機械工程行業用戶一直在努力尋找優化機械、提ti升sheng設she備bei可ke用yong性xing和he減jian少shao生sheng產chan波bo動dong的de方fang法fa。將jiang高gao性xing能neng測ce量liang功gong能neng集ji成cheng到dao控kong製zhi係xi統tong中zhong可ke以yi幫bang助zhu他ta們men啟qi動dong新xin的de開kai發fa方fang案an
，攻gong克ke曾zeng經jing被bei認ren為wei不bu可ke逾yu越yue的性能難關。全新的ELM314x 經濟型EtherCAT 測量模塊係列可以開辟更寬廣的機械設計創新之路。

在設備開發過程中，程序員和工程師們經常會遇到這樣那樣性能提升方麵的技術屏障，然後會導致一係列問題 — 例li如ru物wu理li機ji械xie方fang麵mian的de，電dian氣qi方fang麵mian的de，等deng等deng，這zhe些xie問wen題ti甚shen至zhi會hui延yan伸shen到dao某mou個ge係xi列lie的de所suo有you設she備bei上shang，並bing且qie普pu遍bian存cun在zai於yu大da多duo數shu設she備bei供gong應ying商shang中zhong。問wen題ti的de關guan鍵jian往wang往wang在zai於yu，設she備bei設she計ji者zhe是shi怎zen麼me看kan待dai這zhe些xie問wen題ti的de。特te別bie是shi當dang麵mian臨lin如ru何he提ti升sheng對dui設she備bei過guo程cheng控kong製zhi的de認ren知zhi和he如ru何he提ti升sheng對dui控kong製zhi回hui路lu的de控kong製zhi之zhi類lei的de問wen題ti時shi，倍bei福fu的de EtherCAT測量模塊就可以提供一個很適合的解決方案：將高性能的測量技術集成在控製係統中。

集成式測量技術以各種方式讓設備製造商和用戶在測試或生產設備的整個生命周期中受益。例如：

– 在首次調試、設備故障排除和工藝過程微調期間

– 在運行期間

，監測操作順序和生產質量，測量振動，監測功率，檢查結果並預測維護需求

– 在維護時，以驗證所執行的任務是否已達到預期結果

在zai所suo有you這zhe些xie情qing形xing下xia，測ce量liang技ji術shu可ke以yi通tong過guo精jing心xin規gui劃hua的de措cuo施shi更geng好hao地di了le解jie設she備bei內nei部bu運yun行xing情qing況kuang，從cong而er帶dai來lai附fu加jia價jia值zhi。但dan若ruo要yao取qu得de更geng好hao的de效xiao果guo，必bi須xu在zai設she備bei的de概gai念nian設she計ji初chu始shi階jie段duan就jiu規gui劃hua測ce量liang應ying用yong。畢bi竟jing，如ru果guo沒mei有you安an裝zhuang傳chuan感gan器qi，以yi直zhi接jie或huo間jian接jie地di進jin行xing測ce量liang，那na麼me測ce量liang是shi無wu法fa完wan成cheng的de。隻zhi有you完wan全quan熟shu悉xi既ji定ding流liu程cheng的de用yong戶hu才cai能neng明ming智zhi地di決jue定ding在zai設she備bei內nei的de哪na些xie位wei置zhi進jin行xing測ce量liang有you意yi義yi。也ye就jiu是shi說shuo
，新xin穎ying的de測ce量liang類lei型xing也ye可ke能neng會hui產chan生sheng令ling人ren驚jing歎tan的de新xin發fa現xian，從cong而er能neng夠gou進jin一yi步bu優you化hua流liu程cheng。

