EtherCATのシステムにトルクセンサ(変換器)を接続する - TIM-ECを使用

トルクセンサを、接続する典型的な方法は、EtherCATの標準I/Oモジュールを使用することです。 例えば、周波数またはアナログで入力の場合です。 このアプローチは、標準化の立場からは利点を提供していますが、重大な欠点もあります。HBMのモデルT40Bのように、高度に発達した高精度のトルクセンサは、このアプローチでは、センサの全能力を活用するには、あまりにも能力が不足しています。

 

 

T40Bトルクセンサ

標準接続は多くの場合、高性能トルクセンサ用には不十分

 

なぜでしょうか?説明は簡単です。センサメーカーは、センサのシグナルコンディショニングと診断機能を開発しフィールドバス上に提供する最適な立場だからです」と、フランスのDynosens社のYves Rosnoblet氏は説明しています。

自動化システムの提供者によって開発されたI/Oモジュールは、広範なアプリケーション用に設計する必要があるので、すべてのインテリジェント・センサ向けには最適化されていません。つまり、T40Bクラスのような高性能センサ向けにはなっていません」 対策をしないと、最終的な結果は、ローカル列車用のルート上を動く高速列車のようになります。どのような対策があるでしょうか?それはHBMが提供するTIM-ECを使用することです。

TIM-EC: A veritable magician's box for torque measurement technology

プロダクトマネージャーのMarkus Haller
TIM-ECインタフェースモジュール

TIM-ECインタフェースモジュールは、EtherCATのシステムにT40Bトルクセンサを接続する際に、この脆弱性を回避する興味深い方法を提供しています。25ビットの最大入力解像度で、TIM-ECは、優れた精度等級を可能にします。デジタルデータ転送における最小群遅延とTIM-ECが、EtherCATネットワーク上で、高性能トルクセンサが性能を発揮することを可能にします。 これにより、EtherCATとHBMのトルクセンサの両方の性能を最適に活用することになります。結果的には、効率的にテストベンチを制御し、テストを実施する事が確実にできます。つまり、より良い製品作りのために、より正確な計測結果をめざすという究極の目標に近づくことになります。

TIM-ECにより、制御および自動化ソリューションが最適に動作し、テスト作業の課題に対応することができます。HBMのトルク・プロダクトマネージャーのMarkus Hallerが、説明しているようにこれは、TIM-ECのモジュラー構造により可能になっています。「TIM-ECは、包括的な、診断データとトルク、回転速度、回転角度およびパワーの計測値をユーザーに提供します。新しい「相互通信」機能により、バスバックプレーンで接続された2つの別々のTIM-ECモジュール上で1個のセンサを、動作させることができます。 二次的影響がなく、互いに独立して、各モジュールにおいて、信号調節、スケーリング、較正データなどのすべての設定が保存・変更ができます。」  TIM-ECモジュールは、単なる高精度のI/Oモジュールではなく、はるかに多くの機能を持っています。数々の特別な機能により、TIM-ECモジュールは、トルク計測を改善し、最適化する正真正銘の「マジック・ボックス」となります。

TIM-ECでセンサ特性曲線の線形化

直線性を確保するために、TIM-ECにはデータポイントの直線近似機能が備わり、計測チェーン(トルクセンサとインタフェースモジュールからなる) のすべての要素を互いに最適に組み合わせられます。また診断システムWebサーバ、EtherCAT)が内蔵され、必要に応じて計測チェーン全体の情報取得も可能です。

異なる産業用イーサネットネットが混在する運用

世界的なレベルでTIM-ECの開発が続いています。新しいTIM-EC機能が、異なる産業用イーサネットネットワークの混合運用のための将来への基盤となります。 EtherCATとPROFINETネットワーク上で、トルクセンサを同時に操作することも可能です。 例えば、両ネットワーク間でリアルタイム・コミュニケーションを行うこともできます。TIM-to-TIM通信と呼ばれる、最新の相互通信機能は、新たな柔軟性をもたらします。 T40BとTIM-ECをあわせて利用することで高度な自動化テストやダイナミックテストにおいても、お持ちのトルクセンサの高い能力を活かしきることができるのです。

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