L'efficienza, la flessibilità e la trasparenza sono fondamentali per una competitività sostenibile. Per le macchine di produzione, l'attenzione è rivolta all'efficienza e all'affidabilità, mentre la tecnologia dei banchi di prova richiede flessibilità in termini di interfacce, sensori e attuatori. Le apparecchiature di collaudo automatizzate e i banchi di prova avanzati richiedono sistemi di controllo dinamici e dati di misura precisi e calibrati. Gli operatori desiderano rendere i propri sistemi a prova di futuro, ad esempio attraverso nuove tecnologie di sicurezza, il monitoraggio delle condizioni o la misurazione dei consumi energetici al fine di ottimizzarli.
Grazie alla nostra tecnologia di misura e collaudo integrata nei sistemi, vi offriamo una gamma modulare di prodotti hardware e software per la progettazione di sistemi DAQ avanzati e ad alte prestazioni.
Il tuo vantaggio competitivo nel campo della tecnologia di misura e collaudo con Beckhoff:
- tecnologia di misura integrata nella piattaforma di automazione
- una vasta gamma di terminali di misura EtherCAT con varie classi di performance
- ampia varietà di segnali supportati, numero di canali e configurazioni
- piattaforma per la fase di pre-sviluppo, banchi di prova, tecnologia di misura in linea o a fine linea
- la tecnologia di misura può essere integrata con le architetture di controllo esistenti
Catena di misura completa per sistemi DAQ: dall'acquisizione dei dati all'analisi
Campi di applicazione
Machine building
System-integrated measurement technology increases the competitiveness of machines.
Test benches
Dynamic measurement technology optimizes test benches in research and laboratories.
Energy and power measurement
IIoT-enabled solutions offer transparency for machines and energy distribution.
La nostra tecnologia per la misurazione e il collaudo
Controllo PC-based – acquisizione dati ad alte prestazioni, in modalità autonoma o integrata nel sistema
Grazie al controllo PC-based, Beckhoff offre una soluzione di sistema aperta per i sistemi DAQ e per tutti i settori della tecnologia di misura e collaudo. I PC industriali scalabili costituiscono la spina dorsale del sistema, integrati con la piattaforma software TwinCAT. Grazie al design modulare e alla scalabilità in termini di prestazioni, offriamo soluzioni hardware per tutte le funzioni della macchina. Questo approccio è applicabile anche a tutte le attività richieste in ambito metrologico. I sistemi di controllo PC-based scalabili gestiscono senza difficoltà anche i requisiti più complessi: dall’acquisizione di 5, 500 o 50.000 canali di misura all’elaborazione di grandi quantità di dati mediante calcoli complessi, fino all’archiviazione permanente di file nell’ordine dei gigabyte.
Il tuo vantaggio competitivo nel campo della tecnologia di misura e collaudo:
- integrato nel sistema: combinare e effettuare la sincronizzazione tra la tecnologia di misura e collaudo con tutti gli altri componenti di controllo
- end-to-end: controllo di tutti i processi tramite una piattaforma software standardizzata
- scalabile: combina una tecnologia di misura ad alta precisione con I/O standard per garantire risoluzione, accuratezza, numero di canali e frequenza di campionamento ottimali
- flessibile: integrazione della tecnologia di misura e collaudo con attuatori, sistemi di visione e sensori
Sistema DAQ modulare: dall'acquisizione dei dati all'analisi
Che abbiate bisogno di precisione e risoluzione standard oppure di alta precisione e velocità estrema, con i moduli di misura EtherCAT di Beckhoff potete realizzare qualsiasi catena di misura. Ciò è garantito dall'interconnessione dei moduli hardware e software nel modo più efficiente possibile: i sensori a livello di campo sono collegati a moduli I/O che comunicano con ciascun controllore tramite un bus di campo. La tecnologia di misura Beckhoff mostra tutto il suo potenziale quando viene abbinata a EtherCAT come bus di campo per la tecnologia di misura, in grado di trasmettere grandi quantità di dati al sistema di controllo con sincronizzazione temporale. Il software TwinCAT è uno strumento di progettazione dotato di funzionalità complete: PLC, tecnologia di misura, analisi dei dati, controllo del movimento, robotica, sicurezza, visualizzazione, visione artificiale e comunicazione, compresa un'ampia gamma di connessioni a database e al cloud.
I vantaggi della tecnologia di misura integrata con i sistemi di controllo:
- variabile: connessione dei sensori IP20 e IP67 ai moduli I/O
- alte prestazioni: trasmissione dati ad alta precisione e sincronizzazione temporale con EtherCAT
- versatile: integrazione software di tutte le funzioni in TwinCAT
- flessibile: possibilità di configurare la tecnologia di misura standard e di precisione in base alle esigenze
- open: integrare la tecnologia di misura Beckhoff con i sistemi di controllo esistenti
Veloce e con sincronizzazione alle frequenze di campionamento più elevate
La tecnologia EtherCAT è stata lanciata da Beckhoff nel 2003 e resa disponibile come standard aperto per la tecnologia di automazione. Grazie alle sue eccezionali prestazioni, alla flessibilità delle topologie supportate e alla semplicità di configurazione, EtherCAT è lo standard di riferimento in molti settori industriali. EtherCAT P crea ulteriori sinergie in quanto bus di campo per l’automazione “One Cable Automation”. Con un intervento minimo di cablaggio, è possibile installare dispositivi di misura di piccole e grandi dimensioni all'esterno del quadro elettrico – distribuiti in tutto l'impianto – e utilizzarli per acquisire le misure. Inoltre, tecnologie quali i distributed clocks, il sovracampionamento e la sincronizzazione con segnali temporali esterni rendono EtherCAT davvero unico nel suo genere per l’impiego in applicazioni metrologiche in contesti di laboratorio o di produzione, fino ad arrivare ad applicazioni particolarmente esigenti in termini di dati, con migliaia di canali e frequenze di campionamento pari a 100 ksamples/s per canale.
I vantaggi per la tecnologia di misura e collaudo:
- tempi di ciclo estremamente rapidi per processi precisi ed efficienti
- prestazioni massime a velocità di 1 Gbit/s o 10 Gbit/s (EtherCAT G10)
- elevata qualità di misurazione grazie ai timestamp, ai distributed clocks e al sovracampionamento
- ampia gamma di sensori e attuatori compatibili con EtherCAT
- integrazione flessibile di altri bus di campo
Il DNA di TwinCAT: flessibilità, modularità e prestazioni eccezionali
In quanto ambiente di sviluppo end-to-end, TwinCAT 3 integra tutti i processi di progettazione e di esecuzione necessari per l'implementazione di tutte le attività di controllo. La programmazione viene eseguita in conformità agli standard di programmazione IEC 61131-3, con interfacce verso C/C++, MATLAB® e Simulink®. Anche le attività più complesse nell'elaborazione dei dati metrologici possono essere risolte facilmente con TwinCAT, grazie al supporto di un'ampia gamma di funzioni relative alla tecnologia di misura, ad esempio TwinCAT Scope per la visualizzazione, TwinCAT Analytics per l'analisi dei dati e le librerie PLC per filtri, monitoraggio delle condizioni, monitoraggio della potenza, vision e machine learning. Microsoft Visual Studio viene utilizzato come ambiente di sviluppo standard poiché supporta diversi strumenti di gestione delle versioni e semplifica la programmazione in team.
Punti di forza di TwinCAT per la tecnologia di misura e collaudo:
- La piattaforma real-time ad alte prestazioni supporta tempi di ciclo di 50 µs e inferiori
- I blocchi funzione e le funzioni software già pronti semplificano la progettazione
- può essere integrato con strumenti di sviluppo scientifico
- varie opzioni per l'archiviazione e l'analisi dei dati
I nostri prodotti di punta per la misura e il collaudo
L'intera gamma di segnali di automazione in un unico sistema
Con la sua gamma di bus e terminali EtherCAT, Beckhoff offre una linea completa di moduli I/O con gradi di protezione IP20 e IP67. È inoltre supportata un'ampia gamma di sistemi di bus di campo. Oltre ai consueti tipi e combinazioni di segnali, sono disponibili numerosi altri moduli I/O per segnali di ingresso speciali: corrente, tensione, potenza, temperatura, resistenza, termocoppie e ponti di misura, fino a varie interfacce per encoder, contatori di impulsi veloci e terminali I/O per il controllo dei motori (tecnologia di azionamenti compatti). Con i moduli I/O di Beckhoff è possibile configurare una soluzione personalizzata per le attività di misura e collaudo.
I punti di forza della tecnologia di misura e collaudo:
- ampio portafoglio di terminali EtherCAT e bus
- possono essere combinati per creare configurazioni I/O personalizzate
- vari formati e gradi di protezione IP
- libera scelta della topologia grazie alla vasta gamma di componenti infrastrutturali
- È possibile combinare risoluzioni alte e standard in base alle esigenze
Tecnologia di misura di fascia alta integrata nel sistema per applicazioni DAQ
I terminali di misura EtherCAT ELMxxxx offrono un'architettura di controllo compatta sia in ambiente produttivo che sul banco di prova. Come parte integrante del sistema universale EtherCAT, i terminali d'ingresso analogici di precisione offrono funzioni di misurazione ad alte prestazioni. I terminali EtherCAT ELMxxxx rappresentano la scelta ideale per le misurazioni che richiedono la massima precisione (0,01%, 100 ppm) e un'acquisizione rapida e sincrona. Le due serie – "basic" (10–50 ksps per canale, simultanei) ed "economy" (1 ksps per canale, multiplexati) – trasformano il sistema terminale universale in un sistema DAQ flessibile e potente.
I vantaggi della tecnologia di misura di fascia alta integrata nel sistema:
- sostituisce i sistemi DAQ esterni
- fino a 50.000 campioni al secondo per canale con acquisizione simultanea (linea base)
- sincronizzazione temporale tra terminali (distributed clocks)
- elevata precisione di misura fino a ±0,01 % (100 ppm) e oltre
- è possibile impostare numerose funzioni matematiche e filtri
- può essere abbinato ai terminali EtherCAT (ELxxxx, ESxxxx, ELXxxxx)
Risultati di misurazione precisi – certificati
Nell’ambito di una catena di misura, anche i terminali EtherCAT sono soggetti a requisiti specifici per quanto riguarda la riproducibilità e la tracciabilità dei risultati di misura. Beckhoff fornisce supporto in casi come questo con certificati di taratura rilasciati dal produttore, dal DAkkS o conformi alla norma ISO 17025 per determinati terminali EtherCAT delle serie EL3xxx ed ELM3xxx. I certificati indicano in modo specifico i punti di compensazione ottenuti e l'incertezza di misura della compensazione. Questi valori possono essere utilizzati, ad esempio, per aumentare la precisione ottenibile nell'applicazione, il che rappresenta un valore aggiunto concreto. Il certificato viene rilasciato per i singoli terminali e consente una definizione più precisa dell'intera catena di misura fino al singolo canale di misura, riducendo così l'incertezza di misura. Ogni certificato viene assegnato in modo univoco a un terminale tramite un numero identificativo. Su richiesta, è disponibile anche il servizio di ricalibrazione presso lo stabilimento di produzione di Verl.
I vantaggi della taratura per la tecnologia di misura e collaudo:
- I certificati di taratura dei terminali EtherCAT aumentano la precisione della catena di misura
- I terminali EtherCAT calibrati possono essere combinati con componenti I/O standard in base alle esigenze
- sono disponibili varianti con certificato di taratura di fabbrica, DAkkS o ISO 17025
- ricalibrazione facoltativa dei terminali EtherCAT in fabbrica
Estrarre in modo efficiente i dati di processo e del banco di prova
I dati provenienti da macchine, sistemi o banchi di prova sono preziosi e devono pertanto essere archiviati in modo affidabile e sicuro. Questo è esattamente ciò che offre il TwinCAT Database Server, garantendo uno scambio di dati ad alte prestazioni tra TwinCAT e vari sistemi di database: oltre ai database relazionali come Microsoft SQL, Oracle, MySQL o SQLite, sono supportati anche database NoSQL come MongoDB, che si rivelano particolarmente utili per diverse attività di misura. L'utilizzo del TwinCAT Database Server e la connessione al database sono estremamente flessibili: dalla semplice configurazione NoCode e dalla modalