sexta-feira, 12 de julho de 2024 · 0 min read
Combinando aquisição de dados e sistemas de controle em tempo real
Neste artigo, discutiremos como é possível integrar um sistema de aquisição de dados completo com um sistema de controle em tempo real, obtendo o melhor dos dois mundos. No final deste artigo, você irá:
Veja como o DAQ e o controle em tempo real podem trabalhar juntos perfeitamente
Saiba mais sobre os sistemas das séries IOLITE e RT da Dewesoft
Compreenda os benefícios de combinar DAQ com controle em tempo real
Você está pronto para começar? Vamos lá!
Introdução à aquisição de dados e controle em tempo real
Até recentemente, havia dois tipos de sistemas separados:
Sistemas de controle em tempo real - projetados para reagir a eventos o mais rápido possível e com dados altamente determinísticos. A gravação de dados em alta velocidade era uma preocupação secundária.
Sistemas de aquisição de dados (sistemas DAQ) - projetados para adquirir dados o mais rápido possível. O fornecimento de dados em tempo real para um sistema de controle estava totalmente ou totalmente indisponível.
Agora, entramos em uma nova era, onde os dois sistemas podem ser integrados. Esses sistemas fornecem o melhor dos dois mundos. Dados altamente determinísticos para fins de controle e dados de alta velocidade e alta precisão para análises detalhadas online ou offline.
Ambos são obtidos usando o mesmo front-end com entradas e saídas usadas para ambos os propósitos.
Isso reduz muito a complexidade e o preço de todo o sistema, uma vez que não há mais a necessidade de instalar dois sensores que vão para dois canais de entrada distintos e adquirem os mesmos dados no mesmo local. Ele também apresenta uma configuração muito mais simples, uma vez que os canais de entrada só precisam ser configurados uma vez para servir ambas as partes do sistema.
Para o DAQ da Dewesoft e sistemas de controle, esses recursos vêm incluídos por padrão. Não existe mais um caso em que os dados sejam compartilhados por linhas analógicas. Nossos sistemas incluem um barramento EtherCAT dedicado para conexão direta ao sistema de controle em tempo real. A conexão EtherCAT substitui dezenas de cabos analógicos por um único digital, eliminando a conversão redundante de analógico para digital dos sinais e ao mesmo tempo eliminando o ruído e a interferência da equação.
Saiba mais sobre aquisição de dados:
Aquisição de dados e aplicativos de controle em tempo real
Aqui estão alguns dos aplicativos do mundo real onde a aquisição de dados e o controle em tempo real estão totalmente integrados:
Teste de bancada de teste de durabilidade estrutural do veículo (simulação de dados de carga da estrada)
Teste de motor de foguete
Automação de fábrica / redes PLC
Plataformas de controle de movimento e controle de máquina
Pesquisa e desenvolvimento de robótica
Sistemas de manuseio de material e bagagem
Sistemas de Pesagem
Fabricação de semicondutores
Fabricação de metais (por exemplo, aço, fábricas de alumínio)
Fabricação de celulose e papel
Usinas de energia
Turbinas eólicas
Fresadoras
Sistemas de controle de túnel de vento
E centenas mais
Dewesoft Data Acquisition and Control Solutions
A Dewesoft introduziu recentemente um passo revolucionário ao trazer os mundos da aquisição de dados e controle para mais perto. Os sistemas de aquisição de dados são equipados com dois barramentos de dados que funcionam em paralelo.
O barramento de dados primário (EtherCAT ou USB) é usado para aquisição de dados em buffer de velocidade total para o disco rígido de um computador. O barramento de dados secundário (sempre EtherCAT) é usado para a alimentação de dados de baixa latência em tempo real para qualquer sistema de controle baseado em EtherCAT de terceiros.
Este é um grande passo na ponte entre os mundos de aquisição de dados de alta velocidade e streaming de dados de baixa latência para um controlador PLC. Mas os sistemas Dewesoft vão ainda mais longe. Enquanto a maioria dos sistemas de aquisição de dados se concentra 100% no manuseio de uma variedade de tipos de entrada analógica, os DAQs Dewesoft adicionam saídas digitais e analógicas multicanais, para que possam acionar diretamente os atuadores.
