Prüfmittel werden eingesetzt, um die Einhaltung von Spezifikationen zu überprüfen. Schnittstellen zu Prüfmitteln gibt es wie Sand am Meer. Sicherlich gibt es n+1 Möglichkeiten. Wir haben uns daher auf eine Auswahl gängiger Varianten beschränkt. Das AQDEF-Format mit .dfq-Dateien wird von vielen Herstellern verwendet. Das QML-Format überträgt die gleiche Struktur in die XML-Technologie. Messmittelboxen werden häufig dann eingesetzt, wenn das Prüfmittel keinen direkten Ethernetanschluss besitzt. Den Abschluss bilden die protokollbasierten Schnittstellen, die herstellerspezifisch implementiert sind und daher sehr spezifische, auf das Prüfmittel zugeschnittene Funktionen bieten können. Natürlich gibt es neben diesen Schnittstellen noch weitere, die auf OPC UA, Modbus oder anderen Protokollen basieren. Mit den hier genannten Möglichkeiten ist jedoch aus unserer Erfahrung bereits ein großer Teil abgedeckt.
Das Format AQDEF wurde gemeinsam von einem Konsortium aus Automobil OEMs und Zulieferern entwickelt. Die Schnittstelle zu Prüfmitteln definiert dabei ein Datenmodell, das Teiledaten, Merkmalsdaten, Prüfplandaten, Verwaltungsdaten, Strukturinformationen und sonstige Daten sowie die eigentlichen Messwerte einer Prüfung umfasst. Die Informationen werden über Dateien ausgetauscht. Diese gliedern sich in eine Beschreibungsdatei (.dfd), welche Meta-Informationen beinhaltet, und eine Wertedatei (.dfx), in der sich die realen Messwerte finden. Alle Informationen können auch über eine gemeinsame Datei (.dfq) abgerufen werden.
Die Daten werden dabei zeilenweise in die Dateien geschrieben und werden über einen Schlüssel im Format „Kxxxx“ identifiziert. Im AQDEF-Standard können die einzelnen Schlüssel nachgelesen werden.
Hier ist ein Beispiel für den Übertrag eines Messwertes (Schlüssel K0001) zum Zeitpunkt (K0004) mit einer Chargennummer (K0006).
K0001 19.8
K0004 25.08.23/13:08:34
K0006 Charge0815
QML ist eine XML-basierte Sprache, die speziell für die Beschreibung von Messdaten und Messprozessen entwickelt wurde. Sie ermöglicht die detaillierte Definition von Messaufgaben und -ergebnissen. QML wird auch als Q-DAS-Format bezeichnet, benannt nach der Firma Q-DAS, die den Standard entwickelt hat. QML wird häufig in Verbindung mit Prüfgeräten und MES-Systemen verwendet, um Messdaten zu beschreiben und zu übertragen. Damit bietet sich mehr Flexibilität in der Übertragung und Auswertung als zum Beispiel das AQDEF-Format.
Das Ergebnis einer Messung wird dabei wie folgt beschrieben:
<V id="{F50BC552-3A1F-4E12-A057-5C665F67E78C}" k0001=" 6.70000000000000E+0002" k0002="0" k0004="1992-05-07T13:43:08" k0006="Charge Nummer1"/>
Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation der Firma Q-Das.
Prüfgeräte haben oft individuelle physikalische Stecker als Schnittstellen und sind auf eine besondere Art der Kommunikation angewiesen. Die Messmittelbox ist ein Gerät, das dazu dient, verschiedene Prüfgeräte miteinander zu verbinden. Sie kann als Hub fungieren, um die Kommunikation zwischen Prüfgeräten und übergeordneten Systemen zu erleichtern. Die Box hat zum Messgerät hin standardisierte Stecker und zum Erfassungsprogramm hin oft eine USB- oder Ethernet-Schnittstelle. Für die Kommunikation zwischen Messmittelbox und Prüfgerät liefern die Hersteller der Box oft direkt passende Treiber mit. Somit muss nur der Treiber für die Messmittelbox konfiguriert werden. Häufig wird auch ein Fuß- oder Handschalter an die Box angeschlossen, der die Messwertübertragung vom Prüfgerät zur Anwendungssoftware auslöst.
