مشغل امان الكتروني

هذا المنتج الكشاف يشرح بالتفصيل التطوير والحاجة المتصورة لاستبدال أوتيس للنظام الفرعي لمحافظ السرعة الزائدة ووحدة تشغيل السلامة.

تم تقديم هذه المقالة لأول مرة في ندوة 2018 الدولية للمصاعد والسلالم المتحركة في اسطنبول. لمزيد من المعلومات حول حدث نوفمبر 2019 في لاس فيغاس وللمشاركة ، قم بزيارة www.elevatorsymposium.org.

بقلم راندي دوبي وبيتر هيركل والدكتور باسكال ريبيلارد وروبين سانشيز مونيوز

منذ ظهور أنظمة المصاعد التي لا تحتوي على غرفة ماكينات (MRL) ، لاحظت صناعة المصاعد بعض اتجاهات السوق المتنامية التي تحدت فرق الهندسة لسنوات: تحسين حجم المصاعد ، وزيادة السلامة وتقليل وقت التركيب. أحد ابتكارات Otis لتلبية متطلبات العملاء الرئيسية التي تدعم هذه الاتجاهات هو مشغل الأمان الإلكتروني (ESA) استبدال النظام الفرعي الحالي لمحافظ السرعة الزائدة ووحدة تشغيل السلامة (أي وصلات الأمان وقضبان الرفع) بزوج من مشغلات السلامة الكهروميكانيكية المستقلة - واحد على كل جانب من السيارة - ولوحة تشغيل السلامة الإلكترونية (SAB) ، والتي تشمل الدوائر المخصصة لمشغلات السلامة ، والواجهة مع نظام التحكم في السلامة الموزع وإمدادات الطاقة.

ومع ذلك ، فإن الاستبدال الخالص لمنظم السرعة الزائدة بآخر إلكتروني لا يلبي جميع متطلبات السلامة. باتباع نهج تصميم الأنظمة ، تم دمج ESA في نظام موزع من إلكترونيات السلامة لتوسيع وظيفة السرعة الزائدة الخالصة إلى مجموعة من الوظائف المتشابكة. يتواصل نظام الأمان الموزع هذا عبر ناقل تسلسلي لنقل الرسائل المتعلقة بالسلامة وغير المتعلقة بالسلامة عبر نظام التحكم في المصعد.

يجمع نظام التحكم في السلامة الموزع إشارات منفصلة متعلقة بالسلامة لتقييم حالة السلامة العامة لنظام المصعد. يتلقى SAB بيانات سرعة السيارة من مستشعر سرعة مستقل ويدير قرارات السرعة الزائدة. تنقل هذه القرارات حالة السرعة الزائدة إلى نظام الأمان الموزع للإشارة إلى نظام التحكم في المصعد لأمر محرك المحرك لإزالة عزم الدوران إلى آلة المصعد وإشراك فرامل الماكينة أو تنشيط مشغلات السلامة الكهروميكانيكية للتحكم في تنشيط معدات السلامة.

يتم تطبيق نهج التصميم القائم على النموذج لضمان الموثوقية العالية للتشابك المعقد بين تقييم سلامة المصعد من خلال الاتصال بنظام التحكم في المصعد و SAB على السيارة.

المقدمة

منذ ظهور أنظمة المصاعد MRL في التسعينيات ، والذي أصبح ممكنًا بفضل التوجيه الأوروبي للرفع ، لاحظت صناعة المصاعد بعض متطلبات السوق المتزايدة لزيادة تحسين المصاعد ، مما أدى إلى ظهور أنظمة توفر حفرة منخفضة أو منخفضة.