Com essas saídas digitais e analógicas, os sistemas Dewesoft DAQ podem eliminar a necessidade de hardware PLC. O mestre EtherCAT deve ser implementado no software em um computador. Este mestre pode controlar totalmente as saídas do sistema de aquisição de dados.
Surpreendentemente, há apenas uma linha EtherCAT entre o PLC e o DAQ estabelecida pela conexão de um único cabo. Isso reduz bastante o cabeamento e elimina a conversão redundante de analógico para digital dos mesmos sinais. Finalmente, os diferentes mundos de controle e aquisição de dados são combinados em um sistema elegante.
Este barramento de dados EtherCAT secundário em sistemas Dewesoft DAQ pode, portanto, ser usado de duas maneiras:
Como uma interface de front-end de baixa latência para qualquer controlador EtherCAT em tempo real de terceiros.
Barramento de sistema de aquisição de dados redundante para aplicativos DAQ críticos.
A Dewesoft oferece duas famílias de produtos que implementam a tecnologia de barramento duplo para integração em controladores em tempo real:
Sistemas IOLITE DAQ: os sistemas IOLITE apresentam barramentos EtherCAT duplos, um dedicado para aquisição de dados em buffer de alta velocidade e outro para alimentação em tempo real para os controladores.
Sistemas SIRIUS RT DAQ: os sistemas RT apresentam um barramento de dados que é usado para aquisição em buffer de alta velocidade (até 1MS / s) e um barramento de controle EtherCAT dedicado para alimentação de dados em tempo real.
Os sistemas IOLITE e SIRIUS RT DAQ, como R2rt, R4rt e R8rt, são projetados para aplicações de controle e aquisição de dados. Todos os sistemas IOLITE e SIRIUS RT substituem equipamentos desnecessários e simplificam a configuração e os fluxos de trabalho.
Para entender como esses modelos funcionam perfeitamente em um sistema EtherCAT, precisamos saber o que é EtherCAT e como funciona.
O que é EtherCAT?
EtherCAT significa “Ethernet para Tecnologia de Automação de Controle”. É um protocolo que traz o poder e a flexibilidade da Ethernet para o mundo da automação industrial, controle de movimento, sistemas de controle em tempo real e sistemas DAQ.
Você pode estar se perguntando por que não podemos simplesmente usar Ethernet para interconectar DAQ e sistemas de controle? Ethernet é rápida. É barato. E é fácil de implementar nos instrumentos baseados em computador de hoje. Então, o que está faltando?
A resposta está principalmente no determinismo ou PRECISÃO DO TEMPO.
Os sistemas de controle de automação de fábrica são, por definição, sistemas em tempo real. Controle de movimento, robótica, automação de fábrica, protocolos de segurança - todas essas coisas exigem latência muito baixa.
Infelizmente, em uma rede Ethernet convencional, isso não é possível. Todos os dados são essencialmente “iguais”. Isso funciona bem com os computadores do seu escritório compartilhando largura de banda da rede para acessar servidores e impressoras, mas não tão bem com aplicativos em tempo real.
Saiba mais sobre EtherCAT:
Dados com carimbo de data / hora EtherCAT
Um dos aspectos mais importantes do EtherCAT é o relógio distribuído. Cada nó marca a data e hora dos dados quando são recebidos e, a seguir, marca-os novamente quando os envia para o próximo nó. Portanto, quando o mestre recebe de volta os dados dos nós, ele pode determinar facilmente a latência de cada nó. Cada transmissão de dados do mestre obtém um carimbo de data / hora de E / S de cada nó, tornando o EtherCAT muito mais determinístico e preciso no eixo T do que a Ethernet pode ser.
Mesmo antes de o EtherCAT começar a funcionar, no entanto, o mestre envia um broadcast a todos os nós escravos da rede, que o travam ao recebê-lo e ao enviá-lo de volta. O mestre fará isso automaticamente quantas vezes forem necessárias para reduzir o jitter e manter os nós escravos sincronizados entre si.
Essa precisão de tempo é extremamente importante em aplicações de controle em tempo real e automação de fábrica. Além disso, permite que os sistemas DAQ, como os disponíveis na Dewesoft, sejam integrados facilmente aos sistemas de controle.
O relógio distribuído integrado do EtherCAT oferece excelente desempenho de "jitter" muito menor do que um microssegundo (1 µs), o que é equivalente a IEEE 1588 PTP (Protocolo de Tempo de Precisão), sem a necessidade de qualquer hardware adicional.
