すぐに試せる 28 の試験プロジェクト。
ほとんどのサンプルは計測ハードウェアなしで動作します。信号発生器、信号インポート、シミュレーション機器が実際の計測系を代替するためです。各構成は .sonictc バックアップとして提供され、SonicTC DbManager からインポートできます — 単独で、または既存のデータベースへ統合して。
SonicTC は、騒音・振動解析（NVH）、回転機械のスペクトル解析手法、材料共振解析、プロセス監視のための統合計測・試験プラットフォームです。ここで紹介するサンプル構成は、完全に動作する試験プロジェクトを通じてプラットフォームの機能範囲を示します。
ほとんどのサンプルは計測ハードウェアなしで動作します。信号発生器、信号インポート、シミュレーション機器が実際の計測系を代替するためです。各構成は .sonictc バックアップとして提供され、SonicTC DbManager からインポートできます — 単独で、または既存のデータベースへ統合して。
ライン構成とステーション構成
これらのサンプルは、SonicTC が複数の試験治具を持つ試験ラインをどのように構成するかを示します — タクト運転から、ワークキャリアを用いた非同期の並列試験まで。
同期試験治具によるライン構成
それぞれ 2 つの試験治具を備えた 2 本の試験ラインが共通のタクトで動作します。各ラインのメインワークフローがループ内で無負荷試験と負荷試験を順に呼び出します。各試験ステップでは Product Chooser により製品バリアントを選択し、シミュレートされたアナログ I/O を介して電流・電圧信号（電流計、電圧計）を計測し、結果を保存します。2 つの製品バリアントが製品別の結果保存を示します。
ステーション: Async Test-Station シミュレーション非同期試験治具によるライン構成
同期ラインの対となる構成です。4 つの試験治具（各ラインの無負荷と負荷）はそれぞれのループで独立に動作し、1 つの試験対象がラインの両治具を通過する間に、もう一方ではすでに次の対象が処理されます。負荷試験では実行ごとに試験対象番号が自動的にカウントアップされます。電流・電圧信号はシミュレートされたアナログ I/O で計測し、製品は Product Chooser で選択します。
ステーション: WT Simulation シミュレーションワークフローのバージョン管理を伴うワークキャリア構成
ブレーキ部品を例に、製品固有の特性値とワークフローのバージョン管理を伴うワークキャリア連携を示します。6 つの製品バリアント（ブレーキディスクとブレーキキャリパ）が作成され、2 つの独立した特性値セットを割り当てられます。計測シーケンスはループ内で音圧と温度を取得し、特性値計算には FFT スペクトル、周波数位置、信号フィルタリング、ピーク計数、信号区間、波高率、RMS が含まれます。すべてのワークフローはバージョン管理されています（バージョンコメント付きのバージョン 2）。設定済みの 2 つのアラームが本サンプルを補完します。
自動化とシーケンス制御
アラームシステム、試験の繰り返し、計測中のオンライン評価、操作ダイアログ、制御技術 — これらのサンプルは SonicTC のシーケンス制御を示します。
アラーム処理、A-B-C 評価限界、ノイズ指標
SonicTC のアラームシステムを 1 つのワークフローにまとめて示します。加速度センサーを周期的に計測し、続いてノイズ指標 SNR と SINAD を特性値として算出し、段階的な評価限界と照合します。結果に応じて、動的なメッセージテキストを伴う警告アラームまたは重大アラームが発生します。エラーフローはアラームへの自動対応を示します：データ品質が低い場合のセンサー再起動と、データベース負荷が高い場合の PLC への警告です。
ステーション: Test Repetition シミュレーション試験の繰り返しと試験区間
2 つの回転方向（CW/CCW）を持つ振動試験を例に、繰り返し計測と試験区間を示します。構造が同一の 2 つの試験区間ワークフローが、それぞれ繰り返しループ内で加速度信号を計測して RMS 値を算出します — Evaluation == Good に達するまで、ただし最大 3 回まで繰り返します。各繰り返しの計測信号は保存されますが、特性値の結果は最後のもののみです。繰り返し回数は特性値結果ツリーで表示できます（「すべての特性値結果ノードを展開」により常時表示も可能）。両方の試験区間が同じ特性値ワークフローを呼び出すため、「呼び出しパスを表示」オプションの利用を推奨します。制御ワークフローが Ready/Done 信号で区間を同期し、エラーフローには確実な再開のためのリセットトリガーが含まれます。
ステーション: Measure Grid 対応バージョン 2.5.0.99 シミュレーション計測グリッド、信号トリガー、連続モニタリング