經濟型模塊開辟了更廣泛的應用領域

采樣率為 1 ksps 的經濟型 EtherCAT ELM 測量模塊係列是倍福發布的第二類集成式測量產品。之前推出的 ELM3x0x 基本係列測量模塊采樣率為每通道 10 至 50 ksps
，精度為 100 ppm，旨在支持高動態測量 — 測試台架中經常出現的高速運動順序、負fu載zai反fan轉zhuan或huo類lei型xing變bian換huan。使shi用yong同tong類lei的de端duan子zi模mo塊kuai也ye可ke以yi很hen深shen入ru地di了le解jie高gao速su生sheng產chan設she備bei的de生sheng產chan過guo程cheng。但dan是shi，許xu多duo生sheng產chan過guo程cheng並bing不bu需xu要yao如ru此ci快kuai的de采cai樣yang率lv。因yin此ci我wo們men開kai發fa了le采cai樣yang率lv為wei每mei通tong道dao 1 ksps 的 ELM314x 係列經濟型測量模塊。它完全符合機械設備的運動順序
，同時具備相同的功能，並能夠以與 TwinCAT 軟ruan件jian完wan全quan相xiang同tong的de方fang式shi工gong作zuo。此ci外wai，它ta還hai具ju有you兼jian容rong性xing優you勢shi。例li如ru，如ru果guo某mou台tai設she備bei在zai將jiang來lai升sheng級ji換huan代dai
，性xing能neng變bian得de更geng強qiang，那na麼me可ke以yi輕qing鬆song更geng換huan成cheng速su度du更geng快kuai的deEtherCAT 測量模塊，並且測量可以像以前一樣繼續進行。新的 ELM314x 經濟型係列目前包括 2、4、6 和 8 通道型號。這些模塊可在寬溫度範圍內以較低的每通道成本實現 100 ppm 精度的高精度測量，並可處理範圍從 ±1.25 至 ±10 V
、0 至 10 V


、±20 mA 以及 0/4 至20 mA 的模擬量信號。

具有診斷能力的測量模塊

是shi否fou具ju有you監jian測ce和he診zhen斷duan分fen析xi測ce量liang性xing能neng的de能neng力li對dui任ren何he用yong戶hu來lai說shuo都dou是shi至zhi關guan重zhong要yao的de。這zhe類lei性xing能neng不bu僅jin適shi用yong於yu不bu間jian斷duan連lian續xu運yun行xing的de機ji器qi，也ye適shi用yong於yu需xu要yao在zai周zhou末mo運yun行xing的de測ce試shi台tai架jia，甚shen至zhi包bao括kuo短duan期qi測ce試shi任ren務wu。線xian纜lan斷duan裂lie、短路、過和斷電隻是測試任務中可能會發生的一些問題，在最好情況下，這些問題可能隻會導致測量過程中斷；erzaizuihuaiqingkuangxia

，suojiludeceliangjieguohuibeiqiaoqiaocuangai。yinci
，shendujichengzaishengchanshebeizhongqiewurenzhishoudeceliangxitongbixunenggoucongyikaishijiuyucedaozhexieguzhang
，bingzaiwufazaicihuodewanmeiceliangjieguodeqingkuangxiakekaodibaogaozhexieguzhang。

倍福的 EtherCAT 測(ce)量(liang)模(mo)塊(kuai)就(jiu)是(shi)專(zhuan)門(men)為(wei)此(ci)而(er)設(she)計(ji)的(de)
，自(zi)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng)占(zhan)設(she)備(bei)固(gu)件(jian)和(he)硬(ying)件(jian)的(de)很(hen)大(da)一(yi)部(bu)分(fen)。對(dui)於(yu)用(yong)戶(hu)而(er)言(yan)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)他(ta)們(men)可(ke)以(yi)依(yi)靠(kao)模(mo)塊(kuai)來(lai)檢(jian)測(ce)和(he)報(bao)告(gao)常(chang)見(jian)故(gu)障(zhang)，並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)隻(zhi)將(jiang)可(ke)靠(kao)的(de)測(ce)量(liang)讀(du)數(shu)返(fan)回(hui)給(gei)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。

充分利用 EtherCAT 的優勢

高速、高精度的測量模塊受益於成熟的 EtherCAT 功能，是工業測量係統的理想選擇：

– 對於約 100 個模擬量通道（每個模擬量通道的采樣速率為 10 ksps）來說
，100 Mbit/s 的傳輸速率已經足夠

– 分布式時鍾係統，可以長距離地在大量通道和端子模塊上同步捕獲數據
，精度高達 ±100 ns

– 通過 CoE 對 EtherCAT 從站進行了一致的參數設置，而且用戶已經熟悉如何使用 PDO 進行數據傳輸

現如今，倍福基於 PC 的控製技術和 EtherCAT 技術已被廣泛接受和使用
，我們不僅僅可以提供測量端子模塊等硬件，也可以提供 TwinCAT軟件功能支持，同時還能提供大量用於整個測量鏈的 EtherCAT 基礎組件。EtherCAT 基礎組件包括：光傳輸設備，如用於 EMC 負載較高的環境的耦合器和光纖介質轉換器

；用於並行 EtherCAT 數據流的 CU2508係列端口倍增器
，要求傳輸速率超過百兆；以及帶 ID 撥碼開關的耦合器，以支持靈活的拓撲結構
，通常還包括容錯的冗餘 EtherCAT 線纜。

測量技術與仿真

在很多領域

，計算機仿真可以用來事先測試各種想法，從而節省後續的測試時間、renlihechengben。youqiduiyunaxiewufashixianjinxingguangfanceshidefuzaxitong

，fangzhenjuyoufeichangzhongyaodeyiyi。erqieduiyuzheyangdexitonglaishuo，fangzhenkenengshizhaodaozhengquejiejuefangandeweiyikexingdefangfa。tahaikeyibangzhushibieshebeineichuanganqidezuijiaweizhi，huozhe，ruguokeyitongguoqitakenengjianjiedefangshihuodetamensuotigongdexinxi，jiuwuxushiyongmouxietedingleixingdechuanganqi。

zheyangtingqilaisihuceliangjishuzaihenchangyiduanshijianneiyinweifangzhenjishudecunzaierbiandeduoyu。haowuyiwen

，fangzhenkeyizaigezhongfanfubianhuadeqishitiaojianxiayunxing
，bingqiekeyijieshengdaliangshijian。danshishirengranshi
，bixuyiciyouyicidizhenduizhenshitiaojianduiyingyongchengxujinxingceshi
，bixuzhongfubijiaofangzhenmoxingyijitasuodaibiaodezhenshishebeidexingwei。congshebeibenshenhuodedexianshishijishijianheshuliangdejingqueceliangshujuyeshibibukeshaode。ruguomeiyouzhexiefankui，moxingyanhuajiuhuizaituolizhenshishebeideqingkuangxiajinxing，renhefangzhenyunxingdouhuichanshengbuqieshijidejieguo。gaopinzhideneizhiceliangjishukeyiquebaoshebeidexinxiliuwending
，ruguoshezhizhengque，gegeceliangtongdaokeyijingquetigongfangzhenmoxingsuoxudekongzhishuju。

高質量的測量數據在虛擬世界和現實世界相結合的完全不同的應用領域中也同樣至關重要：硬件在環測試（參見應用報告）。在這種測試中，測試和測量在設備上進行，采集到的數據被實時反饋到測試模型

中zhong。如ru果guo測ce量liang不bu正zheng確que，出chu現xian動dong態tai誤wu差cha或huo偏pian差cha
，則ze無wu法fa再zai進jin行xing測ce試shi。現xian在zai，許xu多duo生sheng產chan設she備bei上shang都dou會hui進jin行xing這zhe種zhong硬ying件jian在zai環huan測ce試shi
，它ta要yao求qiu在zai生sheng產chan條tiao件jian下xia以yi較jiao短duan的de循xun環huan時shi間jian進jin行xing測ce量liang。這zhe些xie都dou是shi真zhen正zheng的de高gao速su測ce量liang任ren務wu
，測ce量liang

