В статье кратко рассказано об истории создания и развития модульных систем ввода-вывода Beckhoff на основе шин K-bus и E-bus. Основное внимание уделяется сравнительному обзору характеристик и преимуществам EtherCAT - лидера среди систем ввода-вывода на базе Ethernet реального времени.
Компания Elektro Beckhoff (с 2005 года Beckhoff Automation GmbH) была основана Арнольдом Бекхоффом в 1953 году. На сегодняшний день Beckhoff представлена более чем в 70 странах мира, а штат её сотрудников превышает 1600 человек. Всё поставляемое компанией оборудование производится только на территории Германии, имеет промышленное исполнение и проходит многоступенчатый контроль качества.
Официальное представительство Beckhoff в России действует с 2004 года. В 2007 году учреждено дочернее предприятие ООО «Бекхофф Автоматизация» с филиалами в Санкт-Петербурге, Самаре и Екатеринбурге.
Основные линейки продукции компании Beckhoff показаны на рис. 1.
Одним из основных направлений деятельности компании Beckhoff является разработка и производство систем ввода-вывода, представленных в таблице 1.
Модули Bus Terminals на базе шины K-bus впервые были представлены на Ганноверской выставке в 1995 году.
Вот как описывает историю развития линейки модулей K-bus владелец компании Ханс Бекхофф: «Это было трудное, но захватывающее время. К счастью, наша смелость была вознаграждена: сегодня приблизительно 50% наших продаж приходится на системы ввода-вывода, из которых большая часть на Bus Terminals. В период развития системы Bus Terminals очень важным моментом стало то, что компания Beckhoff была не одна, а тесно сотрудничала с компанией Wago. Bus Terminals – очень хороший пример успешного взаимодействия и в то же время чёткого разделения задач. Компания Wago разрабатывала и производила корпуса для модулей, в то время как фирма Beckhoff занималась электроникой и программным обеспечением. Результатом этого плодотворного сотрудничества стал экономический успех обеих сторон и взаимный обмен технологиями производства».
Концепция оказалась крайне удачной и до сих пор востребована рынком. Но жизнь не стоит на месте, и возрастающие требования потребителей к скоростям передачи данных, топологии сетей и возможностям интеграции оборудования заставили искать принципиально иные пути реализации системной шины. И на смену «классической» шине обмена данными между модулями K-bus (рис. 2) пришла новая разработка компании Beckhoff – EtherCAT (рис. 3).
Эта разработка базировалась на стандарте промышленного Ethernet. Аппаратная реализация протокола в виде специализированной микросхемы, обслуживающей EtherCAT, получилась настолько компактной, что для EtherCAT-модулей ввода-вывода удалось использовать традиционный корпус шириной 12 мм. При этом стоимость модулей с шиной E-bus оказалась даже ниже аналогичных по функциям модулей с шиной K-bus.
В таблице 2 приводятся некоторые сравнительные характеристики линеек Bus Terminals и EtherCat I/O.
В лаборатории Beckhoff установлен стенд (рис. 4), на котором к одному мастер-контроллеру подключено более 10 000 физических модулей типа EL (модули с шиной E-bus).
Новое поколение EtherCat идеально подходит для систем управления с большим количеством сигналов. Скоростные характеристики и расширенные функции встроенной диагностики нового поколения системы ввода-вывода заинтересовали многих ведущих мировых производителей из различных областей промышленности, взявших в качестве своей аппаратной платформы именно EtherCat:
Энергетика
Передача и распределение электроэнергии, трансформаторы и подстанции, котельные и в особенности большие котельные парки, ветряные фермы и прочее.
Нефть/газ/водное хозяйство
Сбор и передача большого количества информации, к примеру, с газораспределительных станций, нефтяных кустов или подстанций водоканала.
Промышленная автоматизация и станкостроение
В этом секторе Beckhoff вообще занимает лидирующие позиции в мировой автоматизации. К примеру, 60% деревообрабатывающих станков и станков по производству оконных профилей в Европе автоматизированы на базе техники Beckhoff. Все крупные сигаретные фабрики в России используют оборудование Beckhoff.
«Новая технология» Beckhoff по сути представляет собой компьютерное управление в жёстком реальном времени, позволяющее пользоваться самой бурно развивающейся платформой в мире (ПК-архитектура), с которой не могут сравниться традиционные контроллеры, что позволяет станкам достичь на порядок более высокой производительности.
На линейку EtherCAT I/O получены российские сертификаты соответствия, Ростехнадзора, метрологии и пожарной безопасности.
Сегодня EtherCAT – это открытый МЭК-стандарт, реализуемый более 1700 производителями, которые являются членами международной EtherCAT Technology Group. Высочайшая производительность EtherCAT открыла разработчикам возможности, недоступные ранее. На базе этой технологии реализованы уже сотни тысяч проектов по всему миру. ●
Автор – сотрудник ООО «Бекхофф Автоматизация»
Телефон: (495) 981-6454
www.beckhoff.ru
Однофазные источники бесперебойного питания Systeme Electric
Почти все современные сферы промышленности, IT-инфраструктура, а также любые ответственные задачи и проекты предъявляют повышенные требования к питающей сети – электропитание должно быть надёжным, стабилизированным и обеспечивать бесперебойную работу. В данной статье мы рассмотрим решения по однофазному бесперебойному питанию от российской компании Systeme Electric. 28.12.2023 СТА №1/2024 874 0 0Однопроводный канал телеметрии по PLC
В статье рассматриваются методы реализации однопроводных каналов передачи данных по силовым электросетям в жилых зданиях, загородных и промышленных помещениях. В качестве информационного провода предлагается использовать проводник «нейтраль» электропроводки. Приводятся анализ возможных конфигураций каналов передачи данных этого типа и результаты экспериментальных проверок. Рассматриваются преимущества новых методов по сравнению с традиционными PLC и области возможного применения данной технологии. 28.12.2023 СТА №1/2024 925 0 0BioSmart Quasar 7 — мал да удал
Компания BIOSMART в пандемийном 2020 году весьма своевременно представила свой первый лицевой терминал Quasar (рис. 1) с диагональю экрана 10 дюймов. Уже в следующем, 2021 году был представлен бесконтактный сканер рисунка вен ладони PALMJET (рис. 2). Ну а в текущем 2023 году компания представила новую уменьшенную модель лицевого терминала Quasar 7 (рис. 3), который смог в компактном корпусе объединить обе передовые технологии бесконтактной биометрической идентификации. 28.12.2023 СТА №1/2024 894 0 0Открытые сетевые платформы — когда сети и вычисления в одном устройстве
Открытая сетевая платформа (ONP) – это мощное средство для реализации как простых, так и масштабных сетей, а также инструмент, который позволяет в одном высокопроизводительном устройстве реализовать целый вычислительный комплекс, объединяющий внутри себя коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, а также сам сервер обработки данных. Используя все преимущества данной архитектуры, компания AAEON разработала своё решение, сетевую платформу FWS-8600, на базе высокопроизводительных процессоров Intel Xeon Scalable 2-го поколения. В статье раскрыты детали и особенности ONP, характеристики FWS-8600, а также почему использование процессоров Intel Xeon Scalable 2-го поколения значительно увеличивает потенциал платформы. 28.12.2023 СТА №1/2024 850 0 0