Новости

Эволюция подходов к построению тестеров контроля жгутов - 3

Эволюция подходов к построению тестеров контроля жгутов - 3

После публикации моей статьи «Эволюция подходов к построению тестеров контроля жгутов – 2», в которой я высказал свое мнению по вопросам, поднятым А.Шейхо в статье о тестерах контроля жгутов в открытых стандартах, я получил много вопросов от читателей. В основном они касались сравнения различных тестеров контроля жгутов, оптимальной архитектуре их построения и решению задачи выбора тестера для собственного производства.

Как я и ожидал, многие вопросы касались проектирования и изготовления подключающих устройств, переходников к проверяемым объектам и определения необходимого количества реальных каналов для закупаемой системы контроля жгутов.

Поэтому данная статья посвящена подключающим устройствам, коммутаторам и определению оптимального состава приобретаемых систем.

Тестер проводного монтажа

Начнем с подключающих устройств. Основной объем своей первой статьи я посвятил сравнению тестеров и анализу их архитектур, что считаю наиболее важным, однако, мало внимания уделил подключающим устройствам для системы контроля жгутов. Теперь, когда я проанализировал и систематизировал вопросы читателей, учитывая важность подключающих устройств и их серьезное влияние на рабочие места для проверки жгутов, мне хотелось бы представить читателям свое видение и оценку различных технологий их построения.

Во всех системах контроля жгутов объект контроля всегда подключается к выходным разъемам коммутаторов: напрямую (крайне редко) или через подключающее устройство (почти всегда). В зависимости от того, как происходит подключение, строится технология контроля проверяемого жгута. Архитектура построения подключающего устройства часто влияет на количество каналов в системе контроля. Иногда при помощи нехитрых манипуляций определенный подход к построению подключающего устройства приводит к ненужному увеличению количества каналов системы и, соответственно, удорожает рабочее место контроля (судя по анализу некоторых рабочих мест иногда в десять раз и более).

Тестер проводного монтажа

Итак, практически во всех современных системах объект контроля (ОК) подключается через некое переходное устройство, которое имеет входные разъемы для соединения с модулем коммутатора и выходные разъемы для соединения с ОК. Это делается для того, чтобы коммутаторы служили долго, так как они весьма дороги. И, чтобы продлить им жизнь, необходимо максимально уменьшить количество подключений, непосредственно, к их выходным разъемам. Как известно, количество подключений на каждый тип разъема ограничено производителем. Частое подключение напрямую к разъемам коммутатора быстро их изнашивает. Экономически более целесообразно использовать переходные кабели и подключающие устройства, так как они обычно в разы дешевле и их проще заменить на новые. Хотя иногда случаются «чудеса», и переходные кабели становятся дороже коммутаторов. Но это уже относится к «чудесам» российского маркетинга и тонкостям работы поставщика и потребителя. Особенно часто такие «чудеса» встречаются среди российских перепродавцов импортных систем, когда в подключающих устройствах и заложена вся прибыль поставщика. Кстати, для информации конечных потребителей сообщаю, что примерную себестоимость подключающего устройства совсем несложно подсчитать с точностью 10-15%. Нужно сложить несколько составляющих: стоимость несложного проекта, стоимость разъемов, стоимость распайки (иногда обжима) и стоимость рамы подключающего устройства, на которую крепятся разъемы. Также добавить накладные расходы (для данного типа работ не более 50% стоимости распайки). Все что выше уже прибыль. Если потом при анализе стоимости подключающего устройства выяснится, что прибыль продавца более 100% (иногда доходит до 800%), то, конечно, есть повод задуматься.

