EF 2014

Messtechnik CanView -

Messtechnik CanView - vom Messmodul zum Datenerfassungssystem Bild 1: CanView-Oberfläche mit verschiedenen Anzeigeelementen Für die gut eingeführten CAN- Messmodule der AP8-Familie von rentron steht nun eine komfortable Anzeige- und Datenloggersoftware unter der Bezeichnung CanView zur Verfügung. Damit wird der Übergang vom Messmodul zum kompletten Datenerfassungssystem geschaffen. Wesentliche Funktionen • Gesamte Online- und Offline-Funktionalität in einem Tool • Online-Darstellung der Messkanäle aller angeschlossenen Module • Abspeicherung der Messdaten aller angeschlossenen Module • Anzeige beliebiger CAN-Bus- Daten, auch von Fremdgeräten Komplexe Lösung aus einer Hand Für die oben genannten Aufgaben gibt es am Markt natürlich schon Softwaretools und aus dieser Erkenntnis stellt sich sofort die Frage nach Anwendungszielen, technischen Konzepten und Alleinstellungsmerkmalen. Dabei ist an erster Stelle ein strategischer bzw. kommerzieller Aspekt zu nennen: Das gesamte Know-how der Kette bestehend aus Hard- und Software kommt aus einer Hand. Das erlaubt maßgeschneiderte Lösungen und hocheffizienten Support. Kundenspezifische Lösungen und Ausführungsvarianten können somit meist schnell und zeitnah realisiert werden. Optimierte Auslegung für große Datenmengen Alle Anbieter von Softwaretools für Datenerfassung und Visualisierung müssen sich heute Anforderungen stellen, die nur mit neuen Lösungsansätzen erfüllbar sind. Insbesondere ist auch auf diesem Sektor eine gewisse Inflation von Datenmengen zu beobachten. Vor etwa 10 Jahren waren hier Filegrößen von einigen Megabytes die Regel, 50 MB hingegen schon die Ausnahme. Heute werden Filegrößen im Gigabytebereich keineswegs als extrem empfunden. Obwohl sich die Geschwindigkeit der Hardware ebenfalls dramatisch gesteigert hat, gelten dennoch einige Grundsätze weiterhin: Das Einlesen eines Files in der Gigabyte-Region dauert (je nach Speichermedium) vergleichsweise lange und stört demzufolge. Zoom- und andere Verarbeitungsoperationen mit sehr großen Files sind in akzeptabler Zeit nicht realisierbar, solange keine technischen Lösungen speziell für diese Anforderungen implementiert sind. Die Herangehensweise bei allen bekannten Tools ist im Grundsatz identisch: • Das Einlesen eines Datenfiles erfordert die notwendige Zeit und ergibt sich aus der Summe der reinen Leseoperation (Filegröße geteilt durch die reale Transferrate des Speichermediums) plus Rechenzeit für die notwendigen Konvertierungen • Sobald der Einlesevorgang abgeschlossen ist, existieren Indextabellen oder temporäre Files, welche bei anschließenden Zugriffen (Zoom) für einen deutlich beschleunigten Zugriff sorgen. Die CanView-Lösung Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen wird bei CanView ein komplett anderer Algorithmus verwendet, indem zur Laufzeit drei Files erzeugt werden: • Hauptfile mit den originalen Messdaten • Subfile1 mit Kompressionsfaktor 100 • Subfile2 mit Kompressionsfaktor 1000 Die Subfiles speichern Wertepaare in einem zeitlichen Abstand entsprechend dem Kompressionsfaktor. Abgelegt werden die Minima und Maxima innerhalb des Kompressionszyklus zusammen mit den jeweiligen Zeitstempeln. Aufgrund der oben genannten Kompressionsfaktoren ist klar, dass die Größe der Subfiles nicht wirklich relevant für die Betrachtung der Gesamtdatenmenge ist. Beispiel Das Hauptfile hat eine Größe von 1 GB. Dann ergeben sich Filegrößen von etwa 20 MB für Subfile1 und 2 MB für Subfile2. Die gegenüber der ersten Erwartung verdoppelte Filegröße der Subfiles resultiert aus der simplen Tatsache, dass pro Intervall zwei Wertepaare (eben Minimum und Maximum) gespeichert werden und nicht nur ein Wertepaar wie im Hauptfile. Vorteile des Verfahrens Der beschriebene Algorithmus stellt sicher, dass die Darstellung der Messdaten auf dem Bildschirm auch bei Files im GB-Bereich ohne messbare Verzögerung erfolgt. Gleiches gilt für Zoomoperationen. Die Software entscheidet auf Basis von Zoom-Startzeit und Zoom- Endzeit automatisch darüber, auf welches der drei Files zugegriffen wird. Somit ist gesichert, dass der Bildspeicher niemals mehr als etwa 2 MB Daten aufnehmen und verarbeiten muss. Sehr wichtig ist hierbei die Feststellung, dass aus der Verwendung von komprimierten Subfile-Daten keinerlei Auflösungsverlust resultiert, denn: Die maximale Auflösung der Messdaten auf dem Bildschirm ist – unabhängig vom aktuellen Zoom – erreicht, sobald die Anzahl der dargestellten Wertepaare die horizontale Bildschirmauflösung in Pixeln erreicht oder diese überschreitet. Durch die Berechnung der Minima und Maxima aus den Originaldaten bleibt immer gesichert, dass entsprechende Details (typischerweise Peaks) bei der Darstellung nie verloren gehen, egal welches der drei Files gerade für die Ausgabe herangezogen wird. Datenformate CanView ist von der Konzeption her eine komplette Visualisierungsund Loggingsoftware. Andererseits ist aber auch festzustellen, dass es sich hier nicht um eine wissenschaftliche Analysesoftware mit umfangreichen Möglichkeiten der mathematischen Verknüpfung von Kanälen handelt. Natürlich gibt es alle gängigen Zoom- und Markerfunktionen und der Funktionsumfang erfüllt damit die gestellten Anforderungen in der überwiegenden Zahl der Anwendungsfälle. Um eine tiefere Analyse mit third-party Tools zu ermöglichen, entspricht das Fileformat von CanView gängigen Standards. Konkret werden folgende Formate unterstützt: • FAMOS • MDF • ASCII. Datenablage Alle Messdatenfiles von CanView sind in einem Basisverzeichnis abgelegt. Dieses Verzeichnis kann an einem beliebigen Platz stehen, 14 Einkaufsführer Messtechnik & Sensorik 2014

