能源與鋼鐵等行業中所使用的機械設備構造較為複雜，因此對投入使用的測量和分析係統的要求也相對較高。這不僅要求係統能夠快速、精確地進行數據采集
，還要求係統設計盡可能靈活、具有可擴展性、注重成本效益以及節省空間。因此
，Bonnenberg & Drescher 公司為其聲波測溫（AGAM）係統配備了倍福基於 PC 和 EtherCAT 的控製和測量技術。
  Bonnenberg & Drescher 公司總部位於德國亞登霍文
，專注於生產工藝分析與優化，其產品主要應用於燃燒控製領域。公司成立於 1971 年，成立初期主要承接核電工程項目：包括冷卻係統及關鍵部件的設計與使用壽命的分析，以及核安全防護方案的製定與實施，如輻射防護、放射性物質的安全運輸以及核電環境排放監測。上世紀 80 年代，公司經營範圍擴大至傳統發電領域，尤其專注於燃燒工藝的分析與優化。自上世紀 90 年代初以來，公司一直采用 AGAM 係統實現上述目標
，並將其廣泛應用於垃圾焚燒發電廠和高爐。
  此款測量係統的物理原理非常簡單：氣qi體ti中zhong的de聲sheng波bo速su度du取qu決jue於yu氣qi體ti溫wen度du，即ji氣qi體ti的de溫wen度du越yue高gao，聲sheng波bo的de傳chuan播bo速su度du越yue快kuai。為wei了le精jing確que測ce量liang氣qi體ti溫wen度du
，鍋guo爐lu四si周zhou分fen布bu了le多duo個ge傳chuan聲sheng器qi
，它ta們men會hui生sheng成cheng一yi個ge所suo有you裝zhuang置zhi同tong時shi接jie收shou的de信xin號hao，然ran後hou將jiang該gai信xin號hao用yong於yu計ji算suan鍋guo爐lu內nei氣qi體ti的de二er維wei溫wen度du曲qu線xian。這zhe種zhong方fang法fa的de獨du特te優you勢shi在zai於yu它ta能neng夠gou無wu輻fu射she測ce量liang氣qi體ti溫wen度du，從cong而er優you化hua設she備bei生sheng產chan流liu程cheng

，達da到dao以yi下xia效xiao果guo：
  - 優化燃燒過程，減少燃料用量，並降低二氧化碳排放量
  - 顯著減少設備腐蝕
  - 提升設備產能和利用率（垃圾焚燒）
  基於 PC 的控製技術取代專用產品
，無需額外添加組件
過去，測量和分析係統的係統設置方式相當“傳統”：以 25 kHz 的采樣頻率（即 400,000 值/秒）最多可采集 16 個通道的測量數據
，隨後這些測量值會由一個性能強大的服務器係統處理和歸檔（例如運用傅裏葉變換及關聯方法）。此外
，還需要一個用於實現簡單自動化功能的 PLC 和各種專用產品，如用於高速
、高確定性和高分辨率地采集模擬量信號（聲波）的模數轉換器。
  而使用倍福基於 PC 的控製技術可以將所需的組件數量減少至隻需一個 CPU 係統。CX2062 嵌入式控製器搭載 Intel® Xeon® CPU（2.0 GHz 時鍾頻率和 8 核處理器）
，滿足了實現計算密集型分析應用的性能要求，必要時也可以搭載性能更強大的處理器。Bonnenberg & Drescher 公司認為
，模擬量信號的快速、實(shi)時(shi)同(tong)步(bu)采(cai)集(ji)和(he)數(shu)字(zi)化(hua)處(chu)理(li)保(bao)證(zheng)了(le)分(fen)析(xi)係(xi)統(tong)的(de)質(zhi)量(liang)。采(cai)樣(yang)率(lv)越(yue)高(gao)
，尤(you)其(qi)是(shi)時(shi)間(jian)分(fen)辨(bian)率(lv)越(yue)高(gao)，抖(dou)動(dong)就(jiu)越(yue)低(di)，通(tong)過(guo)傅(fu)裏(li)葉(ye)分(fen)析(xi)和(he)測(ce)量(liang)通(tong)道(dao)關(guan)聯(lian)性(xing)進(jin)行(xing)的(de)溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)就(jiu)越(yue)精(jing)確(que)。這(zhe)正(zheng)是(shi) EL3702 EtherCAT moniliangshuruduanzimokuaifahuiqizuoyongdedifang
，yinweizhexieduanzimokuaijuyouchaocaiyanggongneng
，jichulemeigexianchangzongxianzhouqizhiwai，tamenhaiyunxingzijideceliangzhouqi

，keyiyongtalaiduixianchangzongxianjinxing“超采樣”。EtherCAT的分布式時鍾意味著時間分辨率也非常精確（+/-20 ns）。此外，整個數據集以相同的精度與 EtherCAT 周期和 TwinCAT 軟件應用程序同步並添加時間戳。EL3702 EtherCAT 端子模塊的信號采集速度達到 100 kHz，且采用新係統後，通道的數量上限也將超過 16 個。
  模塊化係統助力提升靈活性
  ADS 路由是 TwinCAT 係統的通信中心。預處理的數據可以通過 ADS 路由提供給其它應用程序使用，這些數據再通過 ADS-DLL 傳輸到 AGAM 係統的 C# 環境中進行進一步處理。處理結果隨後再通過 ADS 傳輸回 TwinCAT 係統，並可通過 EtherCAT、PROFINET 和 Modbus 等常見的現場總線接口從 TwinCAT 係統傳輸至客戶係統，或作為客戶網絡中的可視化 Web 接口提供。
  根據 Bonnenberg & Drescher 的應用經驗，係統的 I/O 層(ceng)也(ye)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)擴(kuo)展(zhan)。現(xian)有(you)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)簡(jian)單(dan)地(di)插(cha)接(jie)更(geng)多(duo)的(de)端(duan)子(zi)模(mo)塊(kuai)進(jin)行(xing)擴(kuo)展(zhan)，然(ran)後(hou)隻(zhi)需(xu)在(zai)軟(ruan)件(jian)內(nei)形(xing)成(cheng)更(geng)多(duo)現(xian)有(you)軟(ruan)件(jian)模(mo)塊(kuai)的(de)實(shi)例(li)。帶(dai)光(guang)纖(xian)接(jie)口(kou)（塑料、多模或單模光纖）的 EtherCAT 耦合器能夠進行遠距離測量並大幅減少模擬量接線工作
，進而提升係統靈活性。
  通過對等的控製係統進行質量控製
  倍福技術的使用也使係統在質保方麵取得了顯著進步。對於必要的模擬
，測量任務使用基本相同的對等係統實現：通過帶超采樣功能的 EL4732 模擬量輸出端子模塊產生的傳聲器數據模擬鍋爐上使用的組件

，並在反方向相應生成 24 V 信號。每個測量係統在交付給客戶之前都要經過數天的耐久性測試。
  改進後的 AGAM-Q1 係統也已於 2021 年正式投入使用，並已獲得德國萊茵 TüV 檢驗機構的認證，適用於經過官方認證的設備溫度測量。EL4723 輸出端子模塊可用於實現符合相關法律法規的測量係統自檢。
  過電流保護端子模塊節省空間和成本
  EL9227-5500 電子過電流保護端子模塊主要用於它的規範使用：用帶 EtherCAT 接口的電子熔斷器取代傳統的熔斷器。這樣帶來的好處包括：
  - 節省空間和成本
  - 靈活配置脫扣電流、電流及電壓的預警等級
、熔斷器特性、啟動行為等
  - 完整的電流和電壓測量功能
，作為 PLC 的循環過程數據（電源和負載診斷）
  - 豐富的診斷功能，例如可以診斷觸發原因、用戶設置更改和日誌文件
  此外，Bonnenberg & Drescher 還發現了另一個非常有用的應用場景：將電子過電流保護端子模塊用作具有測量和診斷功能的數字量開關輸出，即用於電磁閥。EtherCAT 端子模塊的測量功能可以通過趨勢線顯示開關點的電流和電壓特性，因此現在可以輕鬆
、可靠地診斷各種閥門故障，比如電纜斷裂、線圈缺陷或閥門機械缺陷。
  係統集成帶來明顯優勢
  Bonnenberg & Drescher 公司總經理 Martin Brodeck 博士總結道：“測量數據的采集、存檔
、分fen析xi和he顯xian示shi的de一yi體ti化hua為wei我wo們men帶dai來lai了le很hen多duo切qie實shi的de好hao處chu。標biao準zhun的de現xian場chang總zong線xian技ji術shu取qu代dai了le測ce量liang鏈lian前qian端duan使shi用yong的de專zhuan用yong電dian力li電dian子zi器qi件jian。這zhe樣yang可ke以yi保bao證zheng長chang達da數shu十shi年nian的de備bei件jian供gong應ying
，並bing確que保bao我wo們men能neng夠gou持chi續xu參can與yu創chuang新xin
，無wu需xu自zi己ji備bei貨huo。”
  Martin Brodeck 博士提到的另一個重要方麵是：CX2062 嵌入式控製器可在全球範圍內長期供應，至少可以使用 10 年
，隨後還可再享受 10 年的服務：“倍福在全球超過 75 個國家中有 40 家(jia)子(zi)公(gong)司(si)和(he)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)
，我(wo)們(men)的(de)客(ke)戶(hu)可(ke)以(yi)從(cong)其(qi)中(zhong)任(ren)何(he)一(yi)家(jia)海(hai)外(wai)子(zi)公(gong)司(si)或(huo)通(tong)過(guo)其(qi)合(he)作(zuo)夥(huo)伴(ban)購(gou)置(zhi)這(zhe)些(xie)組(zu)件(jian)。整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)過(guo)程(cheng)相(xiang)較(jiao)於(yu)以(yi)前(qian)得(de)到(dao)了(le)顯(xian)著(zhu)簡(jian)化(hua)，因(yin)此(ci)對(dui)我(wo)們(men)的(de)客(ke)戶(hu)來(lai)說(shuo)，係(xi)統(tong)更(geng)加(jia)可(ke)控(kong)。現(xian)在(zai)，在(zai)很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，客(ke)戶(hu)都(dou)能(neng)夠(gou)自(zi)助(zhu)服(fu)務(wu)，不(bu)需(xu)要(yao)我(wo)們(men)的(de)幹(gan)預(yu)。更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)，將(jiang)嵌(qian)入(ru)式(shi)控(kong)製(zhi)器(qi)用(yong)作(zuo)我(wo)們(men)的(de)平(ping)台(tai)基(ji)礎(chu)可(ke)以(yi)確(que)保(bao)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)和(he) IT 技術的成功融合，為包括數據庫連接和網絡接口在內的計算密集型應用創造了寶貴優勢。”
  更多信息：
  www.beckhoff.com.cn/measurement
  圖片譯文 

  AGAM 係統前：Bonnenberg & Drescher 公司總經理 Matthias Ritter 博士（左）和 Martin Brodeck 博士（右），以及倍福萊茵魯爾分公司負責人Ralf Stachelhaus（中間）

 
  用於測量電廠鍋爐內氣體溫度的完整 AGAM 係統的示意圖 

  Bonnenberg & Drescher 公司的聲波測溫（AGAM）係統的測量裝置 

  CX2062 嵌入式控製器以及插接的 EtherCAT 端子模塊構成性能強大
、高度緊湊的測量和分析係統控製解決方案