計測グリッド（Measure Grid）により、計測の実行中にすでに特性値を算出し、それに応じて動作できることを示します — ここでは 100〜300 rpm の回転数範囲です。回転数センサーの信号トリガーが取得を開始し、計測データはグリッド点ごとに統計解析され（平均値、FFT）、グリッド内の条件が目標回転数への到達を検出します。画面録画は試験画面（HMI/SCADA）での可視化を示します。
ステーション: DialogTest 対応バージョン 2.6 計測ハードウェア不要カスタマイズ可能な入出力ダイアログ
カスタマイズ可能な操作ダイアログを示します：書式付きのタイトルとメッセージ、埋め込み画像、1 つのダイアログ内の複数の入力フィールド。ダイアログサービスが入力ダイアログを表示し、その結果（Good/Bad/Cancel/None）がワークフローで評価されます。確定した入力は PLC へ渡されます。並行して動作するコントローラーワークフローが、開いているダイアログを外部から時間制御し、カウントダウンを表示します — 表示値は変数の変化に応じて自動更新されます。
ステーション: Process Trigger シミュレーションRamp&Soak PID 制御によるモーター停止プロファイル解析
2 つの試験シナリオを備えたチューブラーモーターのライン終端試験：停止プロファイル解析と、リミットスイッチ試験です。負荷トルクは PID 追従制御付きの Ramp&Soak 信号発生器でシミュレートし、その間トルクセンサーとロータリーエンコーダーを計測します。負荷下でモーターが停止した後、シーケンスは角度値が許容範囲内で変化しなくなるまで待機し、惰走角度と惰走時間を特性値として評価します — 追加の計測タスクは一切不要です。リミットスイッチ試験は、電流計測信号からスイッチ状態を導出します。
モーダル解析と FRF 解析
周波数応答関数、減衰の算出、インパクトハンマ試験 — 純粋なシミュレーションから、自動モーダルハンマを備えた実際の計測セルまで。
繰り返し計測を伴う SISO FRF 解析
3 自由度のシミュレーションシステムにおける SISO 計測の繰り返しによる FRF 解析です。モーダルループ内で合成インパルスとインパルス応答を信号発生器で生成し、解析します。特性値計算は指数窓を用いない FRF スペクトル（モーダル減衰解析に適します）を求め、インパルス応答関数を計算し、共振ピークを検出します。特徴は、Q 値を手法比較のために 5 通りの方法で並行して求める点です — Ewins 法、有理分数多項式法（RFP）、x-dB 法、v-dB 法、円適合法。
ステーション: SIMO Simulation シミュレーション8 つの幾何ノードでの SIMO/MIMO FRF 解析
構造物の 8 つの幾何ノードでの FRF 解析です。ノードループ内で各ノードごとに合成インパルスと、3 自由度系の対応するインパルス応答を生成して解析します。特性値計算は FRF スペクトルを求め、共振ピークを検出し、減衰指標として Q 値を算出します。この構成は SIMO 解析としても MIMO 解析としても利用できます。
ステーション: FRF Test 実機ハードウェア: NI-9234, Maul-Theet繰り返し計測を伴う FRF インパクトハンマ解析（NI-9234）
自動インパクトハンマと National Instruments NI-9234 モジュールによるデータ収集を用いた FRF 解析です。任意の段取りステップ（ハンマ位置の移動、加振振幅の対話入力）の後、量産試験が実行されます：試験部品ごとに 3 回の打撃を行い、その都度、力センサー信号とマイク信号を計測して平均化した周波数応答関数を算出します。評価には FRF スペクトル、ピーク検出、損失係数が含まれ、打撃間の減衰待ち時間により構造が十分に静定します。
ステーション: FRF Test 実機ハードウェア: PCB, Maul-Theet繰り返し計測を伴う FRF インパクトハンマ解析（PCB）
FRF インパクトハンマ解析の PCB ハードウェア版で、試験の流れは同一です：段取りモード、3 回の打撃を平均する量産試験、ピーク検出と損失係数を伴う FRF 評価。さらに本構成には、1 kHz における RMS レベルと周波数位置を校正器と照合する計測マイクの校正シーケンスと、製品管理の例として複数カテゴリに 50 件以上を収録した製品リストが含まれます。
ステーション: Mobile 実機ハードウェア: Beckhoff CX7000, NI-9232可搬型インパクトハンマ試験（Beckhoff CX7000、NI-9232）
実機ハードウェアを用いた可搬型の打音試験台です：Beckhoff CX7000 コントローラーと、マイクを備えた NI-9232 計測モジュール。ハンマ打撃後、マイク信号が計測をトリガーし、RMS と FFT を算出して、3 つの周波数帯（2〜3 kHz、7〜8 kHz、14〜15 kHz）のスペクトル最大値を評価します。ライフビット機構がコントローラーとの接続を並行して監視し、途絶時にアラームを発生させます。構成に関する画面録画をご覧いただけます。
ステーション: FRF-Messzelle 実機ハードウェア: Beckhoff EL7031ステッピングモーター位置決めによるモーダル解析
立方体試験体を対象に、ステッピングモーター制御の位置決め（Beckhoff ステッピングモーター端子 EL7031）を用いた自動モーダル解析です。計測実行ごとにモーションコントローラータスクが試験体を 1 ステップ回転させ、複数の幾何点を順に加振・計測します。完了後、モーターはゼロ位置へ戻ります。特性値計算は FRF スペクトルにより行われ、単一チャンネル版と、多チャンネル評価用の MIMO ブロックがあります。操作案内は LED 出力とスタートボタンで行います。
3 ステーション 実機ハードウェア: Maul-Theet, NV-Tech (SAM), Beckhoff EL7031, IVS-500完全な FRF 計測セル：モーダル試験、減衰、共振解析
最も大規模な構成で、実験モーダル解析と減衰解析の複数の方式を 3 つのステーションにまとめています。インパルス加振時に力センサー、マイク、加速度の信号を計測し（Maul-Theet インパクトハンマ、または自動 NV-Tech モーダルハンマ（SAM）を選択可能）、その間ステッピングモーターが試験体を複数の計測位置へ回転させます。IVS-500 レーザー振動計がセンサー構成を補完します。減衰は複数手法（ICF、Ewins、x-dB、RFP）で直接比較して求め、第 1 次モードのコヒーレンス評価も含みます。さらに、完全シミュレーションの SISO FRF ステーションと、SNR/SINAD 監視を伴うアラーム処理ステーションを収録しています。
共振試験と構造モニタリング
音響共振による非破壊欠陥検出と、構造ヘルスモニタリングのための最新の分解手法。
音響共振試験（ART）
音響共振試験によるブレーキディスクの非破壊欠陥検出です。マイク信号を信号トリガーで取得し、前処理します — 準単一周波数信号を生成するバンドパスフィルタ、FFT、ヒルベルト変換。2 つの製品バリアントには専用の評価ワークフローがあり、減衰比と共振の周波数位置を特性値として算出します。一方のバリアントはさらにピーク検出と包絡線解析を用います。製品はシーケンス内で Product Chooser により選択します。
ステーション: Change Detection シミュレーション構造振動試験と構造ヘルスモニタリング
構造モニタリングにおける変化検出のための信号分解手法を示します。信号発生器がトレンド成分、周期成分、ノイズ成分から成る合成時系列を生成し、3 つの手法で分解して直接比較します：特異スペクトル解析（SSA）はトレンド、2 つの周期成分、ノイズを分離し、ヒルベルト・ファン変換（HHT）と離散ウェーブレット変換（DWT）はそれぞれトレンド成分を抽出します。トレンド成分はさらに包絡線で評価されます。
回転機械の試験
アンバランス解析、可変回転数での次数追跡、時間同期平均、変調スペクトル解析 — 回転機械診断の古典的手法です。ここで示すサンプルに加え、SonicTC は歯車や軸受の診断などにおける周期的な振幅変調を検出するため、変調スペクトルおよび変調次数スペクトルにも対応しています。
アンバランス力と位相の推定（ロータバランシング）
インポートした赤外線タコメータ信号と振動信号から、回転モーターのアンバランス力と位相を推定します。回転周波数は妥当性確認のため 2 通りの独立した方法で求めます：ピーク検出を伴う FFT と、基本周波数のピッチ解析です。アンバランス解析では両信号をバンドパスフィルタ処理し、平均値を中心化して標準偏差でスケーリングします。相互相関がラグ位置を通じて時間差を与え、これを度単位の位相差に換算します。
ステーション: Variable Speed Simulation シミュレーション可変回転数での次数解析（合成信号）
完全に合成された非定常信号に基づく、計算次数追跡による次数解析です。2 つのサブワークフローが昇速と降速を表し、いずれも回転数プロファイルと振動信号を信号発生器で生成します。特性値計算には STFT と、回転数同期リサンプリングを伴う次数追跡が含まれます。次数-回転数マップと次数スペクトルから、それぞれ 6 次の最大値を特性値として抽出します。
ステーション: Variable Speed Tacho シミュレーション可変回転数での次数解析（タコメータパルス信号）
インポートしたタコメータパルス信号に基づく、昇速・降速の次数解析です。回転数（Tacho-RPM）は計算式によりパルスから求め、振動信号は STFT と、回転数同期リサンプリングを伴う計算次数追跡で解析します。結果として次数-回転数マップと次数スペクトルが得られ、それぞれから 6 次の最大値を特性値として抽出します。
ステーション: Variable Speed TSA シミュレーション送風機の惰走における時間同期平均（TSA）
