必一体育运动运用 winCAT 3完成高档丈量数据处理 ——倍福集成式状况监测体系助力完成过

　　技能的研制，经过集建立异的操控处理方案为制作企业供给支撑。除了规划和施行新的体系以及对出产机器进行主动化改造之外，TAR 公司还开发和状况监测范畴的体系处理方案。该公司总部坐落德国丁斯拉肯，最近正在以倍福的集成式主动化处理方案为依托开发一套高效的出产设备状况监测体系(CMS)。

　　代替PLC的倍福PC实时收集站场联锁体系的数据“在咱们公司建立初期，咱们简直运用的都是传统的PLC和 SCADA 产品。现在，咱们越来越多地选用倍福依据 PC 的主动化处理方案。”TAR Automation 公司总经理 Alfred Rachner 解释道。“多功用的 TwinCAT 3 主动化渠道为咱们的工程师创立软件组件供给了一个高效的开发环境。它选用的是模块化结构，但尽管如此仍是集成式的。可准确满意各种功用需求的嵌入式操控器系列为完成手头上的任何使命供给了抱负的硬件渠道。”

　　高度准确和可定制化：无缝集成状况监测体系“依据 PC 的操控处理方案让咱们能够将许多新功用集成到主动化技能中，而这在曩昔只能运用专用的黑盒子设备完成。出产设备的状况监测体系便是一个很好的比如。”Alfred Rachner 说道。传统的设备状况监测体系 CMS一般作为独立的子体系装置在整个体系内，它由专为数据采样和剖析用的专用硬件构成，有必定数量的通道和界说的功用。这使得这类独立处理方案十分不灵敏：用户无法呼应不断改变的需求，状况监测功用变得难以整合，并且十分贵重：

　　提高灵敏性并降低本钱的需求都推进了TAR工程团队在装有TwinCAT 3软件的 CX5140嵌入式操控器、TwinCAT状况监测软件库和 EtherCAT 端子模块构成的操控渠道基础上开发TAR 9964状况监测体系。状况监测端子模块 EL3632用于衔接 IEPE加速度传感器。

　　(2)除了温度丈量或数字量 I/O之外，能够运用各种EtherCAT 端子模块 I/O随时对振荡和模拟量通道进行创新改造。

　　(3)EtherCAT，作为一个具有高精度时钟的高带宽实时网络，用于同步，以及超采样技能使得100 kHz 的采样率能够用于模拟量信号，50 kHz的采样率用于加速度值。

　　(4)状况监测端子模块EL3632用于衔接 IEPE传感器(加速度，扩音器，等等)，装备超采样技能、可参数化并依据硬件的抗频混滤波器、数字量滤波器和偏移量补偿。

　　不只是状况监测：制粒机的进程优化。作为一个线状况监测体系能够完成用于比如PCB、制冷设备、洗衣机、各种塑料或轮胎中运用的部件等可回收资料的破碎机的监控和工艺优化。制粒机有一个用于切刀轴的400 kW的驱动器和一个用于推进设备和定子调整的12 kW的液压设备。切刀轴装备有加速度传感器，传感器数据经过 EL3632记载。首要，TwinCAT状况监测软件库中的软件功用块收集和绑缚超高速使命中的数据。在一个或多个后续使命中，各种剖析功用块用于额定操作，如傅立叶剖析、限值监测、求平均值和分类。状况监测软件库也保证收集和剖析使命的正确时刻关联性。

　　(4) 优化体系运转：假如作业区未正确封闭，资料就会在切刀轴上“跳舞”且不能正确破碎。由此发生的振荡现在能够被丈量，并经过施加压力的方法校对进给。

　　(6)检测现已钝掉的切刀：曩昔，工厂“经过耳朵”查看，要求作业人员实践去听设备的改变，并在需求时手动将切刀磨尖利。状况监测体系为检测现已钝掉的切刀供给牢靠的丈量读数，并主动将切刀磨尖利。

　　(7)集成入机器操控体系中：曩昔，物料进给都是手动操控的。曾经曾想要用光学丈量体系操控进给的测验均宣告失利，由于待破碎的资料的巨细和形状差异较大。现在，运用状况监测体系的振荡剖析功用能够牢靠地检测造粒机何时是空的，并主动供给新的资料。机器的可继续运用使得出产功率提高了50%！

