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Q.series X: EtherCAT 接口

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什么是EtherCAT?

EtherCAT 是一种基于以太网的快速、高效的工业自动化现场总线系统。 2003推出,2007年标准化。 它的使用基于 LVDS 传输和分布式时钟系统进行同步。 节点 “即时 “读取主站发送的报文,系统提供非循环配置协议,包括CoE 和 FoE。 超采样技术可实现快速循环时间和过程数据超采样。 EtherCAT因其高效、实施成本低和实时性强而广泛应用于各种工业应用中。

EtherCAT 是一种能使设备实时交换信息的通信协议,主设备向从设备发送信息,从设备立即处理数据。 Q.X 系列产品系列兼容 EtherCAT 和其他类似的通信协议,Q.XE 系列 I/O 模块可作为独立的 EtherCAT 从站设备运行。

什么是 Q.series XE?

Gantner Instruments的 I/O 模块名为 Q.series XE,可作为独立的 EtherCAT 从站设备运行。 Q.series XE 模块继承了 Gantner 著名的 Q.series X 模块的高精度和高性能,并将其应用于基于 EtherCAT 的应用中。

与普通 Q.series X 模块类似,每个 Q.series XE 模块都有不同的包外壳选项:DIN 导轨安装 (Q.bloxx XE)、19 “机架安装 (Q.raxx XE) 或便携式外壳 (Q.brixx XE)。所有 I/O 类型都通过 EtherCAT 得到全面支持,从电压、电流、电阻、电位计、RTD、热电偶和应变计等传统输入到 LVDT、IEPE、压电、光纤和频率计等更先进的输入。此外,全系列 I/O 模块均可与 EtherCAT 兼容,具有 1500 VDC 隔离。

Q.series XE 系列模块的每个输入采样率高达 100 kS/s。 对于通过 EtherCAT 进行的高速测量应用,可按照 EtherCAT 超采样技术标准对模块进行超采样配置。

Q.series XE 带有 EtherCAT功能
  • 全系列 Q.series X I/O 模块含 XE版本
  • 有Q.bloxx、Q.brixx和Q.raxx三种安装形式。
  • 预先设置机载信号条件
  • ET1100 EtherCAT 从站控制器完全符合 EtherCAT 从站实施标准 ETG.2200
  • 分布式时钟可精确的同步数据
  • 数据传输速率高达 100 kS/s 的过采样技术
  • 一个耦合器最多可将10个I/O模块连接到网络
  • 可直接替换 Beckhoff 工业 I/O

选择 Q.series XE 的优势

对于需要精确同步工业自动化和控制系统中所有节点的工程师来说,Q.series XE 是他们的最佳选择。 Q.series XE 提供多种 I/O 模块,包括电压、电流、电阻、热电偶、LVDT、IEPE 等输入,以及电压、电流、状态、频率和 PWM 输出,可满足任何应用的需求。 Q.series XE支持 EtherCAT 协议,且带有分布式时钟的 EtherCAT 从站控制器,可确保所有节点同步进行输出设置和输入信号捕捉。 过采样技术可实现高达 100 kS/S 的高采样率,带有图形用户界面的GI.bench配置软件简化了设置,而简化的 ESI 文件则进一步简化了配置。

Q.series XE 可应对数据采集领域的三大趋势,这些趋势为通过 EtherCAT 进行高效数据采集带来了新的挑战::

  1. 模块化的灵活性和易扩展性减少了投资成本
  2. 高速测量,提高数据分辨率
  3. 更快、更高效地处理大量数据流

所有 XE 模块都配有 ET1100 EtherCAT 从站控制器,完全符合 EtherCAT 从站运行和分布式时钟技术的要求。模块具有 LVDS 接口,可通过 XE 总线耦合器连接到以太网。一个总线耦合器最多可连接 10 个 I/O 模块。

EtherCat_Real-Time Ethernet_darft_new

所有 XE 模块都是可灵活配置的实时测量系统:

  • 通过 SDO 读/写配置
  • 通过 SDO 全面访问
  • 符合 “模块化设备配置文件 “规范的结构
  • 通过 ESI 文件进行设备描述
  • 模块化设备配置文件”(ETG.5001.1)中的 CoE
  • 通过 CoE 进行灵活的 PDO 映射
  • 通过 EtherCAT 上的文件访问 (FoE) 传输文件和固件 (ETG.1000.5)
  • 可配置 PDO 映射,优化数据量
  • 支持分布式时钟 (DC),实现精确时间同步 (ETG.1020.0)
  • 用于高速测量的 eXtreme 快速控制超采样技术(示波器功能)
  • 可完全访问模块配置软件,包括设计规则检查,以防止模块配置错误