من الواضح أن هذا كان ولا يزال يمثل تحديًا تقنيًا ، لأنه بالإضافة إلى تطوير مكونات وأنظمة فرعية أصغر وأكثر ذكاءً قادرة على التوافق مع مساحة صغيرة ، يجب على الفرق الهندسية أيضًا مراعاة المتطلبات الرئيسية التالية:

• لزيادة السلامة لكل من الميكانيكيين والركاب لدينا دون التسبب في شرك
• لتقليل وقت التثبيت وجعل عمليات الصيانة أكثر كفاءة

يوفر استبدال النظام الفرعي للحاكم التقليدي بنظام ESA عددًا من المزايا التي تمكن من تلبية هذه المتطلبات ، وبالتالي ، يؤدي إلى حل مربح لعملائنا وركابنا:

• زيادة كفاءة الرافعة: مساحة أكبر نظرًا للتخلص من الحاكم وحبل الحاكم وجهاز شد الحبل الحاكم ، بينما يتم تقليل روابط الأمان بشكل كبير.
• تقليل وقت التثبيت: يمكن تجميع ESA والسلامة على قوائم هيكل السيارة في المصنع ، مما يلغي الحاجة إلى التثبيت والتعديلات الميدانية.
• مراقبة صحة النظام: ستراقب وكالة الفضاء الأوروبية صحة مكوناتها الفرعية.
• وقت استجابة محسن: يسمح دمج وحدة التحكم الذكية بخوارزميات التحكم. يمكن أن تحدث الاستجابة للسقوط الحر من سرعة العقد قبل الوصول إلى سرعة الرحلة القصوى المحددة بواسطة الكود.
• لا يوجد تشغيل خاطئ: قد يقدم الحكام القائمون على آلية الطرد المركزي استجابة خاطئة لمنطق أمان المصعد الذي سيبدأ في إيقاف آلة الرفع عندما لا يكون ذلك مطلوبًا ، مما يؤدي إلى وقوع الركاب في شرك. يحدث التشغيل الخاطئ بسبب تفاعل الآلية مع التوقفات الطارئة ، والركاب الذين يرتدون السيارة عن قصد ، وما إلى ذلك عندما لا توجد ظروف السرعة الزائدة. يمكن لوحدة تحكم ذكية تستخدم خوارزميات تعالج كل من السرعة والتسارع القضاء على هذه المشكلة.

ESA هو تصميم جديد من Otis يجمع بين السرعة الزائدة

وظيفة المحافظ ووحدة تشغيل السلامة (SAM) في مكون تفاعلي واحد. إنه مصمم لأداء الوظائف الأساسية التالية:

• حدد ما إذا كانت سيارة المصعد تتخطى السرعة الزائدة عن حد معين وقم بتنبيه منطق أمان نظام المصعد (PES- System) عند حدوث ذلك
• قم بتنشيط مشغل كهرومغناطيسي داخل كل زوج من صواريخ SAM المركبة على قوائم هيكل السيارة لبدء الاشتباك مع زوج من الخزانات التقدمية المركبة المجاورة إذا وصلت السيارة إلى عتبة سرعة الرحلة أو كانت السيارة تتسارع بمقدار غير مرغوب فيه (بما في ذلك حالة السقوط الحر)
• التمييز بين سلوك الركاب غير الطبيعي والتوقف في حالات الطوارئ عن ظروف السرعة الزائدة لمنع تفاعلات النظام غير المرغوب فيها وانحباس الركاب
• تسهيل دوران النظام والاختبار الدوري وعمليات التفتيش المطلوبة من قبل السلطات ، والتأكد من إمكانية ظروف العمل الآمنة أثناء الخدمة

يستخدم ESA SAB الدوائر الإلكترونية لمعالجة إشارة السرعة التي يوفرها نظام مرجعي للموقع المطلق عبر واجهة ناقل شبكة منطقة التحكم (CAN) المتوافقة مع معايير الصناعة. يتواصل ESA SAB مع نظام PES الخاص بالمصعد من خلال حافلة CAN الخاصة بنظام المصعد. إن أنظمة ESA SAM التي تحتوي على المشغلات الكهرومغناطيسية مع مغناطيس دائم مقترن مغناطيسيًا (PMs) ، والاتصال بمعدات الأمان ومفاتيح الرافعة هي جزء لا يتجزأ من ESA. تربط الأسلاك الكهربائية (مثل الكابلات) أجزاء من ESA و ESA بنظام المصعد. تمكّن الوظائف الإضافية التشخيص الذاتي وتوصيل استجابات حالات الأعطال إلى نظام PES التي تشير إلى فقدان تكامل واجهاته والاستعداد العام لتنفيذ وظائفه الأساسية.

