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1、精彩案例精彩案例|TwinCAT与LabVIEW无缝集成，助力实现斯蒂尔公司的试验台自动化导语：最近，测量技术专家measX公司为全球领先的电开工具制造商斯蒂尔公司(STIHL)开发了一款针对不同耐久性测试环境的灵敏、通用的自动化解决方案。该解决方案可以快速施行各种高质量的测试方案。倍福TwinCAT自动化软件与LabVIEW之间的高效交互对该解决方案的成功起到了关键性的作用。最近，测量技术专家measX公司为全球领先的电开工具制造商斯蒂尔公司(STIHL)开发了一款针对不同耐久性测试环境的灵敏、通用的自动化解决方案。该解决方案可以快速施行各种高质量的测试方案。倍福TwinCAT自动化软件与L
2、abVIEW之间的高效交互对该解决方案的成功起到了关键性的作用。总部位于德国门兴格拉德巴赫的measXGmbHCo.KG自1981年度以来就一直致力于为设计和定制各种测量、测试和评估系统，这些系统在各个行业领域中都得到了非常广泛的应用。公司在试验台技术领域主要聚焦开发自动化试验台。ANDREASSTIHLAGCo.KG(斯蒂尔)委托测量技术专家measX为其一台大型耐久性测试设施打造高效自动化解决方案，方案采用了倍福的EtherCAT和I/O总线端子模块系统和TwinCATPLC。耐久性测试自动化解决方案(德语为“Dauerlaufautomatisierung或者DLA)使用LabVIEW与
3、TwinCAT软件相结合施行。目前，斯蒂尔整个公司都在使用该系统进展耐久性测试;该系统最初是为公司位于靠近斯图加特的魏布林根总部最先进的开发中心的试验台开发的。在斯蒂尔研发中心，每天都要在数以百计的测试舱中对电锯、绿篱修剪机、切割机和割草机器人等样机和系列产品进展各种负载测试、功能测试和寿命测试，并会针对每个设备类型制定详细的测试方案。“DLA应用程序旨在确保对各种不同配置的设备进展可靠、高性能的测试。一个标准化、直观的操作方案可以简化每个测试环节的定义、执行和监测。在不同的测试序列之间切换也非常简单。负责斯蒂尔工程的measX工程师MarcoTiskens解释讲道。覆盖面广泛的测试需要高度的
4、灵敏性测试系统由一台装有TwinCAT的C6015超紧凑型工业PC控制，它使用EK1100EtherCAT耦合器来实时采集诸多EtherCAT和总线端子模块收集到的测量数据。这两个端子模块系统是通用的I/O系统，为开发试验台提供了所需的高灵敏性，MarcoTiskens解释道：“无需单独的测量系统，无需额外操作，数据可以以与控制输出同步的方式收集。此外，测量通道可以轻松用于修改测试顺序。可以根据详细需求简单地集成额外的端子模块或者替代的端子模块。I/O端子模块的稳定性和鲁棒性对于耐久性测试来讲是一个十分的优势。而且它们提供的本钱效益也颇具吸引力。由于测试标本和测试类型的广泛性，试验台必须知足各
5、种不同的要求。例如，一台设备可能需要供给燃料，而下一台设备那么可能需要供水，再下一台设备那么需要供电。EtherCAT端子模块EL3314-0002具有电隔离通道，在使用热电偶进展高精度、无故障的温度测量时有很大优势。对于大局部试运行来讲，速度是另一个重要的测量变量，使用EL5xxx系列EtherCAT端子模块可以在同一个系统中收集速度数据，因此可以与所有其它变量同步。此外，电能测量端子模块提供关于功耗的重要数据，以用于测试样本中。需要对所有测试样本的不同参数进展测量和控制和调节。其中一个目的是，尽管每种情况下使用的硬件不同，但也应该可以在不同的试验台，甚至在不同的地点进展一样的测试。这可以通
6、过单独定义测量技术和通道和测试顺序的方式实现，并在每次测量经过开场时，根据详细的任务需求，将它们集中起来形成一个测试程序。斯蒂尔研发中心的耐久性试验台在控制柜中装备了大量EtherCAT和总线端子模块，和C6015超紧凑型工业PC(左下)，以实现测量值收集所需的灵敏性无缝集成测量和控制技术对于每个耐久性测试，都要在斯蒂尔测试数据库中准确定义待测量的通道和所有所需的测试参数。相关的测量和顺序程序通过LabVIEW框架自动生成，并以合适DLA中TwinCAT环境的通用形式呈现。然后对程序进展编译，一旦编译经过完成后，程序将自动迁移到PLC上。无需深化解析TwinCAT软件知识即可施行测试顺序。在顺
7、序功能图(SFC)编程中，每个测试类型的实际顺序都要创立一次，然后每次都重复使用新的参数，生成完好的测试顺序模板库。DLA应用程序通过TwinCAT软件的多个抽象层从测试数据库中“翻译测试标准，确保I/O配置正确并自动定义变量。试验台专用的变量也会自动分配给I/O端子模块。DLA软件激活控制程序，监测测试顺序中的执行情况，并记录所有参数和测量值。“我们在LabVIEW内用TwinCAT环境远程控制MicrosoftVisualStudio，以便生成PLC源代码，然后编译和执行这些源代码。我们用软件程序完成了用户本须自己完成的所有事情。MarcoTiskens在描绘这个特殊的软件方案时讲道。Au
8、tomationInterface是关键只有通过TwinCATAutomationInterface才能在DLA内配置和创立测量和控制程序。这种用于自动生成代码的开放式接口支持等复杂的应用程序，使用预定义的模板进展配置。“重复使用经过测试的程序段，并自动编译不同的程序段，以形成测试专用的顺序软件应用程序，这样不仅可以节省时间，而且可以大幅减少错误率。这种方法还有助于实现测试经过的标准化，使之更容易进展比拟。MarcoTiskens讲道。所有试验台都可以通过一样的图形用户界面进展操作和监测。所需的数值从TwinCAT中读出或者通过ADS设置，其范围包括设置一个单独的变量(例如，为了接通介质供电或
9、者启动测试顺序)和读出远远超过100个测量通道。后者通太多个环形缓存区进展，这些缓存区在程序启动时动态生成，并可临时存储数据长达12秒。DLA应用程序提供各种可视化和监测功能。网络中集成的PC可以通过DLA阅读器监测整个试验台组，或者操控单个系统。通过操作台界面可以概览所有配置好的试验台及其运行状态。在详细视图中，显示部件和颜色代码提供了关于测量经过中各个试验台的当前通道和特性值的信息。此外，可以通过一个图表显示自测试开场以来的测量数据，这样早期指示预计的结果。DLA将TwinCAT在测试经过中提供的数据文件保存到试验台的计算机中，并在可配置的时间间隔或者文件到达一定大小时将其传输给中央文件效
10、劳器。这些数据包自动整合，并立即可用于进一步的离线评估。数据尚在准备阶段时，就可以计算出重要的公式和参数，并生成包含根本评价的PDF报告。DLA应用程序的Viewer功能帮助用户设置耐久性测试(在本例中为电锯)准备好知足新的需求目前，DLA已在斯蒂尔公司位于德国、奥地利、中国、美国和巴西的测试中心中成功应用于耐久性测试中。无论采用哪种硬件，同样的软件都可以在所有试验台上运行。MarcoTiskens继续讲道：“高性能的倍福组件和斯蒂尔和倍福之间的友好合作，成就了这一高效的试验台自动化解决方案，具有几乎无限的可扩展性。对我们而言，这个解决方案具有堪称典范的可靠性、高性能、灵敏性和标准化程度。它可
11、以快速适应将来的测试样本和测试方法，并加快了从制定测试方案到评估结果的经过。可以迅速将测量数据和根本评价提供应测试部门。这一点得到了斯蒂尔耐力测试团队负责人AlexanderKlein的证实：“measX的DLA软件工具让斯蒂尔可以在我们的全球网络中快速、高效和可靠地进展开发，并保障设备的平安性，以确保让我们的客户满意。无缝集成测量和控制技术灵敏的试验台自动化是知足各种测试需求的关键。在这种情况下，我们需要与像measX这样经历丰富的系统集成商建立合作关系，他们拥有丰富的专业知识可以让我们借鉴。我们双方的亲密合作成就了面向将来的高性能试验台，它们可以迅速适应新的产品和技术。倍福全新的TwinC
12、AT3InterfaceforLabVIEW(TF3710)简化了控制层与LabVIEW应用程序的连接。该接口具有为高性能读写ADS符号和配置I/O端子模块而开发的VI。同时，倍福还为实现高性能试验台应用提供了ELM系列超高精度EtherCAT测量端子模块。“我们的试验台消费领域的客户对多样化的I/O端子模块赞赏有加：从简单的12位电压测量端子模块到带LEMO连接器的高精度、经过校准的24位多功能端子模块，可以从我们的产品系列中挑选适宜的端子模块，以确保工程可以经济高效地施行。倍福可为所有关键的测量变量提供适宜的EtherCAT端子模块：从标准信号到温度、速度、振动、扭矩和位移。此外，所有测量数据都通过EtherCAT完全同步，并提供全面的诊断信息，这对确保试验台的可靠运行至关重要。来自倍福I/O产品管理团队的测量、分析和控制产品销售专家ChristianLindemann补充讲道。0