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Sensores EtherCAT permiten realizar mediciones en tiempo real en la automatización industria

  • Jueves, 05 Julio 2012

Chris Jones, director general de Micro-Epsilon Reino Unido, habla de la importancia cada vez mayor de EtherCAT para permitir a los sensores de desplazamiento láser para transferir los datos de medición en tiempo real en entornos industriales automatizados.

En la tecnología de la automatización industrial, existe una creciente tendencia hacia la sustitución de los existentes buses de campo de primera generación por los nuevos basados en Ethernet industrial. Como resultado, Micro-Epsilon integracia la tecnología Ethernet en tiempo real en muchos de sus sensores láser de desplazamiento y los controladores. A diferencia de los sistemas de bus convencionales que requieren mucho esfuerzo de instalación, Ethernet Industrial es más rápido y más fácil de integrar, lo que explica por qué esta tecnología ha ganado amplia aceptación en muchos entornos de fabricación industriales.

Amplias ventajas en su capacidades tiempo debido a su ancho de banda más grande y la comunicación en tiempo real de los sensores y controladores que están conectados a través de Ethernet permiten una velocidad extremadamente alta transferencia de datos, simplificada la lectura y análisis de datos de proceso y medición, así como independiente de la ubicación de configuración de los sensores.

A diferencia de las señales de salida analógicas que sufren de debilidades "ruido" en el circuito de salida debido a la tierra, la resistencia eléctrica de los conectores y la calidad del cable, los datos de medición enviados a través de las redes digitales no se degrada hasta grandes longitudes de cable del sensor. Cualquier incremento en el "ruido" en un circuito reduce efectivamente la resolución de medición y los resultados en menor exactitud de las mediciones.

Además, los procesos de fabricación son cada vez mayor velocidad y más automatizado y por lo que estas redes industriales requieren sensores y sistemas de medición que soportan estos procesos más rápidos y dinámicos. Como fabricante de sensores de precisión, Micro-Epsilon está en la vanguardia del desarrollo de sensores y controladores que se adaptan a estas necesidades de la industria en el futuro.

EtherCAT es plenamente compatible con Ethernet y un stándar verdaderamente "abierto".La tecnología EtherCAT supera las limitaciones del sistema de otras soluciones de Ethernet.

Los 'Paquete' de datos de Ethernet ya no se recibe, interpreta y copiar los datos del proceso en cada conexión. En cambio, la trama Ethernet se procesa "al vuelo". El recientemente desarrollado FMMU (memoria de bus de campo unidad de gestión) en cada nodo esclavo lee los datos que le sean dirigidas, mientras que el telegrama se envía al siguiente dispositivo o sensor. De manera similar, los datos de entrada se inserta mientras que el telegrama pasa a través. Esto significa que los telegramas son sólo un retraso de unos pocos nanosegundos.

En el lado del maestro, muy baratos, disponibles en el mercado las tarjetas estándar de interfaz de red (NIC) a bordo o cualquier controlador Ethernet puede actuar como interfaz de hardware. La característica común de estas interfaces es la transferencia de datos a la PC a través de DMA (Direct Memory Access). En otras palabras, no hay capacidad de la CPU se recoge para acceso a la red.

Durante muchos años, Micro-Epsilon ha proporcionado a los clientes con sensores de desplazamiento que ofrecen capacidad de síncronismo maestro-esclavo. Sin embargo, EtherCAT ahora ofrece a los clientes una verdadera medición de tiempo real de rendimiento, especialmente en apoyo de procesos de alta velocidad y tecnologías de producción automatizadas.

Todo los nuevos láser y sensores ópticos y los controladores desarrollados por Micro-Epsilon tiene EtherCAT integración como protocolo estándar, lo que permite la integración con EtherCAT / Ethernet. Por ejemplo, Micro-Epsilon ha lanzado recientemente una potente y flexible sistema de automatización universal, el CSP2008, lo que permite el procesamiento en tiempo real (hasta 100 kHz) de hasta seis señales de entrada y salida de los sensores de desplazamiento de la compañía. El controlador es ideal para las mediciones de espesor, altura, redondez, planitud o coplanaridad, donde las señales de múltiples sensores de desplazamiento deben ser sincronizados y se procesan en tiempo real. El controlador es capaz de procesar hasta seis señales de entrada digital o analógica: dos internos (a través del panel frontal), además de cuatro señales externas a través de módulos plug-in EtherCAT. EtherCAT también se puede utilizar como una interfaz externa para conectar sensores adicionales y módulos de E / S.

El controlador único, fácil de usar,interfaz intuitiva permite al usuario configurar la unidad a través de un PC o portátil mediante la interfaz Ethernet. Todas las funciones seleccionables por el usuario en el controlador y los valores medidos se pueden visualizar, ver y grabar en tiempo real a través del navegador de la PC propia web, sin tener que instalar ningún software de terceros. Alternativamente, una sencilla configuración puede llevarse a cabo mediante comandos ASCII a través de la interfaz RS422.

Los sensores láser de desplazamiento también se están equipados con interfaces Ethernet, que permite la conectividad con las redes EtherCAT. OptoNCDT Micro-Epsilon de 2300, por ejemplo, es un líder en el mercado, autónomo sensor de desplazamiento láser, que no requiere ningún controlador independiente y que proporciona una velocidad de medición muy alta de hasta 50 kHz y una resolución de 0,0015% FSO (la capacidad máxima ). El sensor es por lo tanto, ideal para aplicaciones de alta velocidad dinámicos tales como la medición de vibraciones y análisis de perfil de superficies irregulares, que cambian rápidamente.

Aunque los sensores que compiten dicen ofrecer tasas similares de medición y la resolución, el nuevo optoNCDT 2300 es el único sensor que ofrece una velocidad de 50 kHz de medición y un controlador integral. A diferencia de muchos sensores de la competencia, el optoNCDT 2300 alcanza una alta resolución y velocidades altas de medición sin ningún tipo de promedio.

La resolución es de hasta 0.1μm y la linealidad es de hasta ± 0.4μm. La salida de datos es a través de Ethernet, RS422 o EtherCAT. El sensor también se puede configurar de forma remota mediante una interfaz de navegador web. Esta conexión directa significa que el usuario puede almacenar parámetros para una aplicación particular, que luego pueden ser enviados a una o varios sensores, reduciendo el tiempo establecido considerablemente.

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