Firmware of an innovative intelligent sensor for recording electrical welding quantities

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27230%2F25%3A10260160" target="_blank" >RIV/61989100:27230/25:10260160 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Firmware inovovaného inteligentního senzoru pro záznam elektrických veličin svařování

Original language description

Firmware inteligentního senzoru zajišťuje komplexní řízení všech procesů spojených s měřením, přenosem a řízením dat v rámci systému Welding Monitoring Services (WMS). Jeho hlavním úkolem je v reálném čase snímat a předzpracovávat elektrické veličiny svařovacího procesu – především svařovací proud a napětí. Tyto signály jsou převáděny dvojicí 16bitových A/D převodníků, filtrovány a ukládány do operační paměti SDRAM, odkud jsou dále zpracovávány a přenášeny prostřednictvím Ethernetového rozhraní do záznamové služby (Recording Service). Firmware tak představuje spojovací článek mezi fyzickou měřicí částí senzoru a nadřazeným systémem WMS, který data dále vyhodnocuje a archivuje.

Czech name

Firmware inovovaného inteligentního senzoru pro záznam elektrických veličin svařování

Czech description

Firmware inteligentního senzoru zajišťuje komplexní řízení všech procesů spojených s měřením, přenosem a řízením dat v rámci systému Welding Monitoring Services (WMS). Jeho hlavním úkolem je v reálném čase snímat a předzpracovávat elektrické veličiny svařovacího procesu – především svařovací proud a napětí. Tyto signály jsou převáděny dvojicí 16bitových A/D převodníků, filtrovány a ukládány do operační paměti SDRAM, odkud jsou dále zpracovávány a přenášeny prostřednictvím Ethernetového rozhraní do záznamové služby (Recording Service). Firmware tak představuje spojovací článek mezi fyzickou měřicí částí senzoru a nadřazeným systémem WMS, který data dále vyhodnocuje a archivuje.

Type

R - Software

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/TQ11000018" target="_blank" >TQ11000018: Proof of Concept Explorer</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

021/31-10-2025_SW

Technical parameters

Firmware je vyvinut v prostředí STM32CubeMX/HAL a STM32CubeIDE. Ke svému běhu vyžaduje inteligentní senzor, který prostřednictvím analogové části zajišťuje měření průběhu svařovacího proudu a napětí a předává naměřené hodnoty do záznamové služby systému WMS prostřednictvím sítě Ethernet. Jednotka senzoru je založena na mikrokontroléru ARM Cortex-M7 (STM32H753), doplněném o 256 Mbit SDRAM, dva 16bitové A/D převodníky a šest galvanicky oddělených digitálních vstupů použitelných pro triggerování měření a komunikaci s robotickým systémem. Ethernetové rozhraní s podporou 24 V Passive PoE zajišťuje současně datovou komunikaci i napájení zařízení. Firmware umožňuje měření s frekvencí až 100 kHz, přičemž hodnoty jsou filtrovány a průměrovány na efektivní frekvenci až 5 kHz. Naměřené údaje jsou ukládány do paměti SDRAM ve dvou oddělených blocích, což umožňuje střídavé ukládání a čtení záznamů bez přerušení měření. Spouštění záznamu je realizováno pomocí digitálního triggeru, kterým robot předává senzoru informaci o zahájení svaru. Stejným způsobem senzor přijímá i další signály, například oznámení o chybových stavech nebo ukončení svaru. Firmware dále zajišťuje síťovou komunikaci podle binárního TCP/IP protokolu WMS, správu provozních režimů senzoru, synchronizaci času a přenos zaznamenaných dat do nadřazeného systému pro jejich vyhodnocení.

Economical parameters

Vyvinutý inteligentní senzor s firmwarem pro měření a vyhodnocování svařovacích parametrů je přímou odpovědí na tyto potřeby. Technologie umožňuje okamžitou detekci vad svarů a jejich příčin přímo během výroby, čímž eliminuje nutnost následných vizuálních kontrol a zmetkovitost snižuje až o 25–30 %.

Owner IČO

—

Owner name

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, Fakulta strojní, Katedra automatizační techniky a řízení