Scritto da Grant Maloy Smith, esperto di acquisizione dati

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.

The use of od EtherCAT technology in data acquisition and test bench controller has removed the need for an additional analog input stage at the controller side

L'uso della tecnologia EtherCAT nell'acquisizione dei dati e nel controllo del banco di prova ha eliminato la necessità di uno stadio di ingresso analogico aggiuntivo lato controllore

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.

EtherCAT logo

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.

Typical industrial PLC control systemTipico sistema di controllo industriale
Immagine di Bruno /Germania da Pixabay

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.

EtherCAT network with ring topologyRete EtherCAT con topologia ad anello

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.

Phase 1 integration of a DAQ system and a real-time control systemFase1 integrazione di un sistema DAQ e un sistema di controllo real-time

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.

Phase 2 integration of DAQ with Real-time Control system using ethernetFase 2 integrazione di un sistema DAQ con un sistema di controllo Real-time via Ethernet

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:

Dewesoft DAQ system sending real-time data via EtherCATSistema DAQ Dewesoft che invia dati in tempo reale tramite EtherCAT

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 Master

Implementation of Dewesoft R8rt systems with an MTS real-time MasterImplementazione di sistemi Dewesoft R8rt con un MTS Flextest Real-Time Master 

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.

Just one of the four corners where the test car will be mounted, rigged with accelerometersUno dei quattro angoli in cui verrà montata l'auto di prova, attrezzata con accelerometri

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.

The actual amount of cabling that the customer eliminated after installing the Dewesoft RT solutionLa quantità effettiva di cablaggio che il cliente ha eliminato dopo l'installazione della soluzione Dewesoft RT

Dewesoft logo

Leggi i case study completi di Dewesoft sull'integrazione dell'acquisizione dati e del controllo:

Road load data logger and signal conditioner for MTS test bench

ESA’s Ariane rocket booster test

Arianne V rocket engine test

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.

IOLITE can serve as the hardware backbone of a Control/DAQ system via EtherCATIOLITE può fungere da backbone hardware di un sistema di controllo/DAQ tramite EtherCAT

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.

Channel expansion via additional EtherCAT equipped DAQ systemsEspansione canali tramite sistemi DAQ aggiuntivi dotati di EtherCAT

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.

IOLITE has dual EtherCAT busses, plus sync I/O for connecting expansion DAQ devices like SIRIUS and KRYPTON

IOLITE ha due bus EtherCAT, oltre a I/O di sincronizzazione per il collegamento di dispositivi DAQ di espansione come SIRIUS e KRYPTON

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.

IOLITE rack data acquisition and control system (IOLITE R8 and IOLITE R12)A sinistra: sistema da banco IOLITE R8
A destra: sistema DAQ per montaggio su rack IOLITE R12

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 input
4 output
40 kS/s 1000 V  
IOLITEr-4xCNT Modulo contatore digitale 4 Timebase 100 Mhz ±25 V continui Larghezza di Banda 10 MHz

Dewesoft logo

Ulteriori informazioni su Dewesoft IOLITE:

IOLITE product page

IOLITE brochure

IOLITE technical reference manual

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)

SIRIUS R2rt DAQ and control systmR2rt DAQ e sistema di controllo con computer SBOX integrato

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).

The R4rt benchtop DAQ systemIl sistema DAQ da banco R4rt

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.

SIRIUS R8rt data acquisition and control systemsI sistemi di acquisizione e controllo dati SIRIUS R8rt offrono il più alto numero di canali in un unico chassis

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.

SIRIUS system running fault-tolerant dual-mode data to an EtherCAT master and to a computer hostSistema SIRIUS che esegue dati dual-mode su un master EtherCAT e su un computer host

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

Modulo Tipo Canali ADC Isolamento Connettori disponibili
Amplificatori ADC DualCore
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
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
Amplificatori ad Alta Velocità
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

Moduli KRYPTON EtherCAT DAQ per ambienti difficili

KRYPTON EtherCAT rugged DAQ modulesModuli KRYPTON 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.

KRYPTON shock testing in the labModulo KRYPTON sottoposto a un test d'urto ad elevati g in un laboratorio di prova

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.

Distributed KRYPTON modules interconnect via EtherCATI moduli KRYPTON distribuiti si interconnettono tramite EtherCAT

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.

KRYPTONE ONE single channel EtherCAT modulesI moduli a canale singolo KRYPTON ONE sono anche classificati da -40 a 85 ° C (da -40 a 185° F)

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.

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.