Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Preliminary project of supervisory control and data acquisition system for PAMAR 5 barrel engine test stand

Piotr Tomikowski

Abstract

The purpose of this study is to design a LabVIEW application for barrel engine PAMAR 5 test stand that will handle supervisory control and data acquisition during tests. Firstly, a need to carry out an assessment of existing system used for PAMAR 4 test stand is met. Software and hardware layers are described, as well as methods of communication between computer units in the network and within top-level VIs. Sensor data flow is also depicted. Upon evaluation several problems regarding upgrading existing framework for new test stand are discovered. It is proposed to overcome the issue by changing the application architecture to NI Engine Control System open-source software distributed by National Instruments. Advantages of that choice include uniting software layer, increasing code readability, simplifying data acquisition and analysis processes, scalability and the possibility of further development. LabVIEW code controlling basic systems is exhibited and explained. Dataflow is shown, starting with human-machine interface, through command processing on real-time target, ending with generating appropriate signals by FPGA for actuators and drivers located on stand. Programming practices are backed by white papers released by National Instruments. Benchmark results obtained in simulated environment are presented. Level of performance indicates that application may be implemented on the new test stand. This work is a part of Applied Research Programme of the National Centre for Research and Development within the scope of applied research in industry branches (programme path B) "Research of a high-performance engine using HCCI technology for applications in dispersed energy" (GENEKO).
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Piotr Tomikowski (FPAE) Piotr Tomikowski,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt wstępny systemu sterowania i akwizycji danych na stanowisku badawczym silnika rewolwerowego PAMAR5
Supervisor
Paweł Mazuro (FPAE/IHE) Paweł Mazuro,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka (Aerospace Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
26-06-2019
Issue date (year)
2019
Pages
79
Internal identifier
MEL; PD-5132
Reviewers
Paweł Mazuro (FPAE/IHE) Paweł Mazuro,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Andrzej Teodorczyk (FPAE/IHE) Andrzej Teodorczyk,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
stanowisko badawcze, akwizycja danych, silnik rewolwerowy, LabVIEW, National Instruments
Keywords in English
test stand, data acquisition, barrel engine, LabVIEW, National Instruments
Abstract in Polish
Celem pracy było stworzenie w środowisku programistycznym LabVIEW aplikacji umożliwiającej sterowanie oraz akwizycję danych na stanowisku badawczym spalinowego silnika rewolwerowego PAMAR 5. Jej zadaniem jest umożliwienie użytkownikowi kontroli zachodzących podczas pracy silnika procesów oraz zbieranie danych dostarczanych przez aparaturę pomiarową. We wstępie pracy dokonano ewaluacji systemu używanego przy badaniach wcześniejszego, dużo mniejszego prototypu silnika rewolwerowego. Opisano sprzętową oraz programową warstwę układu. Przedstawiono sposoby przekazywania danych między komputerami w sieci oraz wewnątrz programów najwyższego poziomu wykonywanymi na każdym z nich, a także proces akwizycji odczytów z czujników. Omówiono problemy związane z dostosowaniem aplikacji na potrzeby nowego stanowiska. Zaproponowano ich rozwiązanie poprzez zmianę architektury na udostępniony do swobodnego użytku przez firmę National Instruments projekt Engine Control System. Pokazano płynące z tego rozwiązania korzyści, czyli zintegrowanie warstwy programowej systemu, zwiększenie czytelności kodu, uproszczenie procesu akwizycji i analizy danych, skalowalność oraz możliwość rozwoju. Opisano kod kontrolujący podstawowe układy potrzebne podczas pierwszych uruchomień silnika. Pokazano drogę przekazywania informacji, zaczynając od interfejsu użytkownika, poprzez przetworzenie komendy przez komputer z systemem czasu rzeczywistego, do wysłania odpowiednich sygnałów do elementów wykonawczych przez kartę FPGA. Poparto stosowane techniki programowania opracowaniami opublikowanymi przez firmę National Instruments. Przedstawiono wyniki testów wydajności aplikacji uzyskanych podczas symulacji jej pracy, potwierdzające możliwość jej zaimplementowania na nowym stanowisku badawczym. Niniejsza praca dyplomowa realizowana jest przy współpracy z projektem prowadzonym w ramach Programu Badań Stosowanych NCBiR w ścieżce B (Badania wysokosprawnego silnika wykorzystującego technologię HCCI do zastosowań w energetyce rozproszonej” - GENEKO)
File
  • File: 1
    Projekt_wstępny_systemu_sterowania_i_akwizycji_danych_na_stanowisku_badawczym__silnika_rewolwerowego_PAMAR_5.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 34849

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT5db5f5635d44446e8e3be72b683753f6/
URN
urn:pw-repo:WUT5db5f5635d44446e8e3be72b683753f6

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page