Итак, существует несколько типов подключения к ОК:

  1. Стандартные переходники. К разъемам коммутатора подключается переходник, а к нему объект контроля. Часто применяются при проверке объектов. Чаще всего используются для небольших и переносных систем. Тестер проводного монтажа
  2. Переходники от коммутационной панели к ОК. В этом случае от коммутатора изделия сначала идет кабель к коммутационной панели (КП). Разъемы на КП выбираются с большим количеством допустимых переключений, обеспечивая длительную работу системы. Потом идет рабочий переходник от КП к объекту контроля. Такая схема самая распространенная для массовых производств и, кроме всех остальных удобств, позволяет сохранять переходники от старых систем. Однако, она требует калибровки системы по входам переходников или коммутационной панели для сохранения точности измерений. Это выполняется не во всех системах и часто отрицательно влияет на точность измерений (рис. 3).
  3. Специализированные коммутационные панели с ответными частями от проверяемых кабелей. Такой подход позволяет отказаться от переходников, идущих от коммутационной панели к ОК. В некоторых исполнениях разъемы распаиваются параллельно, обеспечивая бо́льшее количество возможных точек подключения, чем имеющееся количество каналов коммутатора. Примерно такой подход предлагает «Остек-Электро» в подключающих панелях «Улей» (рис. 4).

Тестер проводного монтажа

Теперь рассмотрим достоинства и недостатки каждого подхода:

  1. По первому варианту комментировать нечего, потому что он прост и подходит во многих случаях, особенно для сервисного обслуживания. Недостатком является то, что от роста количества переключений, непосредственно, разъема коммутатора уйти не удается. При таком подходе остается высокой нагрузка на разъем релейного коммутатора, которому приходится выдерживать большое количество переключений при смене переходника, что и является главным минусом этого подхода. При большом объеме проверки кабелей данный метод не подходит, зато вполне применим при сервисном обслуживании техники при эксплуатации.
  2. По второму варианту, когда в цепи соединения объекта контроля присутствует стандартизованная коммутационная панель и переходник от нее к ОК, можно сказать следующее:
    • Коммутаторы системы отсоединяются от коммутационной панели только для ремонта, к ним потребитель никогда не подключается. Это обеспечивает долгий ресурс коммутатора. Замена переходников позволяет использовать данную систему для любых типов и видов разъемов.Тестер проводного монтажа
    • При появлении нового объекта контроля доработка коммутационной панели не требуются (требуется новый переходник). Если у Вас несколько рабочих мест на производстве, то неважно, на каком рабочем месте вы проверяете свой объект контроля. Система гибкая и позволяет манипулировать ресурсами при проверке кабелей.
    • Коммутационная панель небольших размеров и легко встраивается в мобильные системы (это важно для проверки самолетов и других объектов, когда надо подкатывать систему к объекту, а не наоборот). Такой подход позволяет минимизировать затраты на систему проверки жгутов в целом, потому что требуемое количество каналов в системе определяется по самому большому (с точки зрения количества каналов) жгуту. Он и требует максимальное количество одновременно работающих каналов. Например, на предприятии изготавливается 200 жгутов, из которых 2 по 5 000 точек, 20 по 2 000 точек и все остальные до 1 000 точек. Знакомая картина – правда? Если выбирать количество каналов закупаемой системы, то, очевидно, что она должна иметь 5 000 проверяемых точек, тогда она сможет проверить все жгуты. Ясно, что не следует покупать систему на 20 000 каналов или на 10 000 каналов, потому что для таких систем нет подходящего объекта контроля. Но, с другой стороны, понятно, что полностью система на 5 000 точек подключения будет использоваться только в случае, когда появится жгут на 5 000 каналов. Все остальное время такая система будет наполовину простаивать. Одним из вариантов, позволяющих поднять эффективность системы, является технология соединения и разъединения систем (об этом я писал в предыдущей статье). Для потребителя выгоднее приобрести две системы по 2 500 каналов, которые будут работать сами по себе, но при появлении большого жгута эти системы могут легко объединиться в одну, складывая каналы своих коммутаторов. Объединили две системы в одну, и появилась система на 5 000 каналов. Проверили большой жгут – разъединили системы. Однако два тестера по 2 500 каналов дороже, чем один на 5000 и потребитель при выборе должен это учесть. Также следует учесть скорость и удобство выполнения процедуры объединения и разъединения. Например, для ТЕСТ-9110-VXI две системы по 2 500 каналов примерно на 5% дороже, чем система на 5 000 каналов и объединение и разъединение происходит за две минуты с автоматической конфигурацией коммутатора. Данный вариант построения подключающих устройств самый распространенный и оптимальный, с точки зрения стоимости, гибкости и эффективности рабочих мест для проверки кабелей.
  3. Рассмотрим специализированные коммутационные панели с ответными частями разъемов, установленных на проверяемых кабелях. Одну из версий под именем «Улей» достаточно подробно описал А.Шейхо в своей статье. При таком подходе заказчик дает перечень разъемов (ответные части разъемов проверяемых кабелей), которые надо установить на коммутационную панель. Главным и единственным плюсом такого подхода является отсутствие переходников. Однако и минусов у такого подхода немало. Перечислим их:

  • Появление новых кабелей всегда влечет за собой доработку или переделку коммутационной панели в целом. Система в момент доработки простаивает.
  • Если серийность одинаковых кабелей большая и количество переключений велико, то ответные части разъемов на КП быстро придут в негодность, а вместе с ними и вся панель. Вы можете сравнить это с простой заменой переходника (быстро и дешево, систему не надо останавливать на ремонт).
  • Мобильные тестеры по такой схеме построить сложно, потому что такая технология построения коммутационных панелей предполагает, что панели весьма большие и, судя по фотографиям из статьи А.Шейхо, по своим размерам иногда во много раз больше самой системы контроля жгутов.
  • На размер панели также существенно влияет номенклатура кабелей. Если она велика и разъемов много, то размеры такой панели будут увеличиваться. Чем больше будет панель, тем меньшее количество разъемов будет использоваться одновременно.

Рассмотрим эту ситуацию подробнее. С увеличением размера панели начинаются «чудеса» с количеством каналов в системе. Если завести все разъемы и все контакты проверяемых кабелей на коммутаторы, то система получится гигантской по количеству каналов, число которых намного превысит необходимое для проверки самого большого по количеству каналов жгута. Фактически, это означает, что потребитель реально получает систему в разы больше, чем требуется и, соответственно, переплачивает за нее. Можно дойти до абсурда и сложить проверяемые точки всех кабелей вместе, получить систему с количеством каналов, равных количеству контактов во всех разъемах на панели. Тогда можно получить тестер и на 50 000 и на 100 000 каналов. Заказчики, которые покупают такое оборудование, должны знать, что при оценке по самому большому жгуту реально требуемая система может оказаться в десять и более раз меньше. Примеров уже хватает. Некоторые потребители купили огромную систему на 19 200 каналов, а по факту им требуется только 7 200. Некоторым предложена система на 6 000 каналов, а по факту нужно 400. В такой ситуации специалистам следует сначала оценить оптимальное количество каналов в заказываемой системе, иначе потом будет трудно объяснять своим руководителям и, может быть, проверяющим, почему купили огромную систему, почему впустую потратили много денег на ненужные каналы. Тестер проводного монтажа Чтобы как-то оптимизировать такой подход и сократить количество каналов в системе до разумного, создатели такого подхода иногда предлагают параллельно распаивать ответные части разъемов коммутационной панели, имеющих близкое количество контактов на разъем. Это реально сокращает количество каналов системы, но тут тоже следует быть начеку. Дело в том, что при подаче на конкурс конкурентных предложений с подобными подключающими устройствами стоит правильно оценивать количество точек подключения и количество реальных каналов в системе. В таких предложениях исчезает понятие системы контроля жгутов, а вместо него появляется некое рабочее место, в котором количество точек подключения не соответствует количеству реальных каналов системы (рис. 5).

Количество точек на коммутационной панели типа «Улей» с параллельной распайкой разъемов из-за параллельного подключения может быть намного больше, чем количество реальных релейных каналов. Из-за этого получается система, например, на 2000 релейных каналов и на 5000 точек на панели «Улей». Вся игра в количестве одновременно подключаемых каналов, потому что только они дают представление о количестве реальных каналов и напрямую влияют на конечную цену системы. Вот и получается, что панель типа «Улей» во многих приложениях получается громоздкой, неоправданно дорогой и провоцирует потребителя на покупку большой и, соответственно, дорогой системы, хотя вполне можно обойтись малой и недорогой.

Тестер проводного монтажа

Конечно, потребитель решает все сам, и теоретически обязан взвесить достоинства и недостатки каждого подхода, оценить стоимость проекта и выбрать для себя оптимальный вариант построения системы. Однако, если, выбрав «Улей», через некоторое время он увидит, что точно такой же результат можно было получить за намного меньшие деньги (иногда в десять раз), то, видимо, почувствует себя обманутым (рис. 6)

Означает ли это, что я категорически против технологии построения подключающих устройств с ответными разъемами проверяемых кабелей (типа «Улей» или аналогов)? Совсем нет, я просто призываю потребителей правильно рассчитывать реально необходимое количество требуемых каналов в системе, и отдельно рассматривать рабочее место контроля кабелей и подключающее устройство с его реальной себестоимостью. Также, я считаю весьма полезным при оценке предложения на создание рабочего места с подключающим устройством типа «Улей», параллельно оценивать (по цене и размерам) аналогичное рабочее место, построенное по технологии коммутационных панелей с одинаковыми разъемами и комплектом переходников.

Мне могут задать вопрос о том, может ли холдинг “Информтест» поставлять свой ТЕСТ-9110-VXI с панелями аналогичными панели «Улей». Ответ – да, может, если потребитель захочет, хотя в большинстве случаев это приведет к лишним тратам денег со стороны Заказчика.

Кроме анализа подключающих устройств, я хочу осветить еще один важный момент – вопрос построения систем контроля жгутов из различных коммутаторов.

Фирмы-производители тестеров контроля жгутов, как правило, предлагают потребителям достаточно широкий набор коммутаторов. Коммутаторы отличаются и количеством каналов, и возможностью обеспечения измерений сопротивления изоляции и проверки прочности изоляции объекта контроля различным напряжением. С ростом напряжения количество каналов коммутатора уменьшается, так как растет вероятность пробоя. Основное искусство построения коммутаторов состоит в том, чтобы обеспечить максимальное количество каналов на проверяемом напряжении. От этого напрямую зависит размер и стоимость системы.

На рис.7 показаны фото плат коммутаторов от Synor 5000 и от ТЕСТ-9110-VXI. Рассмотрим их и сравним. Тестер проводного монтажа

Официально для Synor 5000 предлагается 5 видов коммутаторов:

  1. Основным из которых является SY5000-M128A5A на 128 каналов с напряжениями 500 В постоянного тока и 350 В переменного тока.
  2. Следующим коммутатором является SY5000-M128A10 на 64 канала и с 1000VDC/750VAC.
  3. Далее следует коммутатор SY5000-M64A20A на 64 канала и с 2121VDC/1500VAC.
  4. Затем SY5000-M32A30 на 32 канала и с 3000VDC/2000VAC.
  5. Замыкают список коммутаторы SY5000-M24A42 на 24 канала и с 4200VDC/3000VAC и SY5000-M8A55 на 8 каналов и с 5500VDC/4000VAC.

На первые три типа коммутаторов, очевидно, приходится до 90 % объема продаж, так как они служат для проверки основной массы кабелей.

Хочу обратить внимание потребителей на то, что согласно руководству по эксплуатации SYNOR 5000 единственным коммутатором на 128 каналов является модуль SY5000-M128A5A с рабочим напряжением 500VDC/350VAC. Коммутатор с рабочим напряжением 1000VDC/750VAC SY5000-M128A10 описанный в руководстве по эксплуатации имеет только 64 канала, хотя по информации дилеров в продаже появился новый коммутатор SY5000-M128A10A на 128 каналов с рабочим напряжением 1000VDC/750VAC. Наверное, когда то он тоже появиться в руководстве по эксплуатации SYNOR 5000.

Кроме коммутаторов для SYNOR 5000 предлагаются модули для выдачи команд (Stimulu matrix card) M22A20 и S22A20, которые имеют 22 канала и позволяют коммутировать на объект контроля токи до 10А. Собственно, на этом все возможности коммутаторов и модулей выдачи команд для SYNOR 5000 заканчиваются.

Теперь сравним коммутаторы для Synor 5000 с коммутаторами ВВК5-200 и ВВК6-100, ВВК6М-50 от ТЕСТ-9110-VXI и модулями выдачи команд МФСК-24, КП100-30, КП50-10 и др.

ВВК5 является самым массовым коммутатором для ТЕСТ-9110-VXI, имеет 200 каналов и использует те же реле фирмы Meder, что и SY5000-M128A10A. Фактически, он полностью перекрывает возможности коммутаторов SY5000-M128A5A, SY5000-M128A10, SY5000-M128A10A, SYNOR5000-M64A10, превосходя их всех по количеству каналов.

ВВК6 имеет 100 каналов и по напряжениям 2000 VDC/1500VAC примерно равен SY5000-M64A20A, но имеет существенно большее количество рабочих каналов.

Новый коммутатор ВВК6М имеет 50 каналов и по напряжениям 3000VDC/2500VAC чуть лучше, чем SY5000-M2A30, который имеет только 32 канала. Таким образом, три коммутатора от ТЕСТ-9110-VXI покрывают область использования 5 коммутаторов от SYNOR 5000.

Впрочем, для очень высоковольтных измерений соревнование коммутаторов имеет малое значение, потому что они применяются весьма редко и их никогда не бывает много.

В целом, сравнив коммутаторы, видно, что при построении реальных систем ТЕСТ-9110-VXI будет компактнее, чем SYNOR 5000 именно за счет более высокой плотности каналов на коммутаторах. Что касается модулей выдачи команд (Stimulu matrix card), то на базе модуля МФСК-24 можно выдать до 96 команд до 3А с одного VXI-модуля (самый распространенный вариант выдачи команд с коммутацией источников питания). Среди VXI модулей, серийно выпускаемых холдингом «Информтест», имеются аналогичные модули для выдачи команд с параметрами : 100V/30A, 50V/10A, 42V/10A и др. Все эти модули, широко применяемые в системах функционального контроля, при необходимости легко встраиваются в ТЕСТ-9110-VXI. Кроме того в ТЕСТ-9110-VXI встраиваются различные измерители напряжения, генераторы, анализаторы сигналов и другие приборы в стандарте VXI.

Это сравнение – наглядный пример того, что более современная архитектура ТЕСТ-9110-VXI, построенная на основе открытого международного стандарта VXI позволяет не только разместить в крейте большее количество каналов , но и позволяет гораздо более гибко и большими возможностями сформировать облик системы необходимой потребителю чем Synor 5000 со своей оригинальной архитектурой ограниченной небольшим количеством модулей разработанных и изготавливаемых за границей.

Для мобильных версий систем соотношение по количеству каналов в пользу ТЕСТ-9110-VXI еще лучше. В четырехслотовом VXI крейте в ТЕСТ-9110-VXI размещается 400 каналов в шестислотовом VXI крейте 600 или 800 каналов на 1000 В, а в Synor 5000R только 384 канала максимально и невозможно размещение 600 или 800 каналов. Выводы делайте сами.

В целом, завершая данную статью, хочу отметить, что перед покупкой системы контроля жгутов и формированием рабочего места с подключающим устройством определенного типа, потребителям стоит реально проработать состав рабочего места, архитектуру его построения и самим оценить все подводные камни. Заказчик должен понимать, что интересы продавца не всегда совпадают с интересами потребителя, и продавец всегда будет стараться продать максимально большую систему за максимальные деньги.

Скачать статью в pdf формате можно по этой ссылке

Тестер проводного монтажа


13.08.2015