Messtechnik Bild 2: CAN-Datenbasis Editor also auch auf einem externen Server etc.. Die Hierarchie der Datenablage ist geordnet in • Basisverzeichnis In diesem Verzeichnis befinden sich alle Projekte • Projektverzeichnis Hier befinden sich alle zu einem Projekt gehörigen Experimente (Messungen). • Experimentverzeichnis Enthält die eigentlichen Datenfiles. Ein Experimentverzeichnis erhält einen eindeutigen, nicht wiederkehrenden Namen. Dies wird im Normalfall über einen Zeitstempel realisiert. Alternativ ist eine Indexvergabe vorgesehen. Datenbasis und File-Import Zur Aufzeichnung von CAN-Daten gehört eine editierbare Datenbasis mit der Möglichkeit, Kanäle manuell oder durch Import von Beschreibungsfiles (*.dbc) zu generieren. Die interne Datenbasis ist Teil eines Mess-Projektes Online-Modus Im Onlinebetrieb werden alle CAN- Botschaften zur Laufzeit interpretiert und in Ausgabefenstern dargestellt. Es handelt sich um numerische, grafische und symbolische Ausgabefenster mit vielfältigen Detailoptionen. Onlinedarstellung und Datenaufzeichnung sind parallel verwendbar. Bedienkonzept Das Ziel besteht in einfacher, selbsterklärender Bedienbarkeit. Realisiert wird dies, indem die Aufzeichnungssteuerung im Regelfall auf die Betätigung von drei deutlich erkennbaren Buttons reduziert bleibt: • Aufnahme/Record • Wiedergabe/Replay • Start/Stop Hinzu kommen diverse Optionen, für die jedoch durchweg Defaulteinstellungen hinterlegt sind, die in den meisten Fällen eine Veränderung nicht notwendig machen. Zusammenfassung Mit CanView steht ein Visualisierungs- und Loggingtool für CAN- Daten zur Verfügung. Hauptanwendung ist der Anschluss von Messmodulen der AP8-Familie. Eine Verwendung anderer CAN-Quellen ist jedoch uneingeschränkt möglich. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zu vergleichbaren Tools anderer Anbieter besteht in einer verzögerungsfreien Darstellung sehr großer Datenmengen durch die Bereitstellung komprimierter Files direkt zur Laufzeit. • Erimec Ernst Richter Messtechnik & Consulting www.erimec.de Dreistrahl-Interferometer bis 15 m in neuem Industriedesign Die Dreistrahl-Interferometer SP 15000 TR mit einem Messbereich bis 15 m sind für die hochgenaue Längen- und Winkelmessung an Positionierachsen konzipiert, bei der simultan Weg und Winkel erfasst werden sollen. Drei Längenwerte werden gleichzeitig mit Nanometergenauigkeit gemessen. Aus der Differenz jeweils zweier Längenwerte und dem zugehörigen, werkseitig kalibrierten Strahlabstand lassen sich die Winkel hochgenau bestimmen. Die Strahlabstände betragen im vorgestellten Messsystem 50 mm. Dadurch ergibt sich eine Winkelauflösung von