الكشف عن السرعة الزائدة الحالية وأنظمة تشغيل معدات السلامة

الوسيلة التقليدية والمهيمنة لاكتشاف السرعة الزائدة للمصعد اليوم هي آليات الطرد المركزي المُعايرة كجزء من الأنظمة الفرعية للمحافظ "المشدودة". تتخذ آليات الطرد المركزي أشكالًا عديدة ، ولكنها تعتمد جميعها على المبادئ الراسخة لديناميات الدوران. الميزة الرئيسية لهذه الآليات هي أنها لا تتطلب قوة لتعمل وتعتمد فقط على الجاذبية ووسيلة لتدويرها. ضع في اعتبارك الأمثلة الواردة في الشكل 2.

توفر الحركة العمودية لعربة المصعد دورانًا مترابطًا للآلية ؛ لذلك ، يتم دمج العناصر الأساسية لإنشاء جهاز صالح للكشف عن سرعة المصعد. عادةً ، يلف حبل منظم مشدود الحزم في تكوين مفضل حيث يتم توصيل إحدى الحزم بالآلية (على سبيل المثال ، "حزمة الحاكم") وتستخدم لتوجيه ارتباط السرعة. جهاز الكشف عن السرعة الزائدة هذا منخفض التكلفة وقوي ويمكن تطبيقه على جميع ارتفاعات المصعد وسرعاته.

بالإضافة إلى اكتشاف السرعة الزائدة ، هناك قيمة أخرى مهمة لهذه الأنظمة الفرعية للمحافظ "المشدودة" وهي القدرة على توجيه القوة إلى آلية تشغيل أمان مثبتة في السيارة عن طريق إبطاء الحبل المشدود بطرق مختلفة عن طريق إحداث خلل في التوتر في أقسام مختلفة من الحبل . توجد هذه الآلية عادةً أعلى أو أسفل السيارة وتتكون تقليديًا من عناصر ميكانيكية متصلة مصممة لإشراك معدات الأمان بطريقة متزامنة. إن تكوين الشد السائد المستخدم اليوم عبارة عن حلقة بسيطة مع نهايات حبل الحاكم المتصلة برافعة تشغيل تعد جزءًا من آلية تشغيل الأمان. يكون الحزم المتصل بآلية الطرد المركزي ، أو الحزم الحاكم ، في أحد طرفي الحلقة المثبتة في غرفة الآلة أو في الجزء العلوي الداخلي من الرافعة وفي الطرف الآخر من الحلقة في الحفرة عبارة عن حزمة مهملة مرجحة تضمن التوتر في الحلقة. ضع في اعتبارك الرسم التوضيحي في الشكل 3.

تتجنب هندسة أخدود الحبل جنبًا إلى جنب مع شد الحبل انزلاق الحبل الذي من شأنه أن يضر بارتباط السرعة مع حركة السيارة كما هو موضح سابقًا. تدمج التكوينات البديلة الحزم المنظم في مجموعة مرجحة في الحفرة لتوفير شد الحبل واستخدام حزامة وسيطة فقط في الجزء العلوي من الرافعة. في هذه التكوينات ، يدور حبل الحاكم أثناء تحرك السيارة.

توجد أيضًا أنظمة فرعية لمحافظ الحبل الثابت حيث يتم احتواء الحزام الحاكم وحزمة التباطؤ داخل مجموعة مثبتة على السيارة مع حبل مثبت في الجزء العلوي من الرافعة ويتم شده بواسطة كتلة معلقة أو زنبرك في الحفرة. يتصل العنصر الميكانيكي في المجموعة المركبة على السيارة بالسلامة مباشرة أو بجزء ذراع التشغيل من آلية التشغيل الآمن في عربة المصعد. تعتبر الاستجابة الأسرع وحبال ومواد أقل من بعض فوائد هذا التكوين. يظهر مثال في الشكل 4.