実用に近いシナリオで、可変回転数における時間同期平均信号を算出します：卓上扇風機を 2400 rpm で停止させると、空気抵抗により約 5 秒で静止します。タコ信号と振動信号は信号発生器でシミュレートします。特性値計算はタコ信号から 2.5 秒の区間を切り出し、回転数とパルス位置を求め、TSA 信号（軸 1 回転に相当）を算出して FFT で変換します。
内燃機関の解析
クランク角領域でのサイクル解析 — 回転数センサーなしで、振動信号のみからエンジン状態を診断します。
回転数推定を伴うクランク角解析（CADA）
別途の回転数センサーを用いず、レーザードップラー振動計（LDV）の信号のみで内燃機関を試験します：12 気筒大型エンジンの 1 気筒表面で収録した振動信号を計測グリッドで取得し、計測中に直接解析します。評価では −360°〜+360° のクランク角領域にサイクルを表示します：整流、信号シフト、ピーク検出によりエンジンサイクルを検出し、そこからサイクルイベント（吸気弁・排気弁の閉じなど）と回転数を導出できます。画面録画をご覧いただけます。
ステーション: Engine Cycle Analysis シミュレーション並行計測を伴うクランク角解析
クランク角解析の拡張版です：LDV 信号を計測グリッドで連続取得し、計測の実行中に解析しながら、ワークフロー呼び出しにより 2 つ目の計測・保存ワークフローを並行して起動します。これにより本構成は同一チャンネルでの並行計測を示します — 2 つの取得が同時に動作し、それぞれにクランク角解析が埋め込まれています。
統合と通信
OPC UA と TwinCAT ADS による PLC・上位システム接続、RS232 と TCP/IP によるシリアル機器通信 — 完全にシミュレートされた通信相手も含みます。
OPC UA：読み取り、書き込み、監視
OPC UA 接続のリファレンス例です：ワークフローから直接 OPC UA サーバーを起動し、続いて軸信号でトリガーし、速度値を読み取り、書き込み直して、確認のため再度読み取ります。さらに本例は、センサーをプロセス変数に紐付けて計測する方法も示します — 例えばデジタル入力信号をロガーのように時間信号へ変換する用途です。最後にサーバーを制御された形で停止します。
ステーション: TwinCAT ADS シミュレーションTwinCAT ADS：読み取り、書き込み、監視
Beckhoff 環境における OPC UA 例の対応版です：ADS プロトコルによる TwinCAT 接続で、PLC 変数の読み取り・書き込み・監視を行います。ワークフローから ADS サーバーを起動し、複数の変数をトリガーで読み取り、ロータリーエンコーダー信号を計測して RMS 特性値で検証した後、サーバーを制御された形で停止します。通信はすべてシミュレートされた通信相手に対して行われます。
ステーション: Characteristics シミュレーション特性値計算の統合テスト
解析エンジンの自己テスト集です：パーセバルの定理により、時間領域の RMS がスペクトル RMS と一致することを検証します — 三角波と正弦波の信号について、窓関数とスケーリングが異なる 3 つの FFT 方式で確認します。その他のテストでは、時間信号およびスペクトルにおける包絡線計算、PSD と STFT による周波数位置の算出、さらに高次 IIR フィルタを実装形式 BA と SOS で比較し、数値的に不安定な場合には条件付きで警告を出力します。
ステーション: RS232 Kommunikation 対応バージョン 2.6.0.54 シミュレーションHEX 形式の RS232 通信（データグラムパターン）
PWM 制御機器を例に、データグラムパターンに従った HEX 形式の RS232 通信を示します。テストワークフローがプロセッサ ID とブートローダー・アプリケーション・パラメータの各バージョンをブロック単位で読み出し（それぞれメモリアドレス経由で 4 チャンクずつ）、試験台番号を書き戻します。電文の評価は CRC8 チェックサム式を伴う正規表現パターンで行います。2 つ目のワークフローは、各コマンド電文に対応する応答を返すことで機器を完全にシミュレートします — エミュレートした 2 つの COM ポートがあれば、実機なしで動作します。
ステーション: Communication Test シミュレーションRS232 と TCP/IP による生通信
秤を例に、データグラムパターンに従った生通信を示します：シミュレーションワークフローが重量値を電文として周期的に送信し、計測ワークフローがそれをトリガーで受信し、測定値として取得して保存します。両方の通信経路は個別の試験治具（「RS232」と「TCP/IP」）として作成されており、同一のシーケンスをどちらのインターフェースでも運用できます。
SonicTC DbManager からインポート — 単独で、または既存のデータベースへ統合して。
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