensemble d'auto-tests du moteur d'analyse : le théorème de Parseval permet de vérifier que le RMS temporel correspond au RMS spectral — pour des signaux triangulaires et sinusoïdaux, à travers trois variantes de FFT avec fenêtres et mises à l'échelle différentes. D'autres tests valident le calcul d'enveloppe sur le signal temporel et sur le spectre, la détermination de la position en fréquence par PSD et STFT, ainsi que les filtres IIR d'ordre élevé en comparant les formes d'implémentation BA et SOS, avec sortie d'avertissement conditionnelle en cas d'instabilité numérique.
Station: RS232 Kommunikation À partir de la version 2.6.0.54 SimulationCommunication RS232 au format HEX (motif datagramme)
Illustre la communication RS232 au format HEX selon le motif datagramme, à l'exemple d'un boîtier de commande PWM. Un workflow de test lit par blocs l'identifiant du processeur ainsi que les versions du chargeur d'amorçage, de l'application et des paramètres (en quatre fragments chacune via des adresses mémoire) et réécrit un numéro de banc d'essai ; l'évaluation des télégrammes s'effectue par motifs RegEx avec expressions de somme de contrôle CRC8. Un second workflow simule intégralement l'appareil en répondant à chaque télégramme de commande par la réponse adéquate — exécutable avec deux ports COM émulés, sans aucun appareil réel.
Station: Communication Test SimulationCommunication brute via RS232 et TCP/IP
Illustre la communication brute selon le motif datagramme, à l'exemple d'une balance : un workflow de simulation envoie cycliquement des valeurs de poids sous forme de télégrammes, tandis que le workflow de mesure les reçoit sur déclenchement, les enregistre comme valeur mesurée et les sauvegarde. Les deux voies de communication sont créées comme dispositifs d'essai distincts (« RS232 » et « TCP/IP »), de sorte que la même séquence peut fonctionner via l'une ou l'autre interface.
Import via le SonicTC DbManager — individuellement ou fusionné dans une base de données existante.
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