在主機(jī)端，可以采用經(jīng)濟(jì)型標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)，或者任何便攜Ethernet控制器都可以作為硬件接口使用。這種接口可以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)通過(guò)直接內(nèi)存訪問(wèn)(DMA)方式傳輸?shù)絇C端。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)不再占用CPU資源。

　　EtherCAT可以提供更高的網(wǎng)絡(luò)性能。源于從屬節(jié)點(diǎn)中的FMMU單元和主機(jī)中的直接內(nèi)存訪問(wèn)技術(shù)，整個(gè)通訊過(guò)程都發(fā)生在硬件中，從而不受協(xié)議堆棧運(yùn)行時(shí)間，CPU性能和軟件運(yùn)行的限制。

　　在工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境中，精確的同步功能至關(guān)重要。對(duì)于需要坐標(biāo)同步移動(dòng)和多傳感器測(cè)量時(shí)，同步功能更為重要。為了實(shí)現(xiàn)精確同步，就需要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的時(shí)鐘校準(zhǔn)。完全同步通訊中，同步質(zhì)量會(huì)受到通訊錯(cuò)誤的直接影響。時(shí)鐘校準(zhǔn)必須考慮由于通訊系統(tǒng)錯(cuò)誤導(dǎo)致的延遲。

　　而使用EtherCAT協(xié)議通訊時(shí)，數(shù)據(jù)交換完全基于主機(jī)和從機(jī)硬件時(shí)鐘。每一個(gè)時(shí)鐘可以簡(jiǎn)單而精準(zhǔn)地決定其他時(shí)鐘的運(yùn)行時(shí)間偏移，原因是通訊過(guò)程使用了符合邏輯和全雙工的Ethernet環(huán)形物理結(jié)構(gòu)。分布式時(shí)鐘可以基于這種時(shí)間偏移被調(diào)節(jié)，這意味著整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)可以基于遠(yuǎn)小于1微秒的時(shí)間節(jié)拍。

　　EtherCAT控制器

　　EtherCAT激光位移傳感器

　　激光位移傳感器也配有Ethernet接口，可以被接入到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中。舉例來(lái)講，德國(guó)米銥公司推出的optoNCDT2300系列激光位移傳感器是市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位的，獨(dú)立激光位移傳感器，不需要額外的控制器就可以提供高速測(cè)量，測(cè)量頻率高達(dá)50kHz，而分辨率可達(dá)到全量程的0.0015%。因此傳感器特別適合高速動(dòng)態(tài)測(cè)量任務(wù)，如振動(dòng)測(cè)量，不均勻以及快速變化表面的輪廓掃描。

　　目前市面上也存在很多激光位移傳感器聲稱(chēng)可以達(dá)到類(lèi)似的測(cè)量范圍和分辨率，但是optoNCDT2300是唯一一款可以實(shí)現(xiàn)50kHz測(cè)量頻率，且集成控制器的激光位移傳感器。與眾多市場(chǎng)上常見(jiàn)的傳感器不同，optoNCDT2300可以在不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)平均的情況下，實(shí)現(xiàn)高測(cè)量速度和分辨率。

卷板機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展

　　隨著各項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新和對(duì)被加工部件越來(lái)越高的要求，促使各類(lèi)機(jī)床在近幾年加速蓬勃發(fā)展。

　　卷板機(jī)作為作為塑形機(jī)床的一種，用于加工圓筒或錐筒等金屬板材制品。加工成品的精度和質(zhì)量直接影響成品價(jià)值的定位。這也就促使卷板機(jī)需要優(yōu)化其性能，以便適應(yīng)更高端的客戶(hù)。其對(duì)于卷板厚度的精度控制是由上輥的壓下距離來(lái)決定。那么，如何選擇一種高精度的線性傳感器，并可在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作成為了關(guān)鍵。

　　不懼惡劣環(huán)境的高精度測(cè)——Turck磁致伸縮式直線位移傳感器

　　歐爾博磁致伸縮直線位移傳感器是基于磁致伸縮原理，通過(guò)外部感應(yīng)磁塊作為激勵(lì)元件的一種非接觸線性測(cè)量檢測(cè)方式。

　　主要由電路部分、波導(dǎo)管、阻尼吸收裝置和外部激勵(lì)磁塊構(gòu)成。檢測(cè)時(shí)由電路部分發(fā)出一束脈沖，脈沖沿著由磁致伸縮材料制成的波導(dǎo)管向前傳播。當(dāng)傳播到感應(yīng)磁塊的位置，由于磁致伸縮效應(yīng)而產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖，這個(gè)應(yīng)變脈沖立即沿波導(dǎo)管向反方向傳導(dǎo)，傳感器的電路部分通過(guò)接收應(yīng)變脈沖來(lái)計(jì)算回波時(shí)間，從而判斷磁塊的位置;另一個(gè)脈沖沿著波導(dǎo)管繼續(xù)前行直到被末端的阻尼元件吸收，從而不會(huì)干擾到整個(gè)過(guò)程的測(cè)量。而整個(gè)傳感器的組成部件(除定位磁塊外)被密封在一個(gè)非導(dǎo)磁的金屬保護(hù)外殼中。

　　適用于卷板機(jī)的LT-Q21系列（左）及多種外形

　　基于上述原理及構(gòu)造，作為定位作用的磁塊與內(nèi)部敏感元件無(wú)直接接觸。加之其堅(jiān)固的金屬保護(hù)殼漢陽(yáng)科技版權(quán)所有，磁致伸縮直線位移傳感器可應(yīng)用于極其惡劣的工業(yè)環(huán)境，具有十分優(yōu)秀的抗振動(dòng)性和抗沖擊性;高達(dá)IP67或IP68的防護(hù)等級(jí)不易受油污、粉塵和其他類(lèi)污染源的影響。在電氣性能方面，受益于優(yōu)化設(shè)計(jì)的電子電路，傳感器可輸出0～10V或4～20mA的絕對(duì)位移信號(hào)，并可通過(guò)短接的編程方式來(lái)重新設(shè)置檢測(cè)行程的起始和終點(diǎn)位置;輸出值不受斷電影響，無(wú)須重新歸零示教。

　　對(duì)于其測(cè)量性能而言，采用磁致伸縮原理作為線性測(cè)量，其本身就是一種高精度的檢測(cè)，分辨率最高可達(dá)0.001mm(對(duì)于卷板機(jī)甚至大部分機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用，選擇0.025mm或0.35mm分辨率的型號(hào)已經(jīng)足夠);并具有很好的線性度和重復(fù)精度;相應(yīng)時(shí)間極快，最小可達(dá)1ms，最大不超過(guò)4ms。測(cè)量長(zhǎng)度可根據(jù)客戶(hù)不同應(yīng)用的需要實(shí)現(xiàn)定制化。

　　卷板機(jī)提升控制的精確性與對(duì)磁致伸縮式直線位移傳感器的要求

　　近年來(lái)，中國(guó)機(jī)床制造行業(yè)飛速發(fā)展，技術(shù)革新和產(chǎn)品出口與日俱進(jìn)。中國(guó)卷板機(jī)同在機(jī)床制造業(yè)的蓬勃發(fā)展大潮中不斷進(jìn)步，不斷的提升自己。不僅僅從企業(yè)規(guī)模、形象，更需要從企業(yè)的根基——產(chǎn)品方面提升。眾多企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，如何提升其性能，打造成中國(guó)高端、甚至打造成世界的高端，是共同面對(duì)的問(wèn)題。

卷板機(jī)工作

　　卷板機(jī)是通過(guò)油缸垂直升降運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)上輥，借助上輥的下壓及下輥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使金屬板經(jīng)過(guò)多道次連續(xù)彎曲，產(chǎn)生永久性的塑性變形，卷制成所需要的圓筒或錐筒等。而下壓位置的大小是需要通過(guò)一個(gè)線性位移傳感器做一個(gè)反饋給PLC，從而對(duì)油缸實(shí)行控制。這個(gè)線性位移傳感器是加工板材成型精度的關(guān)鍵，直接關(guān)系到加工品品質(zhì)的優(yōu)良。

　　最初SOOQ.cn版權(quán)所有，諸多卷板機(jī)制造商，使用直線電位計(jì)作為油缸位置的反饋，其具有一定的優(yōu)勢(shì)，比如價(jià)格低廉，但卻留給設(shè)計(jì)工程師有2個(gè)難以解決的問(wèn)題：

　　1、精度不夠高，線性度低，難以實(shí)現(xiàn)高精度的加工;

　　2、接觸式傳感器不具有很好的耐久度，使用時(shí)間長(zhǎng)了，精度和線性度會(huì)下降，導(dǎo)致加工精度變差。壽命甚至只有半年，不得不定期更換，影響生產(chǎn)且需要不斷投入資金維護(hù)。

　　對(duì)此，我們主張采用磁致伸縮式直線位移傳感器來(lái)解決上述問(wèn)題：

　　首先，基于磁致伸縮原理的線性測(cè)量具有高精度的特點(diǎn)，且具有很高的重復(fù)精度，并不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)漂移。選用LT-Q21系列的傳感器，0.025mm或0.35的分辨率足可以滿(mǎn)足對(duì)其高精度加工的要求。

　　其次，基于其非接觸的測(cè)量方式，避免了傳感器長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致的內(nèi)部磨損狀況，從而不會(huì)導(dǎo)致信號(hào)漂移或精度下降。

　　再者，全金屬外殼可以最大限度的抵抗外部的物理因素的影響，可承受卷板機(jī)在工作時(shí)的振動(dòng)或沖擊，并隔絕油污、粉塵類(lèi)污染源的侵蝕，大大增強(qiáng)了其使用壽命。

　　另一方面，從經(jīng)濟(jì)角度看，就單個(gè)傳感器而言，由于原理不同和制造工藝的差別，磁致伸縮產(chǎn)品比直線電位計(jì)產(chǎn)品的價(jià)格會(huì)高出一些。而，磁致伸縮直線位移傳感器由于其內(nèi)部無(wú)機(jī)械磨損，壽命遠(yuǎn)比直線電位計(jì)產(chǎn)品高出很多，又免去了用戶(hù)維護(hù)費(fèi)用和維護(hù)導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)的損失，性?xún)r(jià)比顯而易見(jiàn)。