倍福el1024端子模块全新BECKHOFF倍福PLC

倍福el1024端子模块全新BECKHOFF倍福PLC  工业自动化在探测服务领域的应用 在汉福德和利文斯顿探测器的研究过程中，基于 PC 的控制系统和 EtherCAT 被用作高速通讯系统。来自汉福德区的 Daniel Sigg 和 Richard McCarthy 负责自动化技术的实施工作。LIGO *科研人员 Daniel Sigg 解释道：“基于 PC 的控制技术用于干涉仪臂末端处基于伺服的激光 控制系统。

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激光干涉仪被安置在 L 形超高真空系统中，该系统体积非 常庞大，位于汉福德的系统支柱长度为 2 千米，而位于文斯顿的支柱 长度则为 4 千米。因此，该应用中的远程控制，包括用于稳定激光频 率的伺服控制，是一个关键要求倍福el1024端子模块全新BECKHOFF倍福PLC。我们还应用 EtherCAT 技术实现了高 度复杂的数据采集系统。” 基于 PC 的控制系统主要的任务是监测研究设备，这包括配电系统 的时序控制，系统通过 RS232 或 RS485 发送大量研究数据以进行诊 断，然后将这些数据传输到更高级别的 EtherCAT 系统中。

LIGO 天文 台*电气工程师 Richard McCarthy 解释说道：“我们知道这可以用 传统 PLC 完成，但为了简化项目中涉及到的那些系统，我们采用了基 于 PC 的控制技术。”LIGO 天文台以前使用的自动化和 I/O 系统采用 的不是模块化结构，而且灵活性差，不足以适应常规的系统更新和扩 展。由于需要频繁地对科学研究设备进行修改和改进，因此控制技术 的灵活性成为了关注的重点。 EtherCAT 系统用作所有组件的集成式现场总线系统，包括 I/O、安全技 术和步进电机。

LIGO 天文台还开发了许多自己的 EtherCAT 设备，以实 现测量和数据分析。此外，EtherCAT 和 TwinCAT 3 自动化软件中 的多协议通讯确保研究项目中涉及到的大学和组织可以随时访问测量 数据。Daniel Sigg 和 Richard McCarthy 通过 TwinCAT ADS 在 LIGO 控制室 屏幕上创建直观的可视化界面。TwinCAT 3 自动化软件集成在 Microsoft Visual Studio® 中并可使用各种编程语言，具有很大的灵活性，并提供 大量的编程工具。LIGO 天文台的干涉仪研究站基于 PC 的控制系统中 主要使用的是结构化文本（ST），而其它研究设备使用的则是用 C++ 或 Python 创建的代码。 在监测功能实现方面，LIGO 使用各种倍福面板型 PC，包括一台多点 触控面板 CP2215。

它们被安装在干涉仪的真空控制器处，便于实现 过程监测和泵控制以及其它功能。“我们更换的昂贵的设备是真空 系统，因此我们必须不断监测安置真空系统、低温泵和离子泵的建筑 物。”McCarthy 解释说道。 由于干涉仪臂长达 4 千米，因此需要使用具有高抗噪性的光纤网络 来与远程电子设备来建立物理连接。这可通过带玻璃光纤电缆接口的 EtherCAT 耦合器 EK1501 实现，可以根据站点间的距离选择多模（ 长 2000 米）或单模型号（长 20000 米）。

除了光纤连接之外，EtherCAT 桥接端子模块 EL6692 可在 EtherCAT I/O 环形拓扑结构和不同的主 站之间建立实时数据交换，这对让干涉仪延伸数公里来说至关重要。 I/O 系统经常被要求远程修改增益设置和继电器，同时与为 LIGO 天 文台定制的其它高精度测量电子元件连接。TwinSAFE 端子模块可 在 LIGO 天文台现场实现各种人员和设备保护措施，它们直接与倍福