venerdì 12 luglio 2024 · 0 min read
Unione di sistemi di acquisizione dati e sistemi di controllo in tempo reale
In questo articolo parleremo di come sia possibile integrare un sistema di acquisizione dati completo con un sistema di controllo in tempo reale, ottenendo il meglio da entrambi i mondi. Alla fine di questo articolo:
Scoprirai come l'acquisizione dati e il controllo in tempo reale possono interagire perfettamente
Imparerai di più sui sistemi della serie IOLITE e RT di Dewesoft
Comprenderai i vantaggi della combinazione di DAQ con il controllo in tempo reale
Sei pronto per iniziare? Iniziamo!
Introduzione all'Acquisizione Dati e al Controllo in Tempo Reale
Fino a poco tempo fa, c'erano due tipi di sistemi separati:
Sistemi di controllo in tempo reale - progettati per reagire agli eventi il più velocemente possibile e con dati altamente deterministici. La registrazione di dati ad alta velocità era una preoccupazione secondaria.
Sistemi di acquisizione dati (sistemi DAQ) - progettati per acquisire dati il più velocemente possibile. La fornitura di dati in tempo reale a un sistema di controllo era in gran parte o completamente non disponibile.
Ora siamo entrati in una nuova era, in cui entrambi i sistemi possono essere fusi insieme. Questi sistemi offrono il meglio di entrambi i mondi. Dati altamente deterministici per scopi di controllo e dati ad alta velocità e alta precisione per analisi dettagliate online o offline.
Entrambi sono ottenuti utilizzando lo stesso front-end con ingressi e uscite utilizzati per entrambi gli scopi.
Ciò riduce notevolmente la complessità e il prezzo dell'intero sistema poiché non è più necessario installare due sensori che vanno a due canali di ingresso diversi mentre acquisiscono gli stessi dati, nello stesso luogo. Introduce anche una configurazione molto più semplice, poiché i canali di ingresso devono essere configurati solo una volta per servire entrambe le parti del sistema.
Per i DAQ e i Sistemi di Controllo Dewesoft, queste funzionalità sono incluse per impostazione predefinita. Non c'è più un caso in cui i dati vengono condivisi su linee analogiche. I nostri sistemi includono un bus EtherCAT dedicato per il collegamento diretto al sistema di controllo in tempo reale. La connessione EtherCAT sostituisce decine di cavi analogici con uno solo digitale, eliminando la ridondante conversione analogico-digitale dei segnali e allo stesso tempo eliminando dall'equazione rumore e interferenze.
Ulteriori informazioni sull'acquisizione dati:
Acquisizione Dati e Applicazioni di Controllo in Tempo Reale
Ecco alcune delle applicazioni in cui l'acquisizione dei dati e il controllo in tempo reale sono strettamente integrati:
Test al banco di prova di durabilità strutturale del veicolo (simulazione dei dati di carico stradale)
Test Rocket engine
Factory automation / PLC networks
Piattaforme Motion Control e Machine Control
Ricerca e sviluppo robotica
Sistemi di movimentazione materiali e bagagli
Sistemi di pesatura
Produzione di semiconduttori
Produzione di metalli (ad es. acciaierie, laminatoi per alluminio)
Produzione di pasta e carta
Centrali elettriche
Turbine eoliche
Fresatrici
Sistemi di controllo della galleria del vento
E altre centinaia
Soluzioni di Controllo e Acquisizione Dati Dewesoft
Dewesoft ha recentemente fatto un passo rivoluzionario passo avanti nell'avvicinare i mondi dell'acquisizione e del controllo dei dati. I sistemi di acquisizione dati sono dotati di due bus dati che funzionano in parallelo.
Il bus dati primario (EtherCAT o USB) viene utilizzato per l'acquisizione di dati bufferizzati a piena velocità sul disco rigido di un computer. Il bus dati secondario (sempre EtherCAT) viene utilizzato per il feed di dati a bassa latenza in tempo reale a qualsiasi sistema di controllo basato su EtherCAT di terze parti.
Questo è un enorme passo avanti nel collegare i mondi dell'acquisizione dati ad alta velocità e dello streaming di dati a bassa latenza a un controller PLC. Ma i sistemi Dewesoft vanno ancora oltre. Sebbene la maggior parte dei sistemi di acquisizione dati si concentri al 100% sulla gestione di una varietà di tipi di input analogici, i DAQ Dewesoft aggiungono output digitali e analogici multicanale, in modo da poter pilotare direttamente gli attuatori.
Con queste uscite digitali e analogiche, i sistemi DAQ Dewesoft possono eliminare la necessità di hardware PLC. Il master EtherCAT può essere implementato nel software su un computer. Questo master può controllare completamente le uscite del sistema di acquisizione dati.
Sorprendentemente, c'è solo una linea EtherCAT tra PLC e DAQ stabilita collegando un singolo cavo. Ciò riduce notevolmente il cablaggio ed elimina la conversione ridondante da analogico a digitale degli stessi segnali. Infine, i diversi mondi del controllo e dell'acquisizione dati sono combinati in un unico elegante sistema.
Questo bus dati EtherCAT secondario sui sistemi DAQ Dewesoft può quindi essere utilizzato in due modi:
Come interfaccia front-end a bassa latenza per qualsiasi controller EtherCAT in tempo reale di terze parti.
Bus del sistema di acquisizione dati ridondante per applicazioni DAQ critiche.
Dewesoft fornisce due famiglie di prodotti che implementano la tecnologia dual bus per l'integrazione nei controller in tempo reale:
Sistemi DAQ IOLITE: i sistemi IOLITE dispongono di due bus EtherCAT, uno dedicato all'acquisizione di dati bufferizzati ad alta velocità e l'altro per l'alimentazione in tempo reale ai controller.
Sistemi DAQ SIRIUS RT: i sistemi RT dispongono di un bus dati utilizzato per l'acquisizione bufferizzata ad altissima velocità (fino a 1MS/s) e di un bus di controllo EtherCAT dedicato per l'alimentazione dei dati in tempo reale.
Entrambi i sistemi DAQ IOLITE e SIRIUS RT come R2rt, R4rt e R8rt sono progettati per applicazioni di controllo e acquisizione dati. Tutti i sistemi IOLITE e SIRIUS RT sostituiscono le apparecchiature non necessarie e semplificano la configurazione e i flussi di lavoro.
Per capire come funzionano esattamente questi modelli all'interno di un sistema EtherCAT, dobbiamo sapere cos'è EtherCAT e come funziona.
Cos'è EtherCAT?
EtherCAT sta per "Ethernet for Control Automation Technology". È un protocollo che porta la potenza e la flessibilità di Ethernet nel mondo dell'automazione industriale, del motion control, dei sistemi di controllo in tempo reale e dei sistemi DAQ.
Ti starai chiedendo perché non possiamo semplicemente utilizzare Ethernet per interconnettere DAQ e sistemi di controllo? Ethernet è veloce. È economico. Ed è facile da implementare negli strumenti basati su computer di oggi. Allora cosa manca?
La risposta sta principalmente nella TIME ACCURACY.
I sistemi di controllo dell'automazione di fabbrica sono per definizione sistemi in tempo reale. Controllo del movimento, robotica, automazione di fabbrica, protocolli di sicurezza: tutte queste cose richiedono una latenza molto bassa.
Sfortunatamente, in una rete Ethernet convenzionale, questo non è possibile. Tutti i dati sono essenzialmente "uguali". Funziona bene con i computer dell'ufficio che condividono la larghezza di banda della rete per accedere a server e stampanti, ma non così bene con le applicazioni in tempo reale.
Ulteriori informazioni su EtherCAT:
Dati EtherCAT con data e ora
Uno degli aspetti più importanti di EtherCAT è il clock distribuito. Ogni nodo contrassegna quando vengono ricevuti i dati, quindi li timbra di nuovo quando li invia al nodo successivo. Quindi, quando il master riceve i dati dai nodi, può facilmente determinare la latenza di ciascun nodo. Ogni trasmissione di dati dal master riceve un timestamp I/O da ogni nodo, rendendo EtherCAT molto più deterministico e preciso sull'asse T di quanto possa essere Ethernet.
Tuttavia, anche prima che EtherCAT entri in funzione, il master invia un broadcast a tutti i nodi slave della rete, che lo agganciano quando lo ricevono e quando lo rimandano indietro. Il master lo farà automaticamente tutte le volte necessarie per ridurre il jitter e mantenere i nodi slave sincronizzati tra loro.
Questa precisione di temporizzazione è estremamente importante nelle applicazioni di controllo in tempo reale e di automazione. Consente inoltre ai sistemi DAQ come quelli disponibili in Dewesoft di essere facilmente integrati nei sistemi di controllo.