Conectando um sistema DAQ a um controlador em tempo real
Com o passar dos anos, os engenheiros optaram por sistemas de aquisição de dados de última geração quando os dispositivos de aquisição disponíveis para seus sistemas em tempo real não eram rápidos ou precisos o suficiente para amostrar um objeto em teste. Mas o problema era sempre o mesmo. Os sistemas de aquisição de dados simplesmente não foram feitos para se conectar a um controlador PLC.
Mas os engenheiros ainda encontraram maneiras de fazer isso. Em geral, conhecemos três fases diferentes de integração de sistemas DAQ com um sistema de controle em tempo real. Vamos examinar cada um com mais detalhes.
Integração da fase 1 com um sistema de controle em tempo real
Na chamada Fase 1, o engenheiro usou sistemas de aquisição de dados como front-end, alimentando suas saídas analógicas em entradas analógicas em sua rede. Isso é conhecido como integração da Fase 1 de um sistema DAQ com um sistema de controle em tempo real.
Isso era complicado e resultava na conversão de dados de analógico para digital duas vezes. Não é uma abordagem muito eficiente que resulta em muito cabeamento, configuração e também grande custo.
Integração da fase 2 com um sistema de controle em tempo real
Posteriormente, alguns sistemas DAQ foram projetados com a capacidade de enviar dados para o PLC digitalmente, via Ethernet. Este foi um passo em frente, mas ainda não determinístico. Em outras palavras, a precisão do tempo foi suficiente para o arquivamento dos dados ou como referência, mas não para o controle em tempo real.
No entanto, ele eliminou os processos A / D e D / A redundantes, portanto, pode ser referido como uma integração da Fase 2 de um sistema DAQ com um sistema de controle em tempo real.
Integração da fase 3 com um sistema de controle em tempo real
Então, como podemos chegar a uma integração de fase 3, onde o sistema DAQ tem uma integração determinística com o sistema de controle em tempo real?
Na verdade, o sistema DAQ precisa se tornar parte da rede, não apenas um periférico assíncrono. Os instrumentos que usam EtherCAT são divididos em dois grupos:
Sistemas de controle e
Sistemas de medição.
Dispositivos de controle, como PLCs, são mestres na rede EtherCAT, enquanto dispositivos de medição, como sistemas de aquisição de dados, são escravos.
Ao instalar uma porta escrava EtherCAT em seus sistemas DAQ, a Dewesoft elimina as limitações das integrações da Fase 1 e da Fase 2 e traz o sistema DAQ diretamente para o sistema de controle em tempo real:
Esta é realmente uma implementação da Fase 3, porque o sistema DAQ é um verdadeiro nó escravo na rede EtherCAT, enviando dados com registro de data e hora (determinísticos) na direção do host. Não há mais conversão A / D redundante ou dados Ethernet não determinísticos.
Problema resolvido? Sim, mas este é apenas o começo. Os sistemas Dewesoft DAQ, como os modelos SIRIUS RT e IOLITE, também podem transmitir dados de velocidade muito mais alta em paralelo via USB (ou Ethernet) para um computador secundário.
Existem aplicações em que se deseja que o sistema DAQ forneça AMBOS os dados determinísticos solicitados pelo mestre EtherCAT E os dados de alta velocidade a um segundo computador para análise de ponta.
Isso é exatamente o que os sistemas Dewesoft RT fornecem no exemplo do mundo real abaixo.
Aplicativo do mundo real: implementação de sistemas Dewesoft R8rt com um mestre em tempo real MTS
No sistema mostrado acima, os sistemas R8rt DAQ são usados com uma bancada de teste do simulador de estrada MTS para testar a durabilidade dos sistemas de suspensão de carros e caminhões. Consiste em quatro cantos, cada um com 6 graus de liberdade. Mais de cem canais analógicos de entrada e saída foram usados pelo controlador MTS FlexTest para controle do atuador.
Existem dois computadores principais usados:
O mestre em tempo real MTS usando EtherCAT para controlar o simulador de estrada em tempo real. Os escravos DAQ Dewesoft R8rt forneceram dados de medição determinísticos dos acelerômetros para o controlador de bancada de teste via EtherCAT.
O mestre Dewesoft, gravando os fluxos de dados de alta velocidade do Dewesoft R8rt para análise pós-missão avançada.
