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1-2013

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Messtechnik Schnelle,

Messtechnik Schnelle, isolierte A/D-Messkarte aus der cobalt-Serie Mit der neuen ME-5200 stellt Meilhaus Electronic nun die ersten A/D-Messkarten aus der ME-5000 cobalt-Familie vor. Dank vieler innovativer Funktionen eignen sich diese Karten für Applikationen, die bisher nur mit sehr viel aufwändigeren Lösungen möglich waren. Die Boards haben acht analoge, voll-differentielle, simultane Eingangskanäle. Der A/D- Teil ist vom PC bis 500 V potentialgetrennt. Die Varianten ME- 526x bieten eine Auflösung von 16 bit und erreichen je nach Modell Raten von 250 kS/s bis 2 MS/s. Die hochpräzisen ME- 528x haben eine Auflösung von 18 bit und erreichen Raten von 250 kS/s bis 1,6 MS/s. Durch die potentialfrei isolierte, voll-differentielle Ausführung der Analog- Eingänge eignen sie sich hervorragend für Messungen an Applikationen mit Potential.differenz zwischen Messobjekt und PC. Die hohe Auflösung der Modelle mit 18 bit Präzisionswandler und SNR 100 dB machen die Karten außerdem zur idealen Lösung für Audio-Messungen, Klirrfaktor, FFT und ähnliches. Als Anschluss-Typ wurden platzsparende MMCX-Verbinder gewählt, die mit optionalen Adapterkabeln oder einem als Zubehör erhältlichen Anschluss-Block auf Standard-BNC umgesetzt werden können. So können sehr einfach Tastköpfe angeschlossen werden, mit denen in Kombination mit dem potentialfreien Bereich von ±10,4 V auch Messungen von höheren Spannungen sicher und ohne weitere Zusatzschaltungen möglich sind. Acht Digital-I/O-Kanäle mit TTL- Pegel ergänzen den Funktionsumfang. Innerhalb der Standard-Firmware kann die Funktion der Kanäle umgeschaltet werden. Außerdem unterstützen die Kanäle die Funktionen Compare, Bit-Change sowie Frequenz-Messung oder Frequenz-Ausgabe (4 der Kanäle). Somit können auch Steueraufgaben gelöst werden, wodurch die Messkarten zum Beispiel in Applikationen der Prozessautomation und Steuerung eingesetzt werden können. Die Digital-I/O-Kanäle sind zusammen mit den digitalen Trigger- Kanälen auf eine HDMI-Buchse geführt. Über die Trigger-Leitungen können auch mehrere Karten in einem System synchronisiert werden. Erweiterungen durch Aufsteckmodul Die ME-5200-Karten haben auch einen Steckplatz für ein Aufsteckmodul. Dieses belegt einen weiteren Slot, nutzt jedoch nicht den Bus-Anschluss, so dass Ressourcen des PC-Systems gespart werden. So können bei Bedarf zum Beispiel weitere TTL- oder opto-isolierte Digital-Kanäle ergänzt werden. Die Programmierung der Karten inkl. Aufstecktechnik erfolgt mit dem Treiber-System ME-iDS für Windows. Aufsteckboards werden dabei von der Software als eigenständige Devices betrachtet. Das Treiber-System unterstützt die Entwicklungsumgebungen C/C++, C#/.NET, Visual Basic/.NET, Delphi und in Kürze LabVIEW und MCD TestManager CE/ToolMonitore. ME-iDS umfasst zudem das sofort einsatzbereite Messprogramm ME- PowerLab3 mit dem sich schnell und ohne zu programmieren viele Messaufgaben lösen lassen. Die ME-5200 ist für die Bus-Plattformen 3 HE CompactPCI und PCI-Express erhältlich. Mit der ME-Synapse Express ist zudem eine Umsetzung der Compact- PCI-Varianten