信号采集仿真实验箱

　　1.试验箱功能

　　伴随着科技的发展，测控测量技术越来越广泛地应用于航空航天、汽车、加工制造等行业产品的设计、研发和生产等场合。Beckhoff采用现代测控技术新理念，以PC为载体，搭载基于EtherCAT高速以太网通讯协议和功能的IO模块，实现信号的高速采集和控制。该方法具有采样速度快，精度高，安装布线简单灵活，并具有更好的开放性和系统扩展性能。其中由Beckhoff所研发并主推的EtherCAT协议，是开放的实时以太网通讯协议，它不仅为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，更重要的是降低了系统的应用成本。EtherCAT协议还包括高精度设备同步，可选电缆冗余和功能性安全协议，其开放源代码、高性能等特点使其在工业测控行业的应用越来越成熟。Beckhoff基于EtherCAT的开放式测控系统由TwinCAT3软件、PC、EtherCATIO组成。

　　根据用户项目需求，需要建立一套基于BeckhoffPC控制及自动化新技术的试验箱，该试验箱用于测试ControlLogixAnalogI/OModules中1756-IB32（DI）、1756-OW161（DO）、1756-IF16（AI）、1756-OF8（AO）、1756-IR61（RID）及4-20mA热电偶。

 

　　2.试验箱结构

　　2.1.箱体外形

　　试验箱采用外形派力肯箱体，内部采用砂膜铝型材的版面，将BECKHOFF的控制器和模块封装在箱体内。如图2.0

 

图2.0箱体结构图

 

　　2.2结构解析

　　试验箱的系统框架如下图1.1所示，主要包含以下部分：试验面板、CX5120控制器、数字量输入EL1809、数字量输入EL2809、模拟量输入EL3058、模拟量输出EL4024及菲尼克斯定制热电阻、热电偶模块。如图2.2

 

图2.2实验箱版面与箱体布局图

 

　　3.试验箱硬件结构和拓扑方式

　　该试验箱可单独最为测试仪器对被测进行测试，也可以将任意一台定义成主站，其他三台为从站搭载成一个主从系统对被测对象进行测试。拓扑结构如图3.0

 

图3.0三套系统联调拓扑图

 

　　3.2数字量输入EL1809

　　3.2.1性能参数

 

 

　　3.2.2安装和接线方法

 

 

 

　　3.2.3诊断信息，指示灯报错等等介绍

 

 

　　3.3数字量输出模块EL2809

　　3.3.1性能参数

 

 

　　3.3.2安装和接线方法

 

 

 

　　3.3.3诊断信息，指示灯报错等等介绍

 

 

　　3.4模拟量输入模块EL3058

　　3.4.1性能参数

 

 

　　3.4.2安装和接线方法

 

 

 

　　3.4.3诊断信息，指示灯报错等介绍

 

 

 

　　3.5模拟量输出模块EL4024

　　3.5.1性能参数

 

 

 

　　3.5.2安装和接线方法

 

 

 

　　3.5.3诊断信息，指示灯报错等等介绍

 

 

 

　　3.6菲尼克斯定制模块

　　3.6.1电阻毫伏表接口端子分布

 

图1电阻毫伏表接口端子分布图

 

　　3.6.2接口端子定义说明

　　（1）P1端子接入24V电源和485通信信号，定义如下。图1中P1端子右侧为P1_1。

 

 

 

　　上图中P3端子左侧为P3_1，P3端子接口如下：

 

 

 

　　上图中P4端子右侧为P4_1，P4端子接口如下：

 

 

　　上图中P5端子右侧为P5_1，P5端子接口如下：