É interessante notar que os modelos Dewesoft RT podem fornecer dados de velocidade extremamente alta via USB em paralelo com os dados determinísticos através do EtherCAT nas velocidades geralmente mais baixas solicitadas pelo EtherCAT mestre.
Também é possível enviar os dados de alta velocidade através da Ethernet para um PC mestre executando o add-on DewesoftX NET quando o USB não for prático devido à distância. Neste caso, os dados também podem ser armazenados com segurança no hardware Dewesoft para proteção contra interrupções de dados de rede.
96 canais adicionais foram usados para medir a resposta do espécime para correlacionar as cargas na bancada de teste com os dados reais de carga da estrada. Os sinais desses canais foram adquiridos por dois sistemas de aquisição de dados Dewesoft R8rt. Cada um dos sistemas R8rt inclui 6 fatias de amplificador de extensômetro SIRIUS e transmitidas por EtherCAT para o controlador MTS FlexTest.
Mas os sistemas Dewesoft não foram usados apenas para testar veículos no simulador de carga de estrada! Eles também foram usados como sistemas DAQ completos que foram instalados no carro e coletaram os dados brutos na pista de teste em primeiro lugar!
O fato de atenderem a essa dupla função economiza muito dinheiro para o cliente, tanto em termos de eliminação da necessidade de comprar dois sistemas separados, quanto na economia de treinamento de usuário, gerenciamento de configuração e peças sobressalentes.
E, ao enviar dados digitalmente em vez de cabos analógicos, o cliente pode eliminar quilômetros de cabos analógicos.
Leia os estudos de caso completos da Dewesoft sobre aquisição de dados e integração de controle:
Softwares EtherCAT Masters
É possível conectar os sistemas Dewesoft DAQ e Control a um host de computador executando um software PLC em tempo real de terceiros. Dewesoft DAQ e sistema de controle são atualmente compatíveis com os seguintes masters de terceiros:
Além disso, os sistemas Dewesoft podem até mesmo acionar os atuadores, fornecendo o controle de hardware em tempo real necessário para o sistema.
Expansão de canal via porta mestre EtherCAT
IOLITE tem portas EtherCAT duplas redundantes, o que significa que também pode receber dados sincronizados de outros sistemas DAQ equipados com EtherCAT, como os modelos SIRIUS EtherCAT e KRYPTON.
Sistemas De Aquisição e Controle de Dados Dewesoft
A Dewesoft oferece duas famílias de produtos que implementam a tecnologia de barramento duplo para integração em controladores em tempo real:
Sistemas de aquisição e controle de dados industriais IOLITE com barramentos EtherCAT duplos redundantes.
Os sistemas de aquisição de dados de condicionamento de sinal de alta tecnologia SIRIUS RT apresentam um barramento de dados USB que é usado para aquisição com buffer de alta velocidade (até 1MS / s) e um barramento de controle EtherCAT dedicado para alimentação de dados em tempo real.
Módulos DAQ distribuídos IP67 robustos KRYPTON compatíveis com mestres EtherCAT de terceiros.
IOLITE Rack DAQ e sistemas de controle
IOLITE é um sistema de aquisição de dados e controle em tempo real para aplicações industriais. Eles podem fornecer sistemas de controle em tempo real e monitoramento de feedback. Os sistemas IOLITE são equipados com dois barramentos EtherCAT totalmente independentes que funcionam em paralelo.
O barramento EtherCAT principal fornece aquisição de dados perfeitamente sincronizada e em velocidade total por meio do software DewesoftX. IOLITE pode transmitir qualquer número de canais de entrada e saída em alta velocidade para o disco rígido interno do computador.
O barramento EtherCAT secundário da IOLITE pode ser usado de duas maneiras:
Uma interface de front-end de baixa latência para qualquer controlador em tempo real compatível com EtherCAT de terceiros
Um barramento de sistema de aquisição de dados redundante para aplicativos DAQ críticos
Para resumir, o IOLITE é único entre os sistemas DAQ, pois pode ser usado para DAQ de alta velocidade e controle em tempo real por meio de um CLP em tempo real de hardware ou software.
Vídeo de introdução aos sistemas de controle e aquisição de dados IOLITE
Os sistemas IOLITE estão disponíveis em duas configurações de chassi:
IOLITE R12 é um sistema de montagem em rack de 19 polegadas com 12 slots para módulos de entrada multicanal. Usando módulos de 8 canais, você pode obter até 96 canais por chassi.