In vielen industriellen Anwendungen und Kommunikationssystemen sind protokollbasierte Schnittstellen wie das ASCII-Protokoll weit verbreitet. Diese Schnittstellen definieren klare Regeln und Strukturen, die den Geräten ermöglichen, zueinander zu kommunizieren. Eines der ältesten und am weitesten verbreiteten Kommunikationsprotokolle ist das ASCII-Protokoll (American Standard Code for Information Interchange). Es verwendet lesbare Textzeichen, um Daten zwischen Geräten auszutauschen, wodurch es einfach zu implementieren ist. ASCII-Protokolle werden in Bereichen wie Maschinensteuerung, Datenerfassung und Sensorintegration eingesetzt. Sie ermöglichen die zuverlässige Übertragung von Informationen in einem von Menschen lesbaren Format, was die Fehlersuche und -behebung erleichtert. Als Nachteil ist ein fehlender Standard zu sehen, so kann jeder Hersteller ein eigenes Protokollsystem aufbauen. Ebenfalls ist es oft nicht notwendig die Datenübertragung zu quittieren, was womöglich zu einem Datenverlust führen kann.
Bei den kabelgebundenen Lösungen gibt es eine Vielzahl von Ausführungen. Bei größeren Prüfgeräten (z.B. Härteprüfmaschinen, Zugprüfmaschinen) ist eine Ethernet-Schnittstelle üblich. Bei kleineren Geräten, wie z.B. Schieblehren, wird oft eine Verbindung wie RS232 verwendet.
Für den kabellosen Betrieb von Prüfmitteln spricht die höhere Flexibilität und das Wegfallen von möglichen Stolperfallen. Für diverse Messgeräte gibt es Adapter, die Signale via Bluetooth weiterleiten. Dies kann zum Beispiel ein Dongle für die Messmittelbox sein. Als Ersatz für Bluetooth existieren auch Funklösungen auf eigens entwickelten Standards. Ebenfalls wird WLAN als Kommunikationsmittel von zum Beispiel einer Messmittelbox zum Server eingesetzt.
Bei der Auswahl der Schnittstelle sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Zum einen die Ausrichtung der Schnittstelle - sollen „nur“ Messdaten empfangen werden oder benötigt das Prüfgerät auch Informationen wie z.B. eine Auftragsnummer? Im letzteren Fall ist es sicherlich sinnvoll, direkt in Richtung AQDEF zu denken. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, wie die Prüfung durchgeführt wird. Hat der Mitarbeiter eine Hand frei für einen Handschalter oder wird ein Fußschalter benötigt? Natürlich muss auch das Gespräch mit dem Prüfgerätehersteller gesucht werden. Wir empfehlen dies immer vor dem Kauf eines neuen Gerätes, da es dann oft einfacher ist, gemeinsam eine Lösung zu finden. Aus der vom Hersteller angegebenen Auswahl muss dann die passende Schnittstelle gefunden werden.
Die DatenBerg smartPLAZA ermöglicht die Erfassung von Prüfwerten aus unterschiedlichen Quellen. Für die Kommunikation mit dem Prüfgerät stehen verschiedene Standard-Konnektoren zur Verfügung, um die oben beschriebenen Schnittstellen abzudecken. Bei der Erstellung eines Prüfplans wird ein zu prüfendes Merkmal mit der Schnittstelle verbunden. Bei der Ausführung eines Prüfauftrages genügt dann ein Klick oder eine Schalterbetätigung, um die Messwerte zu übernehmen. Liegen Daten z.B. im AQDEF-Format oder als .xml vor, können diese auch im Hintergrund in definierten Intervallen eingelesen werden.
AQDEF ist die Abkürzung für Advanced Quality Data Exchange Format, einen Standard zum Austausch von Prüfdaten.
DFQ ist die Dateiendung der gemeinsamen Datei im AQDEF-Format, im Unterschied zu .dfd für die Beschreibungsdatei und .dfx für die Wertedatei.
Eine DFQ-Datei enthält Teiledaten, Merkmalsdaten, Prüfplandaten, Verwaltungsdaten, Strukturinformationen und sonstige Daten sowie die Messwerte einer Prüfung in einer einzigen Datei. Sie fasst damit die Informationen aus Beschreibungsdatei und Wertedatei zusammen.
Dafür eignet sich eine Messmittelbox. Sie verbindet mehrere Prüfgeräte über deren standardisierte Stecker und stellt zum Erfassungsprogramm eine USB- oder Ethernet-Schnittstelle bereit.
Das Q-DAS-Format ist eine gängige Bezeichnung für QML, eine XML-basierte Sprache zur Beschreibung von Messdaten und Messprozessen. Der Name geht auf die Firma Q-DAS zurück, die den Standard entwickelt hat.