工程师可以利用 Q.series XE 的尖端技术来优化他们的工业自动化和控制系统。 精确的,可同步的和灵活的 I/O 模块,是您寻求高质量自动化和控制解决方案的首选。 Q.series XE 支持 EtherCAT 协议、EtherCAT 从站控制器、超采样技术和简化的 ESI 文件,可提供最佳性能和简化配置,确保工程师能够专注于实现预期成果。

此外,Gantner 还可将双模 Q.series X DAQ 系统作为单个 EtherCAT 从节点连接到 EtherCAT 网络。 查看 Q.station X EC。 

灵活的EtherCAT网络架构

根据应用的复杂性、用户需求和总成本,应考虑两种不同的架构。 Gantner Instrumens公司的Q.seriesXE系列I/O模块是EtherCAT从站,具有最大的灵活性且可定制。 另外,Q.seriesXL系列的I/O模块可作为一个独立的数采系统,其控制器提供与EtherCAT网络的并行通信,同时可预先设定数据采集功能。

  • Q.station X EC和Q.series XE BC(耦合器)模块可互换,便于将XL系统重新配置为XE系统,反之亦然。
  • 要求在I/O模块上加载不同的固件来调整总线通信
  • 可以在现场和 “原地”完成;不需要将系统送回 Gantner Instruments奥地利总部。
Flexible EtherCAT Network Architecture_draft

请联系您当地的 Gantner Instruments公司,了解更多针对您的需求所提供的数采解决方案。

Q.X EC 系列的功能

Q.station X EC 最多可连接 64 个 I/O 模块,在 EtherCAT 网络上全天候可靠运行。最多可创建 20 个独立的无 PC 多频率数据记录器,速度可达 100 kS/s,同时每个通道的测量频率可达 100 kHz,并可利用强大的运算功能。用于 CAN、Modbus TCP/IP、Modbus RTU、PROFIBUS、PROFINET 的现场总线接口,支持发布/订阅和消息传递协议,如 OPC UA、DDS 和 MQTT,以及用于客户特定通信协议的定制控制器插件。

What does the Q.station X EC do
  • 用于独立于计算机的数据记录
  • 可连接多达64个I/O模块
  • 分布式和菊花链I/O模块或直连
  • 多种采样率
  • 可靠的24/7操作的RT Linux操作系统
  • CAN总线端口(带外部适配器的CAN-FD)。
  • ModbusTCP,Modbus RTU,带外部适配器,如RS485转USB。
  • 2个USB接口,如GPS鼠标等。
  • 与NTP、PTP、IRIG进行时间同步
  • test.con可用(XT-版本)
  • 多种接口选项,如OPC UA、DDS和MQTT
Q-station_draft

混合信号、多频数据缓冲器

Q.series X数据采集系统拥有4个内部数据缓冲器,收集、缓冲和分配来自I/O模块、现场总线、发布-订阅协议和自定义插件的数据。 每个数据缓冲区都可以配置一个采样率,以优化带宽的使用,从而优化内部总线和以太网的数据量。 这就避免了低频测量与混合信号数据采集的高速测量以相同的频率通过系统传输。 例如,数采系统可以有一个数据缓冲器用于10 Hz温度数据,一个用于5000 Hz应变数据,一个用于50 kHz振动数据。

所有 Q.series XE 测量模块都带有 EtherCAT 接口,可用于灵活的实时测量系统。根据连接方式的不同,模块的防护等级可达 IP65。

高效数据流处理

  • 用于实时数据流处理的软件应用
  • 收集、处理和安全记录数据到不同的目的地
  • 该概念基于具有多个访问点的共享内存,并避免冗余数据传输以优化性能。
  • 用连接、聚合、过滤器、算术运算等处理数据流。
  • 与来自外部测量和控制设备的第三方数据流连接的API

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EtherCAT 外形设计

Similar 与普通 XL 模块类似,每个 Q.series XE 模块都有不同的外壳安装选项:DIN 导轨安装(Q.bloxx XE)、19 ”机架安装(Q.raxx XE)或便携式安装(Q.brixx XE)。

您的先进检测实验室应该拥有这两方面的最佳优势!

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应用

Gantner 数据采集产品的多功能性使其成为以下应用的理想选择:

汽车

航空航天

能源

土木工程

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