Gantner Instruments GmbH : Das TwinCAT-Automatisierungssystem mit einem Datenerfassungssystem kombinieren

Da EtherCAT mit Blick auf die industrielle Automatisierung entwickelt wurde, kann es eine Herausforderung sein, hochpräzise Datenerfassungsgeräte zu finden, die ein breites Spektrum an Sensoren abdecken. Gantner Instruments bietet hierzu eine ganze Reihe von Messmodulen mit direkter EtherCAT-Schnittstelle an. Mit einem EtherCAT-basierten Datenerfassungssystem gibt es keine Einschränkung bei der Art des Sensors: Thermoelement, Pt100, LVDT, Dehnungsmessstreifen, IEPE/ICP, piezoelektrische (Ladung), Hochspannungsmessung bis 1200 VDC und sogar Faser-Bragg-Gitter-Sensoren.

Gantner bietet I/O-Module mit hoher Genauigkeit, Stabilität und geringem Rauschen und Langzeitdrift für all diese Messungen. Drei Beispiele dafür:

Die Messgenauigkeit für unser A105 I/O-Modul mit 4 Kanälen für RTD-Messungen beträgt 0,05 K bei einer Auflösung von 100 µK.

Unser I/O-Modul A108 bietet 8 Kanäle zur Spannungs- oder Strommessung und hat eine Messabweichung von +/-2 mV bei einem Eingangsbereich von +/-10V mit einer Auflösung von 1,5µV.

Unser I/O-Modul A116 mit 8 Eingängen für Viertel-, Halb- und Vollbrücken-DMS-Schaltungen hat eine Messgenauigkeit von 0,05 %.

Fakten zu den anderen I/O-Modulen von Gantner Instruments können den Dattenblättern entnommen werden.

Die I/O-Module der Q.series X-Reihe bieten eine Reihe von vorkonfigurierten Funktionen zur Signalkonditionierung. Die Programmierung von Filtern, Linearisierungskurven oder Funktionen zur Sensorskalierung entfällt. Mit der Konfigurationssoftware GI.bench erfolgt die gesamte Konfiguration per Mausklick und auch arithmetische Funktionen wie RMS, Min., Max. und Mittelwert werden ohne Programmierung eingestellt. Angenommen, man wählt ein Modul mit zusätzlichen digitalen Ausgängen. In diesem Fall kann ein Alarmausgang ausgelöst werden, indem man einen Schwellenwert direkt am I/O-Modul und unabhängig von jeder Interaktion mit dem Master-Stack definiert.

Wer sich für die Q.station X EC mit ihrer EtherCAT-Slave-Schnittstelle entscheidet, kann parallel zur Kommunikation mit dem EtherCAT-Netzwerk auch von erweiterten Datenerfassungsfunktionen profitieren. Es lassen sich bis zu 20 unabhängige, getriggerte oder kontinuierliche Datenlogger für die Datenspeicherung konfigurieren. Weiterhin stehen arithmetische Funktionen zur Signalauswertung zur Verfügung, z. B. Spektralbandanalyse mit dem eingebauten FFT-Prozessor oder mathematische Funktionen zur Merkmalsextraktion. Diese arithmetischen Größen können zusätzlich zu den Messwerten an den EtherCAT-Master übertragen werden.

Vorgefertigte Datenerfassungsfunktionalität

Sofort einsatzbereite Signalkonditionierung

Arithmetische Funktionen

Linearisierungen und Skalierung

Automatische Messbereichsumschaltung

Signal Filterung

Alarmauslösung

3-Wege 500 VDC galvanische Isolierung

Beckhoffs TwinCAT ist nicht der einzige EtherCAT-Master, der die Module der Q.series X unterstützt. Alle Messmodule von Gantner Instruments sind vollständig konform mit der EtherCAT-Slave-Spezifikation der EtherCAT Technology Group (ETG). Die Messmodule lassen sich mit jedem EtherCAT-Master-Stack verbinden, der der ETG-Spezifikation folgt. Und um die Integration mit dem Master-Stack einfach zu gestalten, bietet Gantner Instruments verschiedene Möglichkeiten, die Messmodule im EtherCAT-Master einzurichten:

EtherCAT-Slave-Informationsdatei (ESI): Mit der Messsoftware GI.bench können Kunden die Messmodule konfigurieren und eine ESI-Datei exportieren, eine XML-Datei, die von vielen EtherCAT-Master-Stacks verwendet wird, um die Slave-Geräte zu konfigurieren und eine Netzwerkbeschreibungsdatei zu erzeugen.

CoE-Online-Scan: Der dynamische Austausch von Konfigurationseinstellungen zwischen den Slave-Modulen und dem EtherCAT-Master mittels CAN Application Protocol over EtherCAT (CoE). Diese Funktion wird von den moderneren EtherCAT-Mastern unterstützt und ermöglicht mehr Flexibilität.

Direkte EtherCAT-Master-Schnittstelle: Die GI.bench-Software bietet die Möglichkeit, sich mit mehreren EtherCAT-Master-Stacks zu verbinden, um die Messmodule direkt über File Access over EtherCAT (FoE) zu konfigurieren. Diese Funktionalität ist für TwinCAT und den EC-Master-Stack von Acontis sowie den KPA-Master von koenig-pa verfügbar.