　　体系集成商的新潜能：“关于 TAR 公司来说，将状况监测体系集成到主动化和操控体系中也拓荒了新的机会和出售潜力。” Alfred Rachner 指出。“TwinCAT 对咱们来说是一个抱负的集成式渠道：从简略的操控使命到运动操控、CNC运用、状况监测和安全技能 咱们能够运用同一个体系处理任何使命。这样就无需花费本钱让程序员进行有关不同渠道的训练，咱们只需求在咱们的部分中装置和保护一个工程体系就够了。相同也能够削减在咱们的客户现场进行的保护作业量。”

　　“除此之外，TwinCAT 支撑比如 PROFIBUS、PROFINET、EtherNet/IP 和 CANopen 等一切常用的现场总线接口，因而咱们能够将咱们的处理方案轻松地集成到咱们客户运用的操控环境中 例如，当谈及现有体系的现代化改造时。前方最有用的路是依据 TwinCAT 的全集成 PLC/NC/CMS 处理方案，尽管这显着只能对新体系可行。”

　　各种嵌入式操控器在功用和 I/O 装备方面都能够扩展，一起供给各种联网选项。在施行操控架构时十分自在，因而可认为现有使命优化处理方案。“不管咱们是处理一个小型、独立的处理方案，仍是联网分布式、智能操控器或一个高功用的中心处理方案 一切都是或许的。”TAR 总经理总结道。“再加上支撑 OPC UA 用作笔直联网的通用规范，它也能够集成到 ERP 体系中，不管是在一个范畴内仍是跨范畴。”

　　凭借 TwinCAT 和 EtherCAT 完成状况监测，EtherCAT的运用不再需求子体系。曩昔，运用现场总线 kHz的采样率的。有了EtherCAT，一切都变得不一样了 经过全双工、高速以太网和几微秒的总线周期，其功用原理使得可用的数据速率远远超越90%。直接将丈量数据缓存在EtherCAT从站中的超采样技能能够将采样率提高到远远超越实践的总线周期。EtherCAT从站中的分布式时钟保证整个网络的时刻同步数据采样。颤动显着小于 1微秒，有时乃至小于100纳秒。这样能够将各种功用集成到操控体系中，这在曩昔只能运用分布式智能子体系完成，以满意速度要求。现在，EtherCAT能够十分快速地将丈量数据传输给操控体系。

　　经过EtherCAT 完成高精度丈量技能。倍福运用EtherCAT 功用不断开发新的丈量 I/O。端子模块现已能够供给用于温度丈量、负载单元剖析、电流和电压记载、振荡监测和各种模拟量信号，如 +/-10 V 或 020 mA。

　　状况监测体系无缝集成入操控体系中。除了EtherCAT和高精度丈量端子模块，依据PC 的操控技能在功用上的不断提高也是能够直接(而不是经过子体系)操作状况监测体系的关键因素。高功用设备中(如嵌入式操控器CX2040)运用的是时钟频率为 2.1 Ghz的 Intel® CoreTMi7四核处理器。即便关于杂乱的操控使命，这意味着有有满足的功用储藏可用于剖析丈量数据。

　　TwinCAT 3优化数据处理。TwinCAT 3主动化软件让用户能够将各个程序使命分配给独自的CPU核。例如，若要运用核算密集型算法来剖析丈量数据，能够界说一个专门的剖析使命并在一个独自的处理器核中履行。此外，TwinCAT 3为 PLC 程序员供给了一个状况监测软件库来处理丈量数据。它被规划为一个软件套件，让用户能够依据具体的运用和常识水平在根本数学算法或用户专用的模块中挑选。剖析、核算和分类范畴的根本算法示例包含用于快速傅里叶变换、包络、峰度、波峰因数、真有用值和限值监测的功用块。用户具有一个全面的根本算法来开发自己的剖析例程。

　　用户模块用作另一个走向运用的过程。例如，这些模块包含根本算法并封装了监测辊子轴承所需的算法。这样，用户能够给模块装备各个轴承几许数据和示教限值，而无需在内部进行的具体的核算常识。状况监测体系装置在一个紧凑的端子盒中，现已能够投入运用：

　　IMI Sensors公司的压电传感器。TAR Automation公司运用的振荡传感器依据ICPR技能，具有将丈量信号当作具有低源电阻的电压值不受搅扰地传输的明显优势。这样能够最大极限地削减相邻设备的电气和电磁搅扰。在简直任何情况下都能够方便地运用不同版别和类型的传感器，包含高温运用或工业防爆危险区。[信息查找][][告知老友][打印本文][封闭窗口][回来顶部]