IOLITE R8 é um sistema de mesa com 8 slots para módulos de entrada multicanal. Usando módulos de 8 canais, você pode obter até 64 canais por chassi.
Módulos IOLITE I / O
Esses módulos multicanais estão disponíveis para o sistema IOLITE e são compatíveis com os chassis IOLITE R8 e IOLITE R12:
| Módulo | Tipo | Canais | ADC | Isolamento | Observação |
|---|---|---|---|---|---|
| IOLITEr-6xSTG | Entrada universal e extensômetro | 6 | ADC delta-sigma de 24 bits a 20 kS/s | Diferencial | Compatível com todos os adaptadores DSI para vários tipos de sensores |
| IOLITEir-8xTH | Entrada de termopar universal | 8 | ADC delta-sigma de 24 bits @ 100 S/s | 1000 V | Suporta os tipos K, J, T, R, S, N, E, C, U, B |
| IOLITEir-8xRTD | Temperatura, resistência e entrada de tensão do PTx universal | 8 | ADC delta-sigma de 24 bits @ 100 S/s | 1000 V | Suporta PT100, PT200, PT500, PT1000, PT2000 |
| IOLITEir-8xLV | Entradas de baixa tensão isoladas | 8 | SAR ADC com sobreamostragem de 24 bits a 20 kS/s | 450 V | Faixas: ± 100 V, ± 10 V |
| IOLITEr-16xLV | Módulo de tensão de uso geral | 16 | ADC delta-sigma de 24 bits a 20 kS/s | / | Faixas: ± 200 V, ± 10 V |
| IOLITEir-8xLA | Módulo de entrada atual | 8 | SAR ADC com sobreamostragem de 24 bits a 20 kS/s | 450 V | Faixas: ±20 mA, ±2 mA |
| IOLITE-16xAO | Módulo de saída analógica | 16 | / | / | Voltagem de saída ±10 V |
| IOLITEr-32xDI | Módulo de entrada digital | 32 | 20 kS/s | 1000 V | |
| IOLITEr-32xDO | Módulo de saída digital | 32 | / | 1000 V | Tensão de comutação máxima 50 V |
| IOLITEr-8xDI-4xDO | Módulo de entrada e saída digital | 8 entradas4 saídas | 40 kS/s | 1000 V | |
| IOLITEr-4xCNT | Módulo de contador digital | 4 | Base de tempo 100 Mhz | ± 25 V contínuo | Largura de banda 10 MHz |
Saiba mais sobre a Dewesoft IOLITE:
Sistemas de aquisição de dados SIRIUS RT
SIRIUS é o carro-chefe da linha de produtos Dewesoft. Eles combinam tecnologia de aquisição de dados de última geração com condicionamento de sinal incomparável e conversão A / D. Os módulos SIRIUS estão disponíveis para lidar com praticamente todos os sinais e sensores, desde strain gages até tensões baixas e altas, termopares, RTDs, acelerômetros de carga e IEPE, microfones, corrente, LVDTs, contadores e codificadores e muito mais.
A tecnologia patenteada DualCoreADC® fornece uma faixa dinâmica de até 160 dB. Conecta-se ao seu computador via USB ou EtherCAT®. Adicionar o computador SBOX robusto fornece um host local com armazenamento removível, uma interface de exibição e muito mais.
Os sistemas SIRIUS RT da Dewesoft são equipados com a chamada funcionalidade DualMode. DualMode significa que eles podem transmitir dados simultaneamente nas taxas mais altas possíveis (até 1 MS / s) no computador (integrado ou externo via USB) executando o software DewesoftX e em fluxo paralelo de dados através do EtherCAT a taxas reduzidas com latência extremamente baixa.
Os sistemas Dewesoft RT vêm em várias variações de chassis:
R2rt
R2rt-HUB
R4rt
R4rt-HUB
R8rt
R8Rrt
SIRIUS EtherCAT modular
Mesmo as fatias modulares SIRIUS EtherCAT podem ser usadas com a funcionalidade DualMode adicionando o computador SBOX. SBOX não só fornece um computador robusto embutido com armazenamento SSD para uma única ou pilha de fatias modulares SIRIUS, mas também fornece portas EtherCAT duplas.
