EtherCAT传感器可以实时测量

2012年7月03

EtherCAT增长的重要性,使最新的激光位移传感器实时传输测量数据在自动化工业环境中,英国Micro-Epsilon董事总经理克里斯•琼斯表示。

,一个趋势是,越来越多的工业自动化技术取代现有的第一代集成与工业以太网。因此,Micro-Epsilon整合新、实时以太网技术为许多的激光位移传感器和控制器。与传统的总线系统,往往需要大量的安装工作,工业以太网是更快和更容易集成。

由于其较大的带宽和实时通信功能,传感器和控制器通过以太网连接实现高速数据传输,简化读出过程和测量数据的分析,以及将传感器的配置。与传统的模拟输出信号受到固有的“噪音”输出电路由于接地,电阻从连接器和电缆质量,测量数据通过数字网络发送不降低甚至长传感器电缆的长度。增加“噪音”电路有效地减小了测量分辨率和导致减少了测量的精度。

此外,制造过程变得更高的速度和更自动化,所以这些工业网络需要支持这些速度的传感器和测量系统,动态过程。生产精密传感器,Micro-Epsilon的最前沿发展传感器和控制器,满足这些未来的工业需求。

近年来,EtherCAT确立市场内通信标准(协议),可以提供真正的实时功能自动化技术。符合这一点,Micro-Epsilon开发了传感器和控制器与EtherCAT能力,使他们能够顺利地集成到现有的自动化控制和网络。

EtherCAT解释
EtherCAT完全以太网兼容,是一个“开放”的标准就是能克服其他的系统限制以太网解决方案。以太网数据'包'不再收到,然后解释和复制过程数据在每一个连接。相反,以太网帧处理“动态”。新开发的现场总线内存管理单元(FMMU)在每个奴隶节点读取数据处理,在电报转发到下一个设备或传感器。类似地,输入数据插入而电报穿过。这意味着电报只是推迟了几纳秒。

在主控端,便宜,商用标准的网络接口卡(NIC)或任何车载以太网控制器可以作为硬件接口。这些接口的共同特征是数据传输到PC通过直接内存访问(DMA)。换句话说,没有CPU容量被网络访问。

由于FMMU从节点和直接存储器存取访问网卡的主人,EtherCAT完整的协议处理发生在硬件和独立运行时的协议栈,CPU性能或软件实现。

在工业自动化的环境中,准确的同步是至关重要的。这是特别重要的,如果是必要的或多通道协调运动位移测量需要的地方。最强大的方法这是分布式时钟的精确对齐。相比完全同步通信,同步质量遭受立即在发生通信故障、分布式一致时钟有一个高度的公差在通信系统从断层相关可能的延误。

EtherCAT,数据交换是完全基于硬件的“母亲”和“女儿”的时钟。每个时钟可以确定其他时钟的运行时抵消由于通信利用逻辑和全双工以太网物理环结构。分布式时钟调整根据这个值,这意味着一个精确的网络范围的时基抖动的显著小于1微秒是可能的。

然而,高分辨率分布式时钟不仅用于同步,但也可以提供准确的信息数据采集的当地时间。例如,控制经常从顺序计算速度测量的位置。特别是在很短的采样时间,即使是很小的时间抖动的位移测量速度的变化导致大一步。介绍了EtherCAT,新的扩展数据类型。当地时间与测量值与10 ns的决议,这是由大型以太网提供的带宽。速度计算的准确性就不再依赖于通信系统的抖动。这是数量级比测量技术基于趋于稳定的通信。

EtherCAT控制器
多年来,Micro-Epsilon为客户提供了位移传感器提供同步主从功能。然而,现在EtherCAT为客户提供真正的实时测量性能,特别是在高速的过程和自动化生产技术的支持。

所有新激光和光学传感器和控制器由Micro-Epsilon EtherCAT协议集成作为标准,允许与EtherCAT /以太网网络的集成。

例如,Micro-Epsilon最近推出了一个强大、灵活可编程的通用控制器,CSP2008,使实时处理(高达100千赫)6个输入和输出信号从公司的位移传感器。控制器适用于厚度、高度、圆度、平坦或共面测量,信号从多个位移传感器需要同步和实时处理。控制器能够处理六个数字或模拟输入信号:两个内部(通过前面板),+ 4外部信号通过插件EtherCAT模块。EtherCAT也可以用作进一步连接传感器和外部接口I / O模块。

EtherCAT激光位移传感器
激光位移传感器也被配备了以太网接口,允许与EtherCAT网络连通性。Micro-Epsilon optoNCDT 2300,例如,是一个独立的激光位移传感器,不需要单独的控制器和提供了一个测量的速度50千赫和解决0.0015%满量程输出(无线光通信)。


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