精度在此處是至關重要的，而倍福正越來越多地為實現這一目標給測試台配備 EtherCAT 測量模塊。

結論

zhanwangweilai
，suizhejiqishijiaoxitongyingyongderiyiguangfanyijichuanganqijishudexinfazhan，xuyaoxindejiejuefanganlaimanzuxindexuqiu，weigezhongleixingdeshebeipeibeiceliangjishudecezhongdiankenengyehuisuizhigaibian。danshi
，mouxiexingshidelianxuceliangjiangshizhongshigaiguochengdeyibufen。beifutuichude EtherCAT 測量模塊，特別是全新的ELM314x 經濟係列測量模塊可以很好地實現這一目的。光學測量變得越來越重要
，倍福通過在 TwinCAT 中添加了機器視覺技術仍然保持先進精密機械重要的設備供應商的地位，助力實現麵向未來的生產設備以及最終客戶工藝流程。

係統集成式測量技術具有高附加值

基於 EtherCAT 的測量技術直接集成在自動化係統中，為設備用戶帶來了顯著的優勢：

– 傳感器和執行器在同一網絡中運行；EtherCAT 作為一項全球標準，意味著即使對於非同尋常的測量挑戰，尋找合適的設備供應商也一樣很簡單

– 集(ji)中(zhong)式(shi)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)極(ji)方(fang)便(bian)地(di)管(guan)理(li)快(kuai)速(su)生(sheng)成(cheng)的(de)大(da)量(liang)數(shu)據(ju)
，還(hai)可(ke)以(yi)相(xiang)應(ying)地(di)處(chu)理(li)多(duo)個(ge)數(shu)據(ju)流(liu)。可(ke)以(yi)集(ji)中(zhong)和(he)可(ke)持(chi)續(xu)地(di)實(shi)施(shi)滿(man)足(zu)分(fen)析(xi)和(he)存(cun)儲(chu)要(yao)求(qiu)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)

– 如果測量和控製係統不是分開而是集成的，則開發時間會更短，且複雜性也低很多

– 如果發生故障，隻能在一個係統和一個網絡上調用所有數據；這樣可以簡化並加速故障排除

– 將測試工位集成到生產設備中可以減少總的設備占地麵積。無需使用單獨的模塊，可以直接在生產工位上完成測量任務（例如連續稱重）

– 選xuan擇ze將jiang測ce量liang任ren務wu移yi到dao設she備bei的de核he心xin控kong製zhi係xi統tong中zhong，一yi開kai始shi可ke能neng比bi從cong外wai部bu購gou置zhi模mo塊kuai需xu要yao花hua費fei更geng多duo的de精jing力li。但dan一yi旦dan完wan成cheng，就jiu可ke以yi確que保bao設she備bei製zhi造zao商shang能neng夠gou深shen入ru了le解jie和he訪fang問wen關guan鍵jian的de過guo程cheng數shu據ju，確que保bao他ta們men能neng夠gou完wan全quan掌zhang握wo他ta們men的de設she備bei使shi用yong情qing況kuang

– 重要的生產過程數據 — 例如軸位置、速度、電流
、加速度和限位開關位置 — 都已存在於控製係統中。通過集成測量係統及其高質量數據（幾何形狀，層厚，權重等），可以合並來自兩個源的數據以進行整體分析

– 最重要的一點是：在zai密mi集ji型xing測ce量liang數shu據ju采cai集ji的de基ji礎chu上shang更geng好hao地di掌zhang握wo工gong藝yi流liu程cheng數shu據ju逐zhu步bu成cheng為wei先xian進jin的de測ce試shi和he生sheng產chan機ji械xie的de關guan鍵jian。以yi測ce量liang結jie果guo和he數shu據ju分fen析xi形xing式shi進jin行xing的de連lian續xu反fan饋kui，可ke以yi自zi動dong地di提ti高gao生sheng產chan的de零ling件jian的de質zhi量liang以yi及ji產chan量liang：可以通過後期處理分析數據，並將結果逐步或手動地反饋到程序中來實現
，或者（更理想的是）實時
、連續地進行反饋來實現