SIRIUS R2rt e R2rt-HUB
O SIRIUS R2rt é um sistema de aquisição de dados compacto com um registrador de dados embutido e um poderoso computador de processamento de dados chamado SBOX. Os sistemas R2rt podem ser configurados com até duas fatias de amplificador SIRIUS, para:
16 canais de entrada DualCoreADC
16 canais HS (alta velocidade)
32 canais HD (alta densidade)
O sistema R2rt-HUB oferece o mesmo chassi para 2 fatias de amplificador, mas substitui o computador SBOX integrado por um hub USB para conexão a um computador PC externo via USB.
SIRIUS R4rt e R4rt-HUB
O SIRIUS R4rt é um sistema de aquisição de dados compacto com um registrador de dados embutido e um poderoso computador de processamento de dados. Ele pode ser configurado com até quatro fatias SIRIUS, para:
32 canais DualCoreADC
32 canais HS (alta velocidade)
64 canais HD (alta densidade).
O sistema 42rt-HUB oferece o mesmo chassi para 4 fatias de amplificador, mas substitui o computador SBOX integrado por um hub USB para conexão a um computador PC externo via USB.
SIRIUS R8rt e R8Rrt
O SIRIUS R8rt e R8Rrt são poderosos sistemas de aquisição de dados de bancada com um registrador de dados embutido e um poderoso computador de processamento de dados. O chassi R8rt oferece configurações de contagem de canal máxima em um único chassi compacto.
Os sistemas SIRIUS R8rt podem ser configurados com até oito fatias de amplificadores SIRIUS, para:
64 canais DualCoreADC
64 canais HS (alta velocidade)
128 canais HD (alta densidade)
O chassi R8Rrt é adicionalmente atualizado para suportar choques elevados e vibrações aleatórias de 3 gRMS por 10 minutos em cada direção.
Sistemas Modulares DAQ SIRIUS EtherCAT
Os sistemas DAQ modulares SIRIUS oferecem saídas EtherCAT e USB de alta velocidade. Eles podem fornecer os dados ao mestre EtherCAT e, em paralelo, gravar dados de velocidade muito mais alta em um computador separado executando o software de aquisição de dados DewesoftX.
O SIRIUS também pode ser conectado aos sistemas IOLITE ou SIRIUS RT, para expansão do canal. A operação DualMode permite fornecer dados ao mestre EtherCAT e a um computador separado executando o software DewesoftX. Isso é executado em paralelo e também é tolerante a falhas. Se o computador com sistema operacional Windows executando DewesoftX falhar completamente, o SIRIUS continuará enviando dados para o mestre EtherCAT através do barramento de dados EtherCAT secundário.
Módulos amplificadores SIRIUS
Amplificadores DualCoreADC
| Módulo | Tipo | Canais | ADC | Isolamento | Conectores disponíveis |
|---|---|---|---|---|---|
| ACC | IEPE e entrada de tensão | 8 | Filtro anti-aliasing delta-sigma duplo de 24 bits @ 200 KS/s | 1000 V | BNC, TNC |
| CHG | Carga, IEPE e entrada de tensão | 8 | Filtro anti-aliasing delta-sigma duplo de 24 bits @ 200 KS/s | 1000 V | BNC, TNC |
| STG | Entrada universal e deformação | 8 | Filtro anti-aliasing delta-sigma duplo de 24 bits @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, L2B7f, L2B10f |
| STGM | Entrada universal e deformação | 8 | Filtro anti-aliasing delta-sigma duplo de 24 bits @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, L2B7f, L2B10f |
| LV | Entrada geral de baixa tensão | 8 | Filtro anti-aliasing delta-sigma duplo de 24 bits @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, BNC, BANANA |
| HV | Entrada de alta tensão | 8 | Filtro anti-aliasing delta-sigma duplo de 24 bits @ 200 KS/s | CAT II 1000 V | BANANA |
Amplificadores de alta densidade
| Módulo | Tipo | Canais | ADC | Isolamento | Conectores disponíveis |
|---|---|---|---|---|---|
| HD-ACC | IEPE e entrada de tensão | 16 | Delta-sigma de 24 bits com filtro anti-aliasing @ 200 KS/s | 1000 V | BNC |
| HD-STGS | Entrada universal e deformação | 16 | Delta-sigma de 24 bits com filtro anti-aliasing @ 200 KS/s | 1000 V | DSUB-9, L1B10f |
| HD-LV | Entrada geral de baixa tensão | 16 | Delta-sigma de 24 bits com filtro anti-aliasing @ 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 |
Amplificadores de alta velocidade
| Módulo | Tipo | Canais | ADC | Isolamento | Conectores disponíveis |