Il clock distribuito integrato di EtherCAT fornisce eccellenti prestazioni di "jitter" molto inferiori a un microsecondo (1 µs), che è equivalente a IEEE 1588 PTP (Precision Time Protocol), senza la necessità di hardware aggiuntivo.
Collegamento di un Sistema DAQ a un Controller in Tempo Reale
Nel corso degli anni, gli ingegneri si sono rivolti a sistemi di acquisizione dati di fascia alta quando i dispositivi di acquisizione disponibili per i loro sistemi in tempo reale non erano abbastanza veloci o precisi per campionare un oggetto in prova. Ma il problema era sempre lo stesso. I sistemi di acquisizione dati semplicemente non sono stati realizzati per connettersi a un controller PLC.
Ma gli ingegneri, ancora una volta, hanno trovato il modo per farlo. In generale, conosciamo tre diverse fasi dell'integrazione dei sistemi DAQ con un sistema di controllo in tempo reale. Diamo un'occhiata a ciascuno in modo più dettagliato.
Fase 1 Integrazione con un Sistema di Controllo in Tempo Reale
Nella cosiddetta Fase 1, l'ingegnere ha utilizzato i sistemi di acquisizione dati come front-end, fornendo sulla propria rete le uscite analogiche in ingressi analogici. Questa viene definita integrazione di fase 1 di un sistema DAQ con un sistema di controllo in tempo reale.
Questo processo era piuttosto ingombrante e portava i dati a essere convertiti da analogico a digitale due volte. Un approccio non molto efficiente che ha comportato molti cablaggi, configurazioni e anche costi elevati.
Fase 2 Integrazione con un Sistema di Controllo in Tempo Reale
Successivamente, alcuni sistemi DAQ sono stati progettati con la capacità di inviare dati al PLC in modo digitale, tramite Ethernet. Questo è stato un passo avanti, ma ancora non deterministico. In altre parole, la precisione temporale era sufficiente per l'archiviazione dei dati o come riferimento, ma non per il controllo in tempo reale.
Tuttavia, ha eliminato i processi A/D e D/A ridondanti, per questo può essere definita integrazione di fase 2 di un sistema DAQ con un sistema di controllo in tempo reale.
Fase 3 Integrazione con un sistema di controllo Real-Time
Quindi, come possiamo arrivare a un'integrazione di fase 3, in cui il sistema DAQ ha un'integrazione deterministica con il sistema di controllo in tempo reale?
In effetti, il sistema DAQ deve diventare parte della rete, non solo una periferica asincrona. Gli strumenti che utilizzano EtherCAT sono divisi in due gruppi:
Sistemi di controllo e
Sistemi di misura.
I dispositivi di controllo come i PLC sono master sulla rete EtherCAT, mentre i dispositivi di misura come i sistemi di acquisizione dati sono slave.
Installando una porta slave EtherCAT nei propri sistemi DAQ, Dewesoft elimina i limiti delle integrazioni di Fase 1 e Fase 2 e porta il sistema DAQ direttamente nel sistema di controllo in tempo reale:
Questa è veramente un'implementazione di Fase 3, perché il sistema DAQ è un vero nodo slave sulla rete EtherCAT, che invia dati con timestamp (deterministici) alla direzione dell'host. Non ci sono più conversioni A/D ridondanti o dati Ethernet non deterministici.
Problema risolto? Sì, ma in realtà questo è solo l'inizio. I sistemi DAQ Dewesoft come i modelli SIRIUS RT e IOLITE possono anche trasmettere dati a velocità molto più elevate in parallelo tramite USB (o Ethernet) a un computer secondario.
Ci sono applicazioni in cui si desidera che il sistema DAQ fornisca ENTRAMBI, i dati deterministici richiesti dal master EtherCAT e i dati ad alta velocità a un secondo computer per l'analisi di alta fascia.
Questo è esattamente ciò che i sistemi Dewesoft RT forniscono nell'esempio del mondo reale qui sotto.
Applicazione nel mondo reale: implementazione di sistemi Dewesoft R8rt con un MTS Real-Time Maste
Nel sistema mostrato sopra, i sistemi R8rt DAQ vengono utilizzati con un banco prova simulatore stradale MTS per testare la durata dei sistemi di sospensione di auto e camion. Consiste di quattro angoli, ciascuno con 6 gradi di libertà. Oltre un centinaio di canali di ingresso e uscita analogici sono stati utilizzati dal controller MTS FlexTest per il controllo dell'attuatore.
Vengono utilizzati due computer master:
Il master in tempo reale MTS che utilizza EtherCAT per controllare il simulatore stradale in tempo reale. Gli slave DAQ Dewesoft R8rt forniscono dati di misura deterministici dagli accelerometri al controller del banco prova tramite EtherCAT.
Il master Dewesoft, che registra i flussi di dati a velocità più elevata dal Dewesoft R8rt per un'analisi post-missione avanzata.
È interessante notare che i modelli Dewesoft RT possono fornire dati ad altissima velocità tramite USB in parallelo con i dati deterministici su EtherCAT alle velocità solitamente inferiori richieste dal master EtherCAT.
È anche possibile inviare i dati ad alta velocità tramite Ethernet a un PC master che esegue l'add-on DewesoftX NET quando a causa della distanza non è pratico usare l'USB. In questo caso, i dati possono anche essere archiviati in modo sicuro sull'hardware Dewesoft per evitare interruzioni dei dati di rete.
Ulteriori 96 canali sono stati utilizzati per misurare la risposta del provino per correlare i carichi sul banco prova ai dati reali del carico stradale. I segnali provenienti da questi canali sono stati acquisiti da due sistemi di acquisizione dati Dewesoft R8rt. Ciascuno dei sistemi R8rt include 6 sezioni di amplificatori per estensimetri SIRIUS, i dati sono trasmessi in streaming su EtherCAT al controller MTS FlexTest.
Ma i sistemi Dewesoft non sono stati utilizzati solo per testare i veicoli sul simulatore di carico stradale! Sono stati anche utilizzati come sistemi DAQ completi che sono stati installati nell'auto e hanno acquisito i dati grezzi sulla pista di prova.
Il fatto che svolgano questo doppio compito è un enorme risparmio di denaro per il cliente, sia in termini di eliminazione della necessità di acquistare due sistemi separati, sia in termini di risparmio sulla formazione degli utenti, sulla gestione della configurazione e sui pezzi di ricambio.
E inviando i dati digitalmente anziché tramite cavi analogici, il cliente potrebbe eliminare chilometri di cavi analogici.
Leggi i case study completi di Dewesoft sull'integrazione dell'acquisizione dati e del controllo:
Software EtherCAT Masters
È possibile collegare i sistemi di acquisizione dati e controllo Dewesoft a un computer host che esegue un software PLC in tempo reale di terze parti. Dewesoft DAQ e il sistema di controllo sono attualmente compatibili con i seguenti master di terze parti:
Inoltre, i sistemi Dewesoft possono persino pilotare gli attuatori, fornendo il controllo hardware in tempo reale necessario per il sistema.
Espansione Canali Tramite la Porta Master EtherCAT
L' IOLITE dispone di due porte EtherCAT ridondanti, il che significa che può anche ricevere dati sincronizzati da altri sistemi DAQ dotati di EtherCAT, come i modelli SIRIUS EtherCAT e KRYPTON.
Sistemi di Controllo e Acquisizione Dati Dewesoft
Dewesoft fornisce due famiglie di prodotti che implementano la tecnologia dual bus per l'integrazione dei controller in tempo reale:
IOLITE Sistemi di acquisizione e controllo dati industriali con bus EtherCAT doppi e ridondanti.
SIRIUS RT Sistemi di acquisizione dati di condizionamento del segnale di fascia alta dispongono di un bus dati USB utilizzato per l'acquisizione bufferizzata ad altissima velocità (fino a 1 MS/s) e un bus di controllo EtherCAT dedicato per il feed di dati in tempo reale.
KRYPTON Moduli DAQ distribuiti robusti IP67 compatibili con master EtherCAT di terze parti.
IOLITE Rack DAQ e Sistemi di Controllo
IOLITE è un sistema di acquisizione dati e controllo in tempo reale per applicazioni industriali. Possono fornire sia il controllo in tempo reale che i sistemi di monitoraggio del feedback. I sistemi IOLITE sono dotati di due bus EtherCAT completamente indipendenti che funzionano in parallelo.
Il bus EtherCAT primario fornisce un'acquisizione dati perfettamente sincronizzata e ad alta velocità tramite il software DewesoftX. IOLITE può trasmettere qualsiasi numero di canali di input e output ad alta velocità sul disco rigido interno del computer.
Il bus EtherCAT secondario di IOLITE può essere utilizzato in due modi:
Un'interfaccia front-end a bassa latenza per qualsiasi controller in tempo reale compatibile con EtherCAT di terze parti
Un bus del sistema di acquisizione dati ridondante per applicazioni DAQ critiche
Per riassumere, IOLITE è unico tra i sistemi DAQ in quanto può essere utilizzato sia come DAQ ad alta velocità che per il controllo in tempo reale tramite hardware o software di un PLC.
Video introduttivo ai sistemi di acquisizione e controllo IOLITE
I sistemi IOLITE sono disponibili in due configurazioni:
IOLITE R12 è un sistema di montaggio a rack da 19 pollici con 12 slot per moduli di ingresso multicanale. Utilizzando moduli a 8 canali è possibile ottenere fino a 96 canali per chassis.
IOLITE R8 è un sistema da banco con 8 slot per moduli di ingresso multicanale. Utilizzando moduli a 8 canali è possibile ottenere fino a 64 canali per chassis.
Moduli I/O IOLITE
Questi moduli multicanale sono disponibili per il sistema IOLITE e sono compatibili con entrambi gli chassis IOLITE R8 e IOLITE R12:
| Modulo | Tipo | Canali | ADC | Isolamento | Note |
|---|---|---|---|---|---|
| IOLITEr-6xSTG | Ingresso universale ed estensimetrico | 6 | 24-bit delta-sigma ADC @ 20 kS/s | Differenziale | Compatibile con tutti gli adattatori DSI per più tipi di sensori |
| IOLITEir-8xTH | Ingresso termocoppia universale | 8 | 24-bit delta-sigma ADC @ 100 S/s | 1000 V | Supporta i tipi K, J, T, R, S, N, E, C, U, B |
| IOLITEir-8xRTD | Ingresso universale per temperatura PTx, resistenza e tensione | 8 | 24-bit delta-sigma ADC @ 100 S/s | 1000 V | Supporta PT100, PT200, PT500, PT1000, PT2000 |
| IOLITEir-8xLV | Ingressi a bassa tensione isolati | 8 | 24-bit oversampled SAR ADC @ 20 kS/s | 450 V | Range: ±100 V, ±10 V |
| IOLITEr-16xLV | Modulo di tensione per uso generale | 16 | 24-bit delta-sigma ADC @ 20 kS/s | / | Range: ±200 V, ±10 V |
| IOLITEir-8xLA | Modulo di ingresso in corrente | 8 | 24-bit oversampled SAR ADC @ 20 kS/s | 450 V | Range: ±20 mA, ±2 mA |
| IOLITE-16xAO | Modulo di uscita analogico | 16 | / | / | Tensione d'uscita ±10 V |
| IOLITEr-32xDI | Modulo di ingresso digitale | 32 | 20 kS/s | 1000 V | |
| IOLITEr-32xDO | Modulo di uscita digitale | 32 | / | 1000 V | Massima tensione di switching 50 V |
| IOLITEr-8xDI-4xDO | Modulo di ingresso e uscita digitale | 8 input4 output | 40 kS/s | 1000 V | |
| IOLITEr-4xCNT | Modulo contatore digitale | 4 | Timebase 100 Mhz | ±25 V continui | Larghezza di Banda 10 MHz |
Ulteriori informazioni su Dewesoft IOLITE:
Sistema di Acquisizione Dati SIRIUS RT
SIRIUS è il fiore all'occhiello della linea di prodotti Dewesoft. Combinano una tecnologia di acquisizione dati all'avanguardia con un condizionamento del segnale e una conversione A/D senza pari. I moduli SIRIUS sono disponibili per gestire praticamente tutti i segnali e i sensori, dagli estensimetri a bassa e alta tensione, termocoppie, RTD, accelerometri di carica e IEPE, microfoni, corrente, LVDT, contatori ed encoder e molti altri.
La tecnologia brevettata DualCoreADC® fornisce una gamma dinamica fino a 160 dB. Si collega al computer tramite USB o EtherCAT®. L'aggiunta del computer SBOX rinforzato fornisce un host locale con memoria rimovibile, un'interfaccia di visualizzazione e altro ancora.
I sistemi SIRIUS RT di Dewesoft sono dotati della cosiddetta funzionalità DualMode. DualMode significa che possono trasmettere simultaneamente i dati alle velocità più elevate possibili (fino a 1 MS/s) nel computer (integrato o esterno tramite USB) che esegue il software DewesoftX e in parallelo i dati in streaming su EtherCAT a velocità ridotte con una latenza estremamente bassa.
I sistemi Dewesoft RT sono disponibili in diverse varianti di chassis:
R2rt
R2rt-HUB
R4rt
R4rt-HUB
R8rt
R8Rrt
SIRIUS EtherCAT modulare
Anche le slice modulari SIRIUS EtherCAT possono essere utilizzate con funzionalità DualMode aggiungendo il computer SBOX. SBOX non solo fornisce un computer rinforzato integrato con archiviazione SSD su una singola o una pila di sezioni modulari SIRIUS, ma fornisce anche doppie porte EtherCAT.
SIRIUS R2rt e R2rt-HUB
Il SIRIUS R2rt è un sistema di acquisizione dati compatto con un data logger integrato e un potente computer di elaborazione dati chiamato SBOX. I sistemi R2rt possono essere configurati con un massimo di due slice di amplificatori SIRIUS, per:
16 canali di ingresso con ADC DualCore
16 canali HS (alta velocità)
32 canali HD (alta densità)
Il sistema R2rt-HUB offre lo stesso chassis con 2 slice di amplificatori, ma sostituisce il computer SBOX integrato con un hub USB per la connessione a un computer esterno tramite USB.
SIRIUS R4rt e R4rt-HUB
Il SIRIUS R4rt è un sistema di acquisizione dati compatto con un data logger integrato e un potente computer di elaborazione dati. Può essere configurato con un massimo di quattro slice SIRIUS, per:
32 canali con ADC DualCore
32 canali HS (alta velocità)
64 canali HD (alta densità).
64 HD (high-density) channels.
Il sistema 42rt-HUB offre lo stesso chassis con 4 slice di amplificatori, ma sostituisce il computer SBOX integrato con un hub USB per il collegamento a un computer esterno tramite USB.
SIRIUS R8rt e R8Rrt
I SIRIUS R8rt e R8Rrt sono potenti sistemi di acquisizione dati da banco con un data logger integrato e un potente computer di elaborazione dati. Lo chassis R8rt offre configurazioni con il numero più elevato di canali in un unico chassis compatto.
I sistemi SIRIUS R8rt possono essere configurati con un massimo di otto slice di amplificatori SIRIUS, per:
64 canali ADC DualCore
64 canali HS (alta velocità)
128 canali HD (alta densità)
Il telaio R8Rrt è inoltre aggiornato per resistere a urti elevati e vibrazioni casuali di 3 gRMS per 10 minuti in ciascuna direzione.
Sistemi DAQ modulari SIRIUS EtherCAT
I sistemi DAQ modulari SIRIUS offrono uscite USB ed EtherCAT ad alta velocità. Possono fornire i dati al master EtherCAT e, in parallelo, registrare dati a velocità molto più elevate su un computer separato che esegue il software di acquisizione dati DewesoftX.
Il SIRIUS può essere collegato anche ai sistemi IOLITE o SIRIUS RT, per l'espansione dei canali. L' operazione DualMode consente di fornire dati al master EtherCAT e a un computer separato che esegue il software DewesoftX. Funziona in parallelo ed è anche tollerante ai guasti. Se il computer con sistema operativo Windows che esegue DewesoftX dovesse guastarsi completamente, SIRIUS continuerebbe ad inviare dati al master EtherCAT tramite il bus dati EtherCAT secondario.
Moduli di Amplificazione SIRIUS
Amplificatori ADC DualCore
| Modulo | Tipo | Canali | ADC | Isolamento | Connettori disponibili |
|---|---|---|---|---|---|
| ACC | IEPE e ingresso in tensione | 8 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | BNC, TNC |
| CHG | Carica, IEPE e ingresso in tensione | 8 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | BNC, TNC |
| STG | Ingresso universale e estensimetrico | 8 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, L2B7f, L2B10f |
| STGM | Ingresso universale e estensimetrico | 8 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, L2B7f, L2B10f |
| LV | Ingresso generale a bassa tensione | 8 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, BNC, BANANA |
| HV | Ingresso ad alta tensione | 8 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | CAT II 1000 V | BANANA |
Amplificatori ad Alta Densità
| Modulo | Tipo | Canali | ADC | Isolamento | Connettori disponibili |
|---|---|---|---|---|---|
| HD-ACC | IEPE e ingresso in tensione | 16 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | BNC |
| HD-STGS | Ingresso universale e estensimetrico | 16 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, L1B10f |
| HD-LV | Ingresso generale a bassa tensione | 16 | Doppio filtro anti-aliasing delta-sigma a 24 bit @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, BNC |
| STGM | Universal and strain input | 8 | Dual 24-bit delta-sigma anti-aliasing filter @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, L2B7f, L2B10f |
| LV | General low voltage input | 8 | Dual 24-bit delta-sigma anti-aliasing filter @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, BNC, BANANA |
| HV | High-voltage input | 8 | Dual 24-bit delta-sigma anti-aliasing filter @ 200 KS/s | CAT II 1000 V | BANAN |
Amplificatori ad Alta Velocità
| Modulo | Tipo | Canali | ADC | Isolamento | Connettori disponibili |
|---|---|---|---|---|---|
| HS-ACC | IEPE e ingresso in tensione | 8 | 16-bit SAR @ 1 MS/s | 1000 V | BNC |
| HS-CHG | Carica, IEPE e ingresso in tensione | 8 | 16-bit SAR @ 1 MS/s | 1000 V | BNC, TNC |
| HS-STG | Ingresso universale e estensimetrico | 8 | 16-bit SAR @ 1 MS/s | 1000 V | DSUB-9 |
| HS-LV | Ingresso generale a bassa tensione | 8 | 16-bit SAR @ 1 MS/s | 1000 V | DSUB-9, BNC, BANANA |
| HS-HV | Ingresso ad alta tensione | 8 | 16-bit SAR @ 1 MS/s | CAT II 1000 V | BANANA |
| HV | High-voltage input | 8 | Dual 24-bit delta-sigma anti-aliasing filter @ 200 KS/s | CAT II 1000 V | BANAN |
Moduli KRYPTON EtherCAT DAQ per ambienti difficili
La maggior parte degli hardware DAQ sul mercato è progettata per l'ufficio o per l'industria leggera. Ma ci sono applicazioni in cui la strumentazione DAQ deve essere collocata in ambienti difficili. Per esempio:
Alte temperature fino a 85°C (185°F)
Temperature criogeniche fino a -40° C/F
Urti e vibrazioni elevati fino a 100 g
Spruzzi o immersione in acqua
Alta concentrazione di polvere
La maggior parte degli strumenti DAQ non è progettata per resistere nemmeno a una o due di queste condizioni ambientali estreme. Sulla base di questi requisiti, Dewesoft ha sviluppato la serie di strumenti DAQ KRYPTON.
I sistemi KRYPTON soddisfano gli standard IP67 per acqua e polvere, il che significa che possono resistere non solo agli spruzzi d'acqua ma anche all'immersione totale in 1 metro d'acqua per 30 minuti. Sono completamente sigillati contro polvere e altre piccole particelle.
Essendo riempiti con una gomma termicamente isolante, i moduli KRYPTON possono resistere a un'ampia gamma di temperature da -40° a 85° C (da -40° a 185° F). I moduli KRYPTON vengono utilizzati nei test automobilistici con clima caldo e freddo, sui banchi prova dei motori e nelle fabbriche in cui vengono prodotti gelati e altri alimenti freddi (o caldi).
I moduli KRYPTON sono inoltre progettati per sopportare urti da 100 g e ambienti con elevate vibrazioni. Questo può essere un requisito serio in molte applicazioni in cui si trovano grandi macchinari vibranti o per testare razzi e altre grandi macchine che producono forza.
I moduli KRYPTON sono interconnessi tramite un singolo cavo EtherCAT robusto che trasporta dati, alimentazione e sincronizzazione. I cavi possono essere lunghi fino a 100 m (328 piedi) in modo che i tecnici possano distribuire i moduli dove si trovano i segnali. Questo potrebbe essere usato in un ponte o una grande fabbrica.
Molti moduli possono essere collegati in questo modo. KRYPTON è disponibile in moduli multicanale e moduli KRYPTON ONE a canale singolo per la massima flessibilità.
Moduli DAQ multicanale KRYPTON
Per il sistema KRYPTON sono disponibili i seguenti moduli multicanale:
| Modulo | Tipo | Canali | ADC | Isolamento | Note |
|---|---|---|---|---|---|
| STG | Ingresso universale ed estensimetrico | 3 e 6 | SAR sovracampionato a 24 bit @ 20 kS/s | Differenziale | Compatibile con tutti gli adattatori DSI per più tipi di sensori |
| TH | Ingresso termocoppia universale | 8 e 16 | 24-bit delta-sigma ADC @ 100 S/s | 1000 V | Supporta i tipi K, J, T, R, S, N, E, C, U, B |
| RTD | Ingresso universale per temperatura PTx, resistenza e tensione | 8 | 24-bit delta-sigma ADC @ 100 S/s | 1000 V | Supporta PT100, PT200, PT500, PT1000, PT2000 |
| ACC | Tensione e ingresso piezoelettrico IEPE | 4 e 8 | 24 bit Delta-sigma con filtro anti-alias @ 20 kS/s | / | Supporta i sensori TEDS |
| LV | Modulo di tensione per uso generale | 4 e 8 | SAR sovracampionato a 24 bit @ 20 kS/s | 1000 V | ±50 V e accoppiamento DC |
| LA | Modulo di ingresso in corrente | 8 | SAR sovracampionato a 24 bit @ 20 kS/s | 1000 V | ±20 mA e loop di corrente 4-20 mA |
| DIO | Modulo I/O digitale | 8 e 16 | 20 kS/s | 1000 V | Disponibile con 8 ingressi + 8 uscite o 16 ingressi + 16 uscite |
Moduli KRYPTON a singolo canale
Per la massima modularità, i moduli KRYPTON a singolo canale consentono di posizionare i condizionatori di segnale ovunque sia necessario, il più vicino possibile alla sorgente del segnale. I moduli KRYPTON ONE sono interconnessi esattamente come i moduli KRYPTON multicanale e sulla stessa rete EtherCAT.
Moduli KRYPTON monocanale disponibili:
| Modulo | Tipo | Canali | ADC | Isolamento | Note |
|---|---|---|---|---|---|
| STG | Ingresso universale ed estensimetrico | 1 | SAR a 24 bit con filtro anti-alias @ 40 kS/s | Differenziale | Compatibile con tutti gli adattatori DSI per più tipi di sensori |
| ACC | Tensione e ingresso piezoelettrico IEPE | 1 | SAR a 24 bit con filtro anti-alias @ 40 kS/s | / | Supporta sensori TEDS |
| HV | Ingresso ad alta tensione | 1 | SAR a 24 bit con filtro anti-alias @ 40 kS/s | CAT III 600 V, CAT II 1000 V | |
| LV | Modulo di tensione per uso generale | 1 | SAR sovracampionato a 24 bit @ 20 kS/s | 1000 V | ±50 V e accoppiamento DC |
| LA | Modulo di ingresso corrente | 1 | SAR sovracampionato a 24 bit @ 20 kS/s | 1000 V | ±20 mA e loop di corrente 4-20 mA |
| TH-HV | Ingresso termocoppia universale | 1 | 24-bit delta-sigma ADC @ 100 S/s | CAT III 600 V, CAT II 1000 V | |
| DI | Modulo di ingresso digitale | 4 | 40 kS/s | Isolamento galvanico CH, GND | TTL / CMOS Voltage Levels |
| DO | Modulo di uscita digitale | 4 | / | Isolamento galvanico CH, GND | |
| AO | Modulo di uscita analogico | 1 | / | / | Full Scale Output Range ±10 V |
Cavi EtherCAT per ambienti difficili
Bene, se l'hardware DAQ è impermeabile, resistente alla polvere e può resistere a temperature di -40°, anche i cavi devono essere in grado di resistere a questi ambienti estremi. Altrimenti, il sistema fallirà semplicemente a causa dei cavi.
Di conseguenza, Dewesoft ha sviluppato cavi EtherCAT che vengono utilizzati per interconnettere la serie KRYPTON di sistemi DAQ per ambienti difficili. Nel video qui sotto mostriamo come i cavi congelati a -40°C mantengono la loro flessibilità.
Riepilogo
Ci auguriamo che ora comprendiate i vantaggi dell'integrazione di fase 3 di Dewesoft dei sistemi DAQ con un controller in tempo reale. I sistemi DAQ ad alta velocità come Dewesoft IOLITE, i sistemi SIRUS RT e i moduli di espansione come KRYPTON e SIRIUS modular hanno completamente cambiato il panorama della fornitura di dati deterministici a un sistema di controllo.
Questo ultimo passo è stato importante. Con l'implementazione unica di Dewesoft di EtherCAT nella tecnologia DAQ di fascia alta, gli ingegneri possono ora sfruttare questi vantaggi distinti durante la progettazione dei loro sistemi:
Alte prestazioni: EtherCAT è 100 Mb/s
Deterministico: funzionamento in tempo reale con sincronizzazione ~ 1 ns
Flessibile: i DAQ slave Dewesoft possono anche trasmettere a una velocità ancora maggiore a un host separato, molto al di sopra della velocità massima EtherCAT
Conveniente: il collegamento diretto di IOLITE al sistema EtherCAT elimina l'hardware intermedio. IOLITE può anche eliminare i controller master hardware e connettersi ai PLC software.