في جميع التكوينات الموصوفة ، تُستخدم إحدى التقنيات الثلاثة لإنشاء قوة "رفع" صافية على ذراع التشغيل والحركة اللاحقة للآلية المُثبتة على السيارة والتي تؤدي إلى حركة أسافين أو بكرات تروس الأمان والتعامل مع الدليل القضبان ، وإبطاء السيارة. تستخدم التقنية الأكثر شيوعًا ترتيب الفك المتوازي. عند السرعة المطلوبة (أي سرعة الرحلة) ، يتم وضع فك متحرك مقابل الفك الثابت المشدود بالزنبرك ، مع تطبيق قوة إحكام على جزء حبل الحاكم المتحرك فوق وصلة رافعة التشغيل. النظر في المثال أدناه.

يعتمد الآخر على هندسة أخدود الحبل عالي الاحتكاك في الحزم الحاكم (على سبيل المثال ، V-groove). عندما يتوقف الحزم فجأة عند سرعة الرحلة ، فإنه يولد شدًا أعلى في الحبل أعلى وصلة رافعة التشغيل من أسفله. تجمع آخر بين مساهمة مخفضة من طريقة النهج السابق باستخدام أخدود حبل منظم دائري بدلاً من أخدود V. في هذا التصميم ، تنشأ معظم حالات عدم توازن شد الحبل من إجبار حدبة أو فك مقعر واحد محملة بنابض على الحبل الملفوف حول الحزم الحاكم كما هو موضح في الشكل 6.

ظهرت تصاميم أنظمة تشغيل معدات السلامة البديلة للكشف عن السرعة الزائدة (غالبًا ما يطلق عليها اسم "بلا حبال") في السنوات العشر إلى الخمس عشرة الماضية مع زيادة نشر الملكية الفكرية ، لكن اختراق السوق بقيادة عروض موردي المكونات كان محدودًا. لم ينتقل مصنعي المعدات الأصلية لنظام المصاعد بشكل ملحوظ إلى أنظمة جديدة بشكل عاجل. استخدمت بعض التصميمات للكشف عن السرعة الزائدة عناصر تتدحرج على أحد قضبان توجيه السيارة لتدوير أشكال الترميز ، وأشرطة معدنية معلقة على الرافعة (مع أو بدون أنماط مطبوعة خاصة) تقرأ بواسطة أجهزة استشعار مثبتة على السيارة وأنظمة تعتمد على مقياس التسارع. ومع ذلك ، يجب التغلب على التحديات المتعلقة بمقارنات التكلفة مع الأنظمة الحالية والأداء والتعقيد وزيادة أنماط الفشل وقابلية التوسع والحاجة إلى إدارة البرامج والطاقة وما إلى ذلك.

الحواجز التي تحول دون الأفكار الجديدة هي وسائل لتوليد القوى لإشراك تروس السلامة بأحجام مختلفة بطريقة متزامنة في الأوقات المرغوبة ، مقارنةً بالأنظمة التقليدية "المشدودة". أثبتت الفعالية من حيث التكلفة مجتمعة أنها تمثل تحديًا دائمًا ، ولكن منحنيات التكلفة المتدنية بسرعة لمكونات اللبنات القابلة للتطبيق مثل مقاييس التسارع ، وأجهزة الاستشعار التي لا تلامس ، و PMs ، وما إلى ذلك ، والنهج المتزايد المتمحور حول إنترنت الأشياء وقبول الأنظمة الإلكترونية / التي يتحكم فيها البرنامج بدأت وظائف الأمان في عودة ظهور الأفكار الجديدة.

مشاكل تكامل النظام مع نظام الكشف والتشغيل الحالي للسرعة الزائدة

بشكل عام ، تُعزى هيمنة الحلول التقليدية الموصوفة إلى الأداء المقبول الذي يلبي الوظائف المطلوبة التي تتطلبها الرموز والموثوقية المؤكدة وأنماط الفشل المحدودة والمفهومة جيدًا والتكلفة المنخفضة والتوافر التجاري الواسع للمكونات المكونة. ومع ذلك ، من وجهة نظر تكامل النظام ، فإن استخدام الوسائل التقليدية للكشف عن السرعة الزائدة للمصعد باستخدام آليات الطرد المركزي هو عقوبة للجوانب التالية:

• كفاءة الرافعة: يجب تثبيت منظم السرعة الزائدة إما في الرافعة أو على السيارة لأنظمة MRL ، أو في غرفة الماكينة. في جميع الحالات ، هناك حاجة إلى حبل فولاذي للتوجيه من خلال الحاكم. يلزم توصيل الحبل (عادةً بالكابينة) عبر ذراع تشغيل لوصلة الأمان ، ووسائل شد الحبل المنظم. أخيرًا ، يجب ربط تروس الأمان المثبتة على كلا جانبي السيارة بوصلة التزامن التي تفرض وضع معدات الأمان فوق مستوى سقف السيارة أو أسفل مستوى منصة السيارة ، مما يعرض للخطر فرصة تحقيق مستوى منخفض أو حفرة منخفضة أنظمة ، على التوالي.
• مرونة تصميم هيكل السيارة: إن الحاجة إلى آلية تشغيل أمان متصلة بالنظام الفرعي للمحافظ لإشراك زوج واحد (يسار ويمين) من تروس الأمان بشكل متزامن تستهلك مساحة على السيارة وتضيف كتلة.
• وقت التثبيت: من العيوب الرئيسية للحلول التقليدية المذكورة أعلاه اعتماد طول الحبل المنظم مع أعباء الارتفاع والتركيب الملازمة لاستخدام الحبال الحاكمة والحزم وأجهزة شد الحبل.

وصف ESA

ميكانيكي أو

ميكانيكيًا ، ستقوم وكالة الفضاء الأوروبية بدمج وظائف من النظام الفرعي للمحافظ ووحدة تشغيل السلامة. في حالة حدوث زيادة في السرعة ، تكون مسؤولة عن توليد ونقل القوة الكافية لتنشيط معدات الأمان. لتحقيق هذا الهدف ، قمنا بتطوير مشغل كهرومغناطيسي (الشكل 7) يولد القوة المطلوبة من الاحتكاك مع سكة ​​التوجيه الناتجة عن مجموعة مكونة من PM وقطع فولاذية.

يتم جذب مجموعة PM وربطها بالملف الصلب ، لذلك يمكن تحريك السيارة دون تشغيل معدات الأمان ، أثناء التشغيل العادي. يتم إنتاج هذا الجذب بدون طاقة بواسطة المجال الذي تم إنشاؤه في تجميع PM الذي يتفاعل مع النواة الفولاذية للملف ؛ يؤدي هذا إلى عدم استهلاك الطاقة خلال معظم عمر ESA.

عند الضرورة لإشراك معدات السلامة ، يقوم SAB بتنشيط الملف لإنتاج ، في غضون مللي ثانية ، مجال كهرومغناطيسي بنفس قطبية مجموعة PM ، مما يخلق قوة تنافر بين كليهما ونشر مجموعة PM ضد السكة ، بسبب الوضع الطبيعي القوة الناتجة عن الجذب المغناطيسي لمجموعة PM لقضيب التوجيه. عندما تتحرك السيارة ، تتولد قوة احتكاك ، تقوم بفرملة مجموعة PM وتنقل قوة من خلال الوصلة إلى إسفين / بكرات معدات الأمان لأعلى بالنسبة إلى عربة المصعد الهابطة لتؤدي إلى اشتباكها (الشكل 8).

باتباع EN 81-20، 5.6.2.2.1.1 d) ، ستكون هذه القوة المتولدة ضعف القوة المطلوبة على الأقل لاستخدام معدات السلامة. بمجرد نشر مجموعة PM مقابل السكة ، سيبدأ مفتاح الرافعة إشارة إلى منطق أمان المصعد ، مما يؤدي إلى نظام التحكم الذي يأمر بقطع الطاقة عن آلة الرفع ، وفقًا للمواصفة EN 81-20 ، 5.6.2.1.5. XNUMX وتفعيل مكابح الآلة. في حالة التعشيق العرضي (غير المرغوب فيه) لمعدات الأمان المفردة ، سيكتشف هذا المفتاح من خلال الحركة الأولية لمجموعة PM ، يليها SAB تنشيط كلا المشغلين ، مما يمنع حالة تشغيل ترس الأمان أحادي الجانب.

بعد تعشيق معدات السلامة ، يجب رفع عربة المصعد حتى يتم إعادة محاذاة مجموعة PM بشكل محوري مع الملف الصلب. بعد إعادة المحاذاة ، سيقوم SAB بتنشيط الملف ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا بقطبية معاكسة. يعمل هذا كقوة جذابة لربط مجموعة PM بملف صلب النواة ، مما يكمل إعادة ضبط المشغل.

تتأثر جميع العمليات السابقة المتعلقة بالعمليات المغناطيسية بفجوات هوائية مغناطيسية مختلفة. من أجل الحفاظ على هذه الفجوات الهوائية في نطاق تشغيلي ، يمكن لوحدة تشغيل الأمان الكاملة أن تتحرك أفقيًا بالنسبة إلى إطار سيارة المصعد في وضع مستقيم ، وبالتالي ، بالنسبة إلى سكة التوجيه.

الأجهزة والبرامج الإلكترونية

كما هو مذكور في الأقسام السابقة ، تؤدي إلكترونيات وكالة الفضاء الأوروبية الوظائف الرئيسية الثلاث التالية:

• الكشف عن السرعة الزائدة في السيارة أثناء تحركها لأعلى (EN 81-20: 2014، 5.6.6)
• اكتشاف السقوط الحر والسرعة الزائدة في السيارة أثناء تحركها لأسفل (EN 81-20: 2014 ، 5.6.2.2.1)
• نظام إيقاف مسبق التشغيل لتقليل الخلوص في الحفرة (EN 81-21: 2018 ، 5.7.2.3)

يصف معيار الرفع الأوروبي تنفيذ الوسائل الميكانيكية ؛ لقد استخدمنا تطبيقًا في مجال الإلكترونيات. ومع ذلك ، فإن قواعد تصميم الإلكترونيات للتطبيقات المتعلقة بالسلامة المحددة في معيار الرفع الأوروبي ، أي EN 81- 20: 2014 ، 5.11.2.6 التي تشير إلى الجداول في EN 81-50: 2014 ، 5.16 ، لم تعد موجودة تعتبر حالة من الفن. وبالتالي ، تم اختيار معيار IEC 61508. إنه يوفر إرشادات لتنفيذ الإلكترونيات في التطبيقات المتعلقة بالسلامة وإرشادات للعملية التي يجب اتباعها عند تصميم إلكترونيات السلامة هذه والتحقق منها والتحقق من صحتها.

نظرًا لأن معيار الرفع يطلب حلاً ميكانيكيًا ، لم يتم تحديد مستوى سلامة السلامة (SIL) للوظائف ، ولم يتم ذكره في الملحق أ من EN 81-20 و EN 81-21 ، على التوالي. كانت الخطوة الأولى هي تحديد SIL المطلوب من خلال إجراء تحليل للمخاطر والحصول على تأكيد من هيئة مُبلغ عنها. كانت الخطوة التالية هي تحديد حالات الاستخدام لتشغيل ESA عندما يتم استخدام المصعد من قبل العملاء وفرد الخدمة ، على التوالي ، وأثناء تركيب المصعد وتشغيله.

نتيجة التحليل هي مجموعة كاملة من المتطلبات عالية المستوى لـ ESA فيما يتعلق بنظام الرفع بأكمله. باستخدام الأساليب المحددة في هندسة الأنظمة ، يتم تحديد التخصيص الوظيفي لـ SAB ، ويتم تحديد واجهة المشغل ونظام الأمان الآخر ونظام التحكم في الرفع ونظام استشعار سرعة السيارة.

تتمثل فائدة نهج هندسة النظام في أنه يمكّن وكالة الفضاء الأوروبية من التعامل مع سلوك الركاب غير الطبيعي. من خلال الجمع بين تسارع وسرعة حركة السيارة من القفز و نشر التجمع PM إعادة ضبط المحرك يمكن اكتشاف الارتداد المنتظم لشخص ما وتمييزه عن الأسباب الأخرى لاهتزاز السيارة (على سبيل المثال ، التوقف في حالات الطوارئ).

نهج التصميم المستند إلى النموذج (MBD)

تم تطوير إطار لتحليل واستكشاف تشغيل المشغل لتقييم أداء المعلمة الحرجة لتشغيل معدات السلامة. تم استخدام إطار محاكاة لاستكشاف هياكل الأجهزة المختلفة وتحديد خوارزمية البرنامج المناسبة لأداء وظيفة الحاكم في وقت التفاعل المطلوب مع جهاز المشغل المحدد. تم وضع إطار عمل ثان لتصميم وظائف البرنامج لتحسين عملية تصميم البرنامج وتحسين جودة البرنامج. يطلق على هذا الإطار اسم MBD.

يتم اشتقاق نموذجين من المتطلبات المكتوبة بلغة طبيعية: أحدهما يركز على السلوك الوظيفي - نموذج وظيفي ، والآخر مع التركيز على التنفيذ - نموذج تصميم. أولاً ، يتم تحليل كلا النموذجين وتنفيذهما واختبارهما بشكل منفصل للتحقق من صحة التصميم. هنا ، يدعم إنشاء حالة الاختبار الآلي مهمة التحقق من التصميم ، ويتم النظر في جوانب تحليل التغطية. في الخطوة الثانية ، يتم تنفيذ كلا النموذجين بنفس متجهات الاختبار ، ويتم فحص نتيجة تنفيذ كلا النموذجين للتحقق من الاتساق. في الخطوة الثالثة ، يتم تنفيذ حالات الاختبار التي تم إنشاؤها من النموذج الوظيفي على نموذج التصميم ، ويتم تنفيذ حالات الاختبار التي تم إنشاؤها من نموذج التصميم على النموذج الوظيفي للتحقق من صحة التصميم. يتم تكرار هذه الخطوة الأخيرة باستخدام الكود القابل للتنفيذ الذي تم إنشاؤه من نموذج التصميم للتحقق من رمز البرنامج الذي تم إنشاؤه والتحقق من صحته. يتم إجراء اختبارات إضافية على كود البرنامج الذي تم إنشاؤه لتغطية الجوانب الكاملة لاختبار التطبيقات المتعلقة بالسلامة كما هو موضح في معيار إلكترونيات السلامة وغيرها من الأدبيات الحديثة.

خدمات التحديات

إلى جانب التسليمات ذات القيمة التجارية وأهداف التكلفة الملازمة لتطوير أي منتج ، شكلت الحاجة إلى التغلب على العديد من التحديات التقنية التصميم الناتج. بشكل عام ، يمكن تصنيف هذه التحديات إلى ثلاث فئات: تكامل النظام والأداء والاختبار. بالإضافة إلى ذلك ، لعب هيكل المشروع دورًا في تنفيذ التصميم.

نظام التكامل

ميكانيكي أو

تضمن تكامل النظام الحجم المادي الكلي الأساسي ، وهيكل التركيب ومتطلبات تصميم ترتيب مضغوط للمكونات المطلوبة التي من شأنها أن تتفاعل مع إطار السيارة (كل جانب) وتعمل مع معدات السلامة المحددة. نوع معدات السلامة التي تشغلها وكالة الفضاء الأوروبية ليس "متماثل" بنسبة 100٪ ؛ لذلك ، تتطلب بعض الحركات الجانبية للسيارة الإقامة والحاجة إلى بعض التوجيهات لمبيت المشغل فيما يتعلق بقضيب التوجيه. كان التحدي هنا هو التحكم في مقدار التوجيه دون إحداث ضوضاء صوتية غير مقبولة ، مع توفير عمر تآكل طويل لأي أجزاء تلامس السكة. تم اختيار البكرات التي تستخدم PM متحيزًا لضمان ملامسة سكة التوجيه لتحقيق ذلك ، مما يخلق بعض العقوبة الإجمالية للحجم المادي للإسكان. تم أيضًا تحليل مزامنة المشغلات اليسرى / اليمنى ، كهربائيًا وميكانيكيًا ، من منظور DFMEA لتجنب تطبيق معدات السلامة التي يحتمل أن تشوه إطار السيارة.

الإلكترونيات وشاشات العرض الرقمية و تطبيقات الكمبيوتر

كان التحدي الأكبر الذي واجهته أثناء التصميم هو إمكانية التتبع بين المتطلبات ؛ تنفيذه في البرمجيات ؛ وأخيرًا اختبار التحقق. تم تكثيف التحدي باستخدام أدوات مختلفة لعناصر المجال الثلاثة.

تم حل المشكلة عن طريق تحديد مجموعة من الأدوات التي تتفاعل مع أداة إدارة دورة حياة التطبيق ، مما يدعم إمكانية تتبع المتطلبات على مستوى النظام إلى المتطلبات على مستوى الأجهزة والبرامج. يوفر هذا تتبعًا لرمز البرنامج المنفذ ويوفر روابط مستقلة لحالات الاختبار إذا تم إنشاؤها تلقائيًا بواسطة أداة MDB أو تم إنشاؤها يدويًا ، وأخيراً ، يوفر تتبعًا لنتيجة الاختبار.

هاملت

إن تصميم العناصر المغناطيسية والكهرومغناطيسية هما مفتاح تشغيل وكالة الفضاء الأوروبية. كان التحدي يتمثل في موازنة الترابط بين PM السلبي وتصميمات الدوائر الكهرومغناطيسية النشطة المطلوبة لضمان النشر السريع للمغناطيس ، والقوة الكافية لتحريك أسافين معدات السلامة والقدرة على إزالة مجموعة PM من السكة لإعادة ربطها بالنواة الفولاذية لفائف ذات موثوقية عالية.

تم استخدام برمجيات تصميم المغناطيسية التجارية ، جنبًا إلى جنب مع تحسين تحليل الدوائر والاختبار التجريبي ، للتلاقي في التصميم النهائي. أدى إثبات موثوقية SIL 2 و 3 (بناءً على الوظيفة) إلى تكرارات كبيرة في التصميم ومكن الفريق من التعلم من الإخفاقات وتحسين التصميم.

الاختبار

البنية التحتية للاختبارات التقليدية (على سبيل المثال ، مصاعد السقوط الحر وأنظمة المصاعد والغرف البيئية) ليست كافية لاختبار تصميم ESA بالمستويات التفصيلية اللازمة لفهم أداء العناصر المغناطيسية ودوائر القيادة الخاصة بها ، وبرامج ESA. وبالتالي ، تم تطوير منصات الاختبار والتركيبات التكميلية ، وتم تحسين إجراءات الاختبار للتركيز على تلك السمات الأكثر أهمية لضمان الأداء والموثوقية المطلوبين بمرور الوقت. أتاح الجمع بين البنية التحتية للاختبار الجديدة والتقليدية إجراء التجارب والصقل الضروريين لتحقيق الأهداف.

انتقل مشروع ESA من مرحلة تطوير التكنولوجيا المتقدمة من أجل التفكير والجدوى المفاهيمية وتقييم المخاطر إلى مشروع تطوير المنتج على مدى عدة سنوات. قام فريق تطوير دولي يتألف من مهندسين / فنيين / مديرين أقل خبرة وكبارًا في أربعة بلدان (ألمانيا ، وإسبانيا ، وفرنسا ، والولايات المتحدة) بتحدي التنظيم العام وطالب بتعاون قوي للعمل بفعالية. تتبنى Otis هذا الهيكل العالمي اللامركزي لمعظم مشاريعها التنموية ، لكن خروج هذا المشروع عن الطريقة التقليدية لمشاركة معدات السلامة عزز الحاجة إلى الاعتماد على المساهمات الجماعية من الجميع.

www.otis.com