|---|---|---|---|---|---|
| HS-ACC | IEPE e entrada de tensão | 8 | SAR de 16 bits a 1 MS/s | 1000 V | BNC |
| HS-CHG | Carga, IEPE e entrada de tensão | 8 | SAR de 16 bits a 1 MS/s | 1000 V | BNC, TNC |
| HS-STG | Entrada universal e deformação | 8 | SAR de 16 bits a 1 MS/s | 1000 V | DSUB-9 |
| HS-LV | Entrada geral de baixa tensão | 8 | SAR de 16 bits a 1 MS/s | 1000 V | DSUB-9, BNC, BANANA |
| HS-HV | Entrada de alta tensão | 8 | SAR de 16 bits a 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 |
Módulos KRYPTON EtherCAT DAQ para ambientes hostis
A maior parte do hardware DAQ no mercado é projetada para escritório ou uso industrial leve. Mas existem aplicações em que o equipamento DAQ deve estar localizado em ambientes hostis. Por exemplo:
Altas temperaturas de até 85 ° C (185 ° F)
Temperaturas criogênicas até -40 ° C / F
Alto choque e vibração até 100 g
Jato de água ou imersão
Alta concentração de poeira
A maioria dos instrumentos DAQ não é projetada para suportar nem mesmo uma ou duas dessas condições ambientais extremas. Com base nesses requisitos, a Dewesoft desenvolveu a série KRYPTON de instrumentos DAQ.
Os sistemas KRYPTON atendem aos padrões IP67 para água e poeira, o que significa que podem suportar não apenas borrifos de água, mas também imersão total em 1 metro (39 polegadas) de água por 30 minutos. Eles são completamente vedados contra poeira e outras partículas pequenas.
Sendo preenchidos com uma borracha termicamente isolante, os módulos KRYPTON podem suportar uma ampla faixa de temperaturas de -40 ° a 85 ° C (-40 ° a 185 ° F). Os módulos KRYPTON são encontrados em testes automotivos de clima quente e frio, em bancadas de teste de motores de foguete e em fábricas onde são feitos sorvetes e outros alimentos frios (ou quentes).
Os módulos KRYPTON também são projetados para suportar choques de 100g e ambientes de alta vibração. Este pode ser um requisito sério em muitas aplicações onde grandes máquinas vibratórias são encontradas, ou foguetes de teste e outras grandes máquinas de produção de força.
Os módulos KRYPTON são interconectados por meio de um único cabo EtherCAT robusto que transporta dados, energia e sincronização. Os cabos podem ter até 100 m (328 pés) de comprimento para que os engenheiros possam distribuir os módulos onde estão os sinais. Isso pode ser através de uma ponte ou um grande chão de fábrica.
Muitos módulos podem ser conectados dessa forma. O KRYPTON está disponível em módulos multicanal, bem como em módulos KRYPTON ONE de canal único para a máxima flexibilidade.
Módulos DAQ multicanal KRYPTON
Esses módulos multicanais estão disponíveis para o sistema KRYPTON:
| Módulo | Tipo | Canais | ADC | Isolamento | Observação |
|---|---|---|---|---|---|
| STG | Entrada universal e extensômetro | 3 e 6 | SAR sobreamostrado de 24 bits a 20 kS/s | Diferencial | Compatível com todos os adaptadores DSI para vários tipos de sensores |
| TH | Entrada de termopar universal | 8 e 16 | ADC delta-sigma de 24 bits @ 100 S/s | 1000 V | Suporta os tipos K, J, T, R, S, N, E, C, U, B |
| RTD | Temperatura, resistência e entrada de tensão do PTx universal | 8 | ADC delta-sigma de 24 bits @ 100 S/s | 1000 V | Suporta PT100, PT200, PT500, PT1000, PT2000 |
| ACC | Tensão e entrada piezoelétrica IEPE | 4 e 8 | Delta-sigma de 24 bits de 24 bits com filtro anti-aliasing @ 20 kS/s | / | Suporta sensores TEDS |
| LV | Módulo de tensão de uso geral | 4 e 8 | SAR sobreamostrado de 24 bits a 20 kS/s | 1000 V | ± 50 V e acoplamento DC |
| LA | Módulo de entrada atual | 8 | SAR sobreamostrado de 24 bits a 20 kS/s | 1000 V | ± 20 mA e loop de corrente 4-20 mA |
| DIO | Módulo de E / S digital | 8 e16 | 20 kS/s | 1000 V | Disponível com 8 entradas + 8 saídas ou 16 entradas + 16 saídas |
Módulos de canal único KRYPTON
Para obter o máximo em modularidade, os módulos KRYPTON de canal único permitem que você coloque seus condicionadores de sinal em qualquer lugar necessário, bem na fonte do sinal. Os módulos KRYPTON ONE são interconectados exatamente como os módulos KRYPTON multicanal e na mesma rede EtherCAT.
Módulos KRYPTON de canal único disponíveis:
| Módulo | Tipo | Canais | ADC | Isolamento | Observação |
|---|---|---|---|---|---|
| STG | Entrada universal e extensômetro | 1 | SAR de 24 bits com filtro anti-aliasing @ 40 kS/s | Diferencial | Compatível com todos os adaptadores DSI para vários tipos de sensores |
| ACC | Tensão e entrada piezoelétrica IEPE | 1 | SAR de 24 bits com filtro anti-aliasing @ 40 kS/s | / | Suporta sensores TEDS |
| HV | Entrada de termopar universal | 1 | SAR de 24 bits com filtro anti-aliasing @ 40 kS/s | CAT III 600 V, CAT II 1000 V | |
| LV | Módulo de tensão de uso geral | 1 | SAR sobreamostrado de 24 bits a 20 kS/s | 1000 V | ± 50 V e acoplamento DC |
| LA | Módulo de entrada atual | 1 | SAR sobreamostrado de 24 bits a 20 kS/s | 1000 V | ± 20 mA e loop de corrente 4-20 mA |
| TH-HV | Temperatura, resistência e entrada de tensão do PTx universal | 1 | ADC delta-sigma de 24 bits @ 100 S/s | CAT III 600 V, CAT II 1000 V | |
| DI | Módulo de entrada digital | 4 | 40 kS/s | Isolamento galvânico CH, GND | Níveis de tensão TTL / CMOS |
| DO | Módulo de saída digital | 4 | / | Isolamento galvânico CH, GND | |
| AO | Módulo de saída analógica | 1 | / | / | Faixa de saída de escala completa ± 10 V |
Cabos EtherCAT para ambientes hostis
Bem, se o hardware DAQ é à prova d'água, à prova de poeira e pode suportar temperaturas de -40 °, os cabos também devem ser capazes de suportar esses extremos ambientais. Caso contrário, o sistema irá falhar simplesmente por causa dos cabos.
Consequentemente, a Dewesoft desenvolveu cabos EtherCAT que são usados para interconectar sua série KRYPTON de sistemas DAQ de ambiente hostil. No vídeo abaixo mostramos os cabos sendo congelados a -40 ° C e como eles mantêm sua flexibilidade.
Resumo
Esperamos que agora você compreenda os benefícios da integração da Fase 3 da Dewesoft de sistemas DAQ com um controlador em tempo real. Sistemas DAQ de alta velocidade, como Dewesoft IOLITE, sistemas SIRUS RT e módulos de expansão como KRYPTON e SIRIUS modular mudaram completamente o cenário para fornecer dados determinísticos a um sistema de controle.
Esta etapa final foi grande. Com a implementação exclusiva da Dewesoft de EtherCAT em tecnologia DAQ de ponta, os engenheiros agora podem perceber essas vantagens distintas ao projetar seus sistemas:
Alto desempenho: EtherCAT é 100 Mb / s
Determinística: operação em tempo real com sincronização ~ 1 ns
Flexível: DAQs escravos Dewesoft também podem transmitir a uma velocidade ainda maior para um host separado, muito acima da velocidade máxima EtherCAT
Acessível: a conexão direta de IOLITE ao sistema EtherCAT elimina o hardware intermediário. IOLITE também pode eliminar controladores mestres de hardware e conectar-se a PLCs de software.