Firmware inovovaného inteligentního senzoru pro záznam elektrických veličin svařování

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Firmware inovovaného inteligentního senzoru pro záznam elektrických veličin svařování

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Firmware of an innovative intelligent sensor for recording electrical welding quantities

Popis výsledku anglicky

The firmware of the intelligent sensor ensures comprehensive control of all processes associated with measurement, transmission and data management within the Welding Monitoring Services (WMS) system. Its main task is to capture and pre-process electrical quantities of the welding process in real time – primarily welding current and voltage. These signals are converted by a pair of 16-bit A/D converters, filtered and stored in the SDRAM operational memory, from where they are further processed and transmitted via the Ethernet interface to the Recording Service. The firmware thus represents a connecting link between the physical measuring part of the sensor and the higher-level WMS system, which further evaluates and archives the data.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

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

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

021/31-10-2025_SW

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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 %.

IČO vlastníka výsledku

—

Název vlastníka

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