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analog
digital
zeitsynchron
abge
tast
et
P A K M K I I
Wirksame Vernetzung von digitalen Daten und analogen Signalen
Die Erfassung und Analyse von digitalen Bus-Daten zusammen
mit analogen hochdynamischen Signalen sind von entscheidender
Bedeutung bei der Lösung technischer Herausforderungen.
PAK bietet beide Schnittstellen in einem Frontend. Die Signale
werden bei der Erfassung zeitgleich abgetastet. Das ermöglicht
zuverlässige ereignisgesteuerte Online- und Offline-Analysen.
Perfekte Symbiose
DIGITALCAN
FlexRayTM
EtherCAT®
IRIG GPS
ANALOGund
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In modernen Kraftfahrzeugen und industriellen Anlagen werden heute eine Vielzahl
elektronischer Steuergeräte über digitale Busse vernetzt. Das ermöglicht eine
verbesserte Funktionalität, Gewichtsreduktion und ausgewogene Kostenstruktur
bei gleichzeitiger Erhöhung der Zuverlässigkeit.
Bei der Entwicklung komplexer Maschinen müssen sowohl digitale Daten als
auch analoge Messgrößen, wie Temperatur, Druck, Schwingung und Schall,
zeitsynchron erfasst werden. Aufgrund der dynamischen Eigenschaft dieser
Signale ist es unerlässlich, dass sowohl analoge als auch digitale Daten synchron
verarbeitet werden. Die kontinuierlichen Größen sind so leicht mit digitalen Daten
und Umgebungsparametern korrelierbar.
PAK erfasst beide Signaltypen im PAK MKII-Frontend für eine genaue
Zeitsynchronisation und anschließende Analyse. Die Analyse analoger Größen,
wie Schwingung und mechanische Spannung, kann daher exakt zu den Daten der
digitalen Busse und damit zu einem bestimmten Betriebszustand des Prüflings
in Beziehung gesetzt werden. Diese ereignisorientierte Analysemethode bildet
die Basis für die effektive Bearbeitung von Entwicklungsaufgaben. Das PAK MKII
unterstützt in einem Gehäuse eine Vielzahl an digitalen Bussen und bietet mit
seinem multifunktionalen Design ein Höchstmaß an Flexibilität und Einfachheit.
PAK ErFASST SOWOHL AnALOGE ALS AUcH DIGITALE SIGnALE In FOLGEnDEn EInSATZGEBIETEn: Automobilindustrie, Luft- und raumfahrt, Schiffbau, Industrieanla-gen, Eisenbahntechnik, Haushaltsgüter und vieles mehr
IrIG. Die Inter range Instrumentation Group (IrIG) ist bekannt für den IrIG-Timecode-Standard. Dieser wird
verwendet, um Video-, Telemetrie-, radar- und andere
Prüfstandsdaten mit einem Zeitstempel zu versehen, wenn
gleichzeitig Systeme verschiedener Hersteller verwendet
werden. Einsatzfelder des IrIG-Standards sind militärische
als auch nicht-militärische Anwendungen mit großen und
komplexen Systemen.
GPS. Das globale Positionierungssystem ist ein globales navigationssatelliten-System zur Positionsbestimmung
und Zeitmessung, das zuverlässige Informationen
jederzeit und überall auf oder nahe der Erde liefert, wo
eine uneingeschränkte Sichtlinie von vier oder mehr
GPS-Satelliten besteht. Es wird zunehmend eingesetzt,
um Messungen zu synchronisieren, die an gleichen oder
unterschiedlichen Standorten durchgeführt wurden.
SPAnnUnGSEInGÄnGE
IcP®-SEnSOrEn
PIEZOELEKTrIScHE SEnSOrEn
E, J, K, T UnD U-THErMOELEMEnTE
Pt100- SEnSOrEn
WEGAUFnEHMEr, InDUKTIVE MESSWErTGEBEr (LVDT)
DEHnUnGSMESSSTrEIFEn
POLArISIErTE KOnDEnSATOr-MIKrOFOnE
PULSGEBEr UnD -ZÄHLEr
SPAnnUnGSAUSGÄnGE
Modulares System für alle Aufgaben
Der Unterschied in der Genauigkeit ist in der
Synchronität der verschiedenen Quellen begründet. Jede der Quellen erfordert eine gesonderte
Behandlung. Das PAK MKII-Frontend ermöglicht eine
synchrone Verarbeitung der Daten. Die Synchronität
wird dabei über das Zusammenspiel der Verarbeitung
analoger und digitaler Daten in einem PAK MKII
erreicht. Der Messrechner erhält die rohdaten der
digitalen Busse und analogen Zeitrohdaten über
Ethernet.
analog
digitalabgetastet
Nachhaltiges Messen und Analysieren erfordert ein System für alle Aufgaben
FlexrayTM. Das FlexrayTM-Kommunikationssystem ist ein
schneller, skalierbarer, deterministischer und fehlertoleranter
serieller Feldbus für den Einsatz im Fahrzeug, wie z.B.
Brake-by-wire und Steer-by-wire. Es wurde vom FlexrayTM-
Konsortium, einer Kooperation führender Fahrzeughersteller,
entwickelt. Zukünftig kann der Feldbus ebenso auch in
kritischen Anwendungen der industriellen Automatisierung
eingesetzt werden.
cAn. Das controller Area network (cAn) wurde ursprünglich für Fahrzeug-Anwendungen als Methode zur Sicherstellung
einer robusten seriellen Kommunikation entworfen. Das Ziel
war, Kraftfahrzeuge zuverlässiger, sicherer und sparsamer zu
bauen – bei gleichzeitig gewichts- und komplexitätsreduzierten
Kabelbäumen. Seither hat sich das cAn-Protokoll auch in
der industriellen Automatisierungstechnik etabliert.
EthercAT®. Ethernet for control Automation Technology wird häufig in regelsystemen, in der Fertigungsautomatisierung
und in Prüfstandsanwendungen eingesetzt, wo höhere
Bandbreiten und Aktualisierungsraten erforderlich sind.
Das hochgradig verteilte netzwerk mit einer Vielzahl an
netzwerk-Knoten (Steuergeräten) und einem großen
physikalischen Einsatzgebiet adressiert Anwendungen, bei
denen redundanz und Sicherheit zwingend sind.
Digital
Analog
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Chasc
Das FLX42-Modul enthält eine Schnittstelle zum Anschluss an ein
FlexrayTM-netzwerk für die Aufzeichnung von FlexrayTM-basierten
nachrichten. Durch die Kombination skalierbarer statischer und
dynamischer nachrichtenübertragung bietet der FlexrayTM-Bus
weitreichende Flexibilität. Das FlexrayTM-Protokoll unterstützt:
• Fehlertolerante Zeitsynchronisation (globale Zeitbasis)
• Kollisionsfreier Buszugriff
• Garantierte Latenzzeiten
• nachrichten-orientierte Adressierung über Kennungen
• Skalierbare System-Fehlertoleranz (ein- oder zweikanalig)
• Fehlereingrenzung des Physical Layers (physikalische
Bitübertragungsschicht) durch einen unabhängigen Bus-Guardian
auf jedem Kanal
Empfangene nachrichten sind mit einem Zeitstempel versehen, um die
synchrone Erfassung mit analogen und digitalen Messdaten anderer
System-Module zu gewährleisten.
E i genscha f ten:
• Zwei unabhängige Kanäle – Dual channel
Device oder Single channel Device
(2. Anschluss deaktiviert)
• Betriebsarten: Listen-Only-Modus,
Betriebsmodus, Selbsttest-Modus
• Flexray™-Protokoll-Spezifikation V2.1A-
konform und Flexray™ Electrical-Physical-
Layer-Spezifikation V2.1A-konform
• Flexray™-Datenübertragungsrate von 2,5 /
5 / 8 oder 10 Mbit/s
• Zeitgestempelter Empfang von Flexray™-
nachrichten mit 75 ns-Auflösung
• 7-fach Lemostecker
• Konfigurierbare Kaltstartfähigkeit
• 50V Galvanische Trennung pro Interface
• Kompatibel zum FIBEX-Format
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CAN-Bus
Das cAn42-Modul verfügt über Anschlüsse für zwei unabhängige
controller Area networks (cAn) zur Überwachung von cAn-
basierten nachrichten und cAn-basierten Geräten. Jedes
cAn-Interface enthält einen SJA1000 cAn-controller
und einen TJA1040-Hochgeschwindigkeits-cAn-Sendeempfänger,
entsprechend cAn 2.0 A und 2.0 B (11-bit und 29-Bit-Identifier) und
dem Physical Layer (physikalische Bitübertragungsschicht), spezifiziert
gemäß ISO 11898-2 (Hochgeschwindigkeits-cAn). nachrichten,
die vom cAn-Bus empfangen werden, sind mit einem Zeitstempel
versehen, um ihre Erfassung mit analogen und digitalen Messdaten
anderer Module des Systems zu synchronisieren. Vollständig integriert
sind Eigenschaften wie Listen-Only-Modus, Selbstempfang von cAn-
nachrichten und die Übermittlung von remote Frames.
E i genscha f ten:
• 2 unabhängig konfigurierte cAn-Interfaces
• Sämtliche Einstellungen Software-basiert
• cAn 2.0A und 2.0B sowie ISO
11898-2-konform
• 10 kbit/s bis 1 Mbit/s Datenrate
• Zeitstempelung empfangener cAn-
nachrichten mit 5 μs-Auflösung
• Eingangsdaten-Filter empfängt
ausschließlich spezifizierte Kennungen,
sogenannte Identifier
• remote-Frame-Übermittelung und -Empfang
• Unterstützung von Daten und remote
Frames
• rJ45-Anschlüsse für cAn42-Module
• 50V Galvanische Trennung für jedes cAn-
Interface
FLX42CAN42Schn i t t s te l l e zum F l exray TM-ne t zwe r k
FlexRayTM
Schn i t t s te l l e zum cAn -ne t zwe r k
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Emp fang von Ze i t - und Pos i t i ons i n fo rma t i onen
Ergänzend zur internen GPS-Funktionalität bietet das IrG42-Modul
zwei Zusatzfunktionen: externes GPS und IrIG. Die Unterstützung
des externen GPS erfolgt durch zwei rS232F-Kommunikationskanäle
und einen Eingang zum Empfang von Zeitpulsen. IrIG-A und IrIG-B-
Daten (sowohl analoge als auch digitale Formate) werden von einem
Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler digitalisiert und decodiert. Interne
GPS-, externe GPS- und IrIG-Daten werden mit einem Zeitstempel
versehen, um sie mit analogen und digitalen Messdaten anderer Module
des Systems zu synchronisieren.
Das EcT42-Modul ermöglicht den Anschluss an andere
vernetzte EthercAT®-Slave-Geräte in Fertigungsanlagen,
Laboren und Prüfständen. Daten, die von anderen PAK MKII-
Modulen oder Drittgeräten erfasst werden, können durch die
Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Backbone und genaue EthercAT®-
Systemzeit exakt synchronisiert werden. Diese Eigenschaften tragen
dazu bei, dass der EthercAT®-Feldbus heutigen anspruchsvollen
Anforderungen genügt. Das EcT42-Modul ist mit der Bündelung
verschiedenster Funktionen in einem multifunktionalen Messsystem ein
Beispiel für die Vielseitigkeit des PAK MKII-Systems.
Schn i t t s te l l e zum Ethe rcAT® -ne t zwe r k
ECT42IRG42 and GPS42
Eigenscha f ten:
• Unterstützt Slave-to-Slave-Kommunikation
im Passiv-Modus
• Unterstützt cAnopen over EthercAT® (coE)
und Service Delivery Object (SDO) zur
Erweiterbarkeit
• Implementiertes Slave Information Interface
(SII) zur Gerätebeschreibung
• Voll-Duplex-100-Base-TX in vor- und
nachgelagerten richtungen mit galvanischer
Trennung für jede Schnittstelle
• Zeitstempelung der Daten mit 64 Bit
EthercAT®-Systemzeit
• Verteilte Uhren synchronisiert mit einem
absoluten maximalen Fehler von 100 ns
• Zykluszeiten über das gesamte EthercAT®-
netzwerk von weniger als 100 μs
• Unterstützt Hot-connect und Slave-Alias-
Adressierung für eine hohe Verfügbarkeit
• M12-Anschluss für IP67-Konformität
• Entspricht den EthercAT®-Standards IEc
61158, ISO 15745-4 und SEMI E54.20
IrIG, externe GPS- und interne IrIG-Schnittstelle
Interne GPS-Schnittstelle
E igenscha f ten:
• Betriebsarten: Interner GPS-Kanal, externer
GPS-Kanal und IrIG
• Sämtliche Einstellungen Software-basiert
• Internes GPS analog zum GPS42-Modul
• Externe GPS-Unterstützung über zwei rS232F-
Kanäle und einen Zeitimpuls-Eingang
• IrIG-A-Unterstützung für A000, A003, A130 und
A133 mit einer Aktualisierungsrate von 10 Hz
• IrIG-B-Unterstützung für B000, B003, B120,
B122 und B123 mit einer Aktualisierungsrate
von 1 Hz
• Zeitstempelung der GPS-Zeit- und
Positionsdaten mit 5 μs-Auflösung
• Zeitstempelung der IrIG-nachrichten mit 5 μs-
Auflösung
• 7-fach Lemo EHG0B-Anschluss für externes
GPS
• SMB-Stecker für IrIG
IRIG
GPS
EtherCAT®
Das GPS42 Modul enthält einen GPS-Empfänger, der mit einer externen
GPS-Antenne verbunden ist und Orts- und Zeitinformationen bestimmt.
Die Eigenschaften umfassen:
• 1 nMEA-Protokoll
• 4 Hz Positionsaktualisierungen
• 4 m cEP (circular Error Probability)
• 5 m SEP (Spherical Error Probability)
• Zeitstempelung der empfangenen GPS-Zeit- und Positionsdaten mit
5 μs-Auflösung
• 3,3 V- oder 5 V-Antennenspannung
copyright 2010 Müller-BBM VibroAkustik Systeme GmbH. PAK ist eine eingetragene Marke der Müller-BBM VibroAkustik Systeme GmbH. PAK ist eine eingetragene Marke der Müller-BBM VibroAkustik Systeme GmbH. Alle anderen mit TM oder ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind Marken oder eingetragene Marken der betreffenden Hersteller in den jeweiligen Ländern. Alle Angaben ohne Gewähr. Änderungen gemäß Produktentwicklung ohne Ankündigung vorbehalten. PAKDIGI1006G.
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