科技自動化：高精度測量端子模塊和Matlab/Simulink

【2011年7月11日，德國】2011 年 6 月 7-9 日，2011 德國國際傳感及測試測量技術(shù)展覽會（Sensor+Test 2011）在德國紐倫堡如期舉行，Beckhoff 應(yīng)邀參加了此次展會，展出了其基于 PC 和 EtherCAT 的控制解決方案。迄今為止，測量和自動化的實(shí)現(xiàn)還需要使用兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，而 Beckhoff 現(xiàn)在可提供一個(gè)統(tǒng)一的、基于“科技自動化”理念的平臺，將這兩項(xiàng)功能集成在一起。此外，Beckhoff 推出的高精度測量 I/O 端子模塊和能量監(jiān)測組件進(jìn)一步完善了科技自動化套件。

EtherCAT — 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)系統(tǒng)性能卓越，能夠很好地滿足高端測量技術(shù)領(lǐng)域?qū)捄蛯?shí)時(shí)通訊性能方面日益增長的需求。EtherCAT 的高性能也被應(yīng)用于 Beckhoff 的 EtherCAT I/O 端子模塊中。由于 EtherCAT 端子模塊的測量誤差小，因此它們也可以用于高端測量應(yīng)用場合。采集到的測量數(shù)據(jù)帶有精確的時(shí)間戳，并被傳輸?shù)焦I(yè) PC 中。高分辨率確保即使是最微小的偏差也能夠得到精確補(bǔ)償。在 Sensor+Test 2011 展會上，Beckhoff 展示了其針對測量應(yīng)用領(lǐng)域的新產(chǎn)品 — 高精度 EtherCAT 端子模塊。它們的測量誤差非常小，能夠顯著改善信號采集質(zhì)量； 同時(shí)，其高分辨率還可改善控制質(zhì)量，尤其是在對最微小的偏差進(jìn)行精確補(bǔ)償時(shí)。這些新產(chǎn)品包括高精度熱電偶和稱重端子模塊。

隨著一款全新的電力測量端子模塊的推出，倍福模塊的電力監(jiān)測范圍也得到了進(jìn)一步擴(kuò)展。EL3413具有更高的電壓、電氣隔離電流輸入和諧波分析功能，它是普通電網(wǎng)監(jiān)測和分析領(lǐng)域中最經(jīng)濟(jì)、有效的一款工具。

EL3773 是一款用于電網(wǎng)監(jiān)測的EtherCAT 端子模塊，它可以用來監(jiān)測三相交流系統(tǒng)的電壓和電流狀態(tài)。它基于 EtherCAT 超采樣原理，能夠以最高達(dá) 100 μs 的時(shí)間分辨率同時(shí)測量六個(gè)通道，然后將數(shù)據(jù)傳給控制器?？刂破鲹碛凶銐虻倪\(yùn)算能力來進(jìn)行真有效值和性能的計(jì)算，且能執(zhí)行基于測得的電壓電流復(fù)雜的自定義算法。

TwinCAT 3 支持多核和實(shí)時(shí)仿真

科技自動化的基礎(chǔ)是 PC 處理器性能的不斷提升。這使得一個(gè)中央 PC 控制器能夠承擔(dān)傳統(tǒng)控制功能以外的任務(wù)。硬件方面，Beckhoff 有多種堅(jiān)固耐用的工業(yè) PC 可供選擇：從集成了 I/O 端子模塊接口的嵌入式控制器到采用多核處理器的高性能控制器。

TwinCAT 3 是一套全新的支持多核可定制化和機(jī)器設(shè)備的仿真建模系統(tǒng)軟件。通過集成的Matlab?/Simulink? 功能，可以輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)器設(shè)備的 PLC 和運(yùn)動控制模型的仿真。Matlab?/Simulink? 也非常適合用來設(shè)計(jì)和優(yōu)化控制器和濾波器。

高端測量技術(shù)已成為 EtherCAT 端子模塊系統(tǒng)中不可或缺的一部分。模塊化 I/O 系統(tǒng)包含了大量測量端子模塊、從高精度熱電偶或稱重端子模塊到狀況監(jiān)測模塊。