auf PCI-Express x1 over Cable möglich. • Meilhaus Electronic GmbH sales@meilhaus.com www.meilhaus.com Hintergrund-Infos zur ME-cobalt-Technik: Flexible Funktionen per Firmware/FPGA Die PC-Einsteckkarten der ME-5000 cobalt-Serie basieren auf einem modernen FPGA- Design (Xilinx FPGA). Die Hardware gibt dabei den Rahmen vor, zum Beispiel Anzahl der Kanäle, Typ der Kanäle wie: Analog-Eingänge, Digital-Eingänge/Ausgänge, opto-isolierte Digital-Eingänge/Ausgänge, Analog-Eingänge/Ausgänge etc. Die Firmware bestimmt die weiteren Funktionen der Kanäle, wobei diese innerhalb einer Firmware auch variabel sein können. Alle ME-5000 cobalt-Modelle werden mit einer Standard-Firmware ausgeliefert. Weitere Firmware wird in Zukunft von Meilhaus Electronic per Download zur Verfügung gestellt oder kann auch kundenspezifisch für Applikationen angefragt werden. Innerhalb einer Firmware können Kanäle unterschiedliche Funktionen haben. So kann ein Digital-Kanal zum Beispiel ein „herkömmlicher“ Digital-Kanal, Digital-Kanal mit Streaming, Kanal für Frequenz-Messung, Kanal für Frequenz-Ausgabe, Inkremental- Geber, Impuls-Generator oder Quadratur-Encoder sein. Die „Umschaltung“ dieser Funktionen erfolgt im Control-Center (ME-iDC) des Treiber-Systems ME-iDS. Single, Streaming, Interrupt Dank DMA-Architektur kann die ME-5000 cobalt-Serie die Daten sehr schnell direkt in den Arbeitsspeicher des PCs übertragen bzw. von dort laden. Je nach Betriebsart ist bei den Digital-I/O-Modellen eine Ein-/ Ausgaberate von bis zu 30 MHz möglich. Je nach Anforderung können folgende Betriebsarten gewählt werden: Single - in dieser Betriebsart kann ein einzelner Wert per Software- Start gelesen bzw. geschrieben werden...Streaming - hier erfolgt die Ein-/Ausgabe der Daten via FIFO. Die Zeitsteuerung übernimmt wahlweise ein Timer und/oder externe Trigger-Signale. Es stehen zahlreiche Trigger-Optionen zur Verfügung, die als Start- und Stop-Bedingung definiert werden können...Interrupt - die Funktionen Bitmuster-Änderung/Bit-Change und Bitmuster-Vergleich nutzen zum Beispiel diese Betriebsart und lösen einen Interrupt bei bestimmten, vom Anwender definierten Zuständen aus. 18 PC & Industrie 1/2013

Schwingungsmonitor erlaubt Schadensanalyse Der Schwingungsmonitor CW-200 überwacht nicht nur den aktuellen Schwingungspegel und weitere, für den Zustand einer Maschine relevante Messgrößen, sondern erlaubt zusätzlich den Betriebszustand von Maschine und Aggregaten in einstellbaren Abständen zu dokumentieren. So lassen sich z.B. täglich oder schichtweise aktuelle oder berechnete Größen in einem Trendspeicher ablegen. Durch Auswertung dieser Daten können Rückschlüsse auf die Entstehung eines Schadens gezogen und Abhilfemaßnahmen definiert werden. Der kompakte Schwingungsmonitor analysiert die mittels piezoelektrischen Schwingungssensoren gemessenen Maschinenschwingungen und errechnet hieraus den RMS-Wert der Schwinggeschwindigkeit oder -beschleunigung in drei definierbaren Frequenzbändern. Zusätzlich werden Stoßpegel und Crestfaktor berechnet, so dass auch Veränderungen in einem Lager frühzeitig detektiert werden. Mittels induktiven oder digitalen Drehzahlsensoren lassen sich die Frequenzbereiche für die Pegelanalyse bei Drehzahl-geregelten Maschinen steuern. • Synotech Sensor und Meßtechnik GmbH www.synotech.de Datenerfassung für Tablet-PCs dank neuer DAQFlex für Android API Das DAQFlex Open-Source- Software-Framework kombiniert einen „schlanken“ Treiber mit einem nachrichten-basierenden Kommando-Protokoll. Das Framework erlaubt die Programmierung von Datenerfassungsapplikationen für nahezu jedes Betriebssystem und ist auch für Embedded-Systeme ohne Betriebssystem geeignet. Die Einfachheit des Treibers steckt im sog. „Messagebased DAQ“-Protokoll (MBD) welches in der Firmware der unterstützten Geräte implementiert ist. Dieses Protokoll 20 MHz Ethernet- Zählermodul via LAN steuern bietet eine effiziente und leistungsfähige Schnittstelle zum DAQ-Gerät und einen gemeinsamen Befehlssatz, welcher die Applikationsentwicklung deutlich vereinfacht. • PLUG-IN Electronic GmbH www.plug-in.de Measurement Computing (Vertrieb: Plug-In) möchte Tablet-PCs für die USB-Messdatenerfassung erschließen. Im Gegensatz zu den klassischen PCs unterstützen Tablets jedoch andere Programmiersprachen, laufen unter unterschiedlichen Betriebssystemen, verfügen über weniger Prozessorleistung und Schnittstellen und haben eine begrenzte Batteriekapazität. So werden z.B. die beiden Programmiersprachen C# und Lab- VIEW weder von Android noch iOS unterstützt. Auch die USB- Schnittstelle wird nicht von allen Tablets unterstützt. Vor diesem Hintergrund erweiterte Measurement Computing jetzt das DAQFlex Open-Source- Software-Framework mit einer API für das Mobil-Betriebssystem Android. Dies erlaubt es dem Programmierer sich auf die Entwicklung von Messtechnik- Anwendungen für USB-Geräte zu konzentrieren, ohne tiefgehendem Verständnis des Zusammenspiels von Applikation und Betriebssystem bzw. USB-Port. Das DAQFlex-Konzept Deditec stellt das neue Zähler-Modul RO-ETH-CNT8 vor. Dieses Modul verfügt über acht Eingangszähler (48-Bit Zähler) und zwei Ausgangszähler (32-Bit Zähler). Die extrem genaue Auflösung des PWM-Verhältnisses (0,01% bei 2 kHz, 0,1% bei 20 kHz, und 1% bei 200 kHz) und der 48-Bit Zähler pro Eingangskanal sind nur zwei der Highlights dieses Moduls. Das RO-ETH-CNT8 ist mit vier verschiedenen Zählmodi ausgestattet. Der Zählmodus kann für jeden der acht Eingangskanäle separat eingestellt werden. Der Kunde hat somit die Möglichkeit, Impulse zu zählen oder auch Abstandsmessungen, Anzahl.messungen oder PWM-. Messungen durchzuführen. Die Eingangskanäle des RO-ETH-CNT8 sind standardmäßig auf 15 V - 30 V Schaltspannung ausgelegt (umkonfigurierbar auf 5 V -12 V) und verfügen über je einen 48-Bit Zähler. • Deditec www.deditec.de IHR SYSTEMHAUS FÜR PC-GESTÜTZTE FÜR PC-GESTÜTZTE MESS-, STEUERUNGS- MESS-, UND STEUERUNGS- AUTOMATISIERUNGSTECHNIK UND AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Lüfterlose Embedded-Box-Industrie-PCs Kompakte, robuste und wartungsfreie IPC www.amc-systeme.de • mit Atom-, Core-2-Duo oder i5-CPU • GBLAN, RS232/422/485, USB, VGA/DVI • erweiterbar mit PCI, PCIe, Mini-PCI oder PC/104+ • Hutschienen-, Wand- oder Standmontage • erw. Temparaturbereich: -20 … +75 °C • OS-Support: Win7/Vista/XP/XPe/CE, Linux PC & Industrie 1/2013 19

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel