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試驗(yàn)臺工程設(shè)計(jì)集靈活性、高精度和集成性于一體

意大利 Advantech Time 公司正努力開創(chuàng)測試臺制造新局面，改寫傳統(tǒng)測量測試工程格局。倍福基于 PC 的控制技術(shù)確保了測試實(shí)驗(yàn)室的靈活性并實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科方法的運(yùn)用，將工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集這兩項(xiàng)以往總是相互獨(dú)立的活動整合于一體。

Advantech Time 工程公司是烏迪內(nèi)大學(xué)的一家衍生企業(yè)，主要為從事科研和產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的企業(yè)提供技術(shù)支持，并研究如熱力學(xué)、流體動力學(xué)、聲學(xué)或流程工業(yè)等領(lǐng)域的一些具體問題。公司采用多學(xué)科方法將科研方法與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)完美結(jié)合在一起。“我們可以全方位滿足不同企業(yè)在設(shè)計(jì)、建模、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)室測試方面的要求。”Advantech Time 總經(jīng)理兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Alessandro Armellini 解釋道。Advantech Time 公司在此基礎(chǔ)上可以針對測量任務(wù)隨時(shí)開發(fā)合適的測試裝置和軟件。

“盡管大部分要求與工業(yè)建筑和住宅建筑的空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)，或來自熱力學(xué)領(lǐng)域，但 Advantech Time 公司承接的業(yè)務(wù)范圍較廣，并不固定。”Armellini 強(qiáng)調(diào)道。項(xiàng)目通常涉及通風(fēng)、熱管理和熱傳遞。此外，公司還承接家用電器、汽車、環(huán)保、能源以及測量測控等領(lǐng)域的訂單。

“我們通常會對組件或流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。”Armellini 進(jìn)一步解釋道。他認(rèn)為，Advantech Time 的優(yōu)勢在于，他們不僅僅只是提供 Excel 表格數(shù)據(jù)，而是會針對具體問題給出解決方案，幫助客戶找到產(chǎn)品故障原因或者提高產(chǎn)品性能。“我們的客戶通常會提出非常具體的問題，這意味著我們隨時(shí)要想出全新的方案才能有效地解決問題。”Armellini 在概述他工作中一個(gè)非常有意思的方面時(shí)說道。實(shí)踐證明，倍福的解決方案對高效完成這些棘手的任務(wù)來說至關(guān)重要。

基于 PC 的控制技術(shù)助力提升靈活性和精度

與工業(yè)領(lǐng)域相比，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的項(xiàng)目通常時(shí)間有限，需要采用多學(xué)科方法。因此，靈活性、模塊化和可重復(fù)使用等方面非常重要。因?yàn)樵囼?yàn)臺上安裝的組件也必須能夠在后續(xù)項(xiàng)目中重復(fù)使用。Armellini 說道：“因此，除了精度和可靠性這兩個(gè)前提之外，對硬件最重要的要求就是需要具有極大的靈活性。倍福的解決方案在這方面為我們提供了強(qiáng)力支撐，同時(shí)又不會限制我們的想象力。”可用性也同樣重要，包括交付速度。客戶往往希望能夠迅速得到答復(fù)。因此，項(xiàng)目時(shí)間短是常態(tài)。

“倍福解決方案與我們的理念和運(yùn)作方式完全吻合。”Advantech Time 公司負(fù)責(zé)軟件開發(fā)、測量和聲學(xué)建模項(xiàng)目的區(qū)域經(jīng)理 Luca Furlani 總結(jié)并補(bǔ)充道，“多學(xué)科方法、靈活性和實(shí)時(shí)能力：我們今天購買和使用的東西，明天可能會用在完全不同的地方。因此，必須能夠讓測量和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)精確地匹配應(yīng)用及其組件的要求。”

通常，試驗(yàn)臺在其整個(gè)生命周期中都會“成長”，因?yàn)闇y試過程本身會不斷產(chǎn)生大量的專業(yè)知識，這也會改變測試方式。這種持續(xù)適應(yīng)能力不能受到所使用的平臺限制。這同樣也適用于軟件。“如果通過添加更多信號或新組件調(diào)整軟件變得過于復(fù)雜，那么這最終會限制我們的業(yè)務(wù)發(fā)展。”Furlani 強(qiáng)調(diào)道。基于 PC 的控制技術(shù)在這方面也給 Advantech Time 留下了深刻印象。

實(shí)時(shí)同步能力對于試驗(yàn)設(shè)備來說極為重要。有些任務(wù)在幾乎所有情況下都需要實(shí)時(shí)可靠地執(zhí)行，并且與其它沒有相同嚴(yán)格時(shí)間要求的任務(wù)并行執(zhí)行。Furlani 認(rèn)為這一點(diǎn)非常重要：“如果正在進(jìn)行的測試突然出現(xiàn)中斷，那么為測試所花費(fèi)的大部分時(shí)間和精力就會白白浪費(fèi)。雖然市場上有些系統(tǒng)可以執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)，但它們的編程工作很繁瑣，而且很難與系統(tǒng)的其它部分融合。因此，使用這些系統(tǒng)的效率太低，尤其是在系統(tǒng)的漸進(jìn)式開發(fā)方面。”

可靠、可擴(kuò)展和高精度

“最初，我們主要使用配備多路復(fù)用器的手動試驗(yàn)臺進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。”Armellini 解釋道，“我們試用了多款系統(tǒng)，但事實(shí)證明，它們都不可靠，有些太不靈活，有些在設(shè)置試驗(yàn)臺時(shí)需要花費(fèi)太多的時(shí)間。”Furlani 補(bǔ)充道：“我們一直在尋找一款沒有這些限制的解決方案，最終我們在倍福找到了。”由于倍福的控制技術(shù)具有良好的開放性和高靈活性，因此，Advantech Time 現(xiàn)在已經(jīng)選擇倍福的系統(tǒng)作為其自動化測試管理（數(shù)據(jù)采集、分析和顯示）平臺。通過 PC 控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)測試程序的自動化，提高了測試的準(zhǔn)確性，尤其是在需要對多個(gè)組件進(jìn)行高精度和快速調(diào)整時(shí)。

在一般的試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)中，往往會將 Windows PC 用作主界面，其性能相當(dāng)于基于 PLC 的控制系統(tǒng)，其中倍福工業(yè) PC 用作主控。所有數(shù)據(jù)采集和控制 I/O 模塊都連接至這個(gè)平臺。用于執(zhí)行測試任務(wù)的邏輯在控制系統(tǒng)中運(yùn)行。PLC 用于實(shí)現(xiàn)與相關(guān)應(yīng)用中客戶指定的特定儀器的通信。“傳統(tǒng)系統(tǒng)控制這些測試裝置的效率很低，但有了倍福基于 PC 的解決方案后，這些問題就都不復(fù)存在了。”Furlani 強(qiáng)調(diào)說道。

工程師們對倍福平臺實(shí)現(xiàn)的高精度也很滿意。“它完全可以與專為一些測量任務(wù)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)設(shè)備相媲美。”Armellini 補(bǔ)充說道，“最重要的是，倍福有大量組件可供選擇，這意味著，無論遇到什么任務(wù)，我們都可以找到合適的 I/O 模塊，甚至可以在 ELM 系列高精度測量端子模塊中進(jìn)行選擇。”

工業(yè)環(huán)境與測試實(shí)驗(yàn)室環(huán)境互聯(lián)

“我們的試驗(yàn)臺可以通過基于 PC 的控制技術(shù)與各種現(xiàn)場總線進(jìn)行通信，給我們帶來了很大幫助。”Furlani 解釋說道。因此，Advantech Time 的試驗(yàn)臺現(xiàn)在不僅能夠滿足公司的自用需求，而且還能夠出售給行業(yè)客戶。

在倍福技術(shù)的支持下，Advantech Time 公司又前進(jìn)了一大步，同時(shí)縮小了工業(yè)控制與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境兩個(gè)領(lǐng)域之間的差距。“在實(shí)驗(yàn)室里，我們通常把重點(diǎn)放在數(shù)據(jù)采集上，而把控制權(quán)留給其它往往沒那么靈活的設(shè)備。”Armellini 解釋道。他認(rèn)為，將這兩個(gè)系統(tǒng)整合起來效果會好得多：“專為工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)的 PC 控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，它為實(shí)驗(yàn)室環(huán)境提供了所需的高精度測量技術(shù)。一個(gè)集成式數(shù)據(jù)采集和控制解決方案可以實(shí)現(xiàn)軟件在環(huán)仿真系統(tǒng)，在這里，現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界得以融合，實(shí)現(xiàn)高效測試。”

圖片譯文

Advantech Time 提供設(shè)計(jì)、建模、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)室測試咨詢服務(wù)，并為測量應(yīng)用提供測試設(shè)備或軟件專項(xiàng)開發(fā)服務(wù)

總經(jīng)理 Alessandro Armellini：“我們的客戶通常會提出非常具體的問題，這意味著我們隨時(shí)要想出全新的方案才能有效地解決問題。基于 PC 的控制技術(shù)幫助我們實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。”

區(qū)域經(jīng)理 Luca Furlani：“倍福為我們的測試設(shè)備提供了各種性能強(qiáng)大、模塊化、開放的工業(yè)級硬件，而測試領(lǐng)域一直缺乏一款將靈活性、快速開發(fā)與高精度完美結(jié)合的解決方案。”

 倍福官網(wǎng)：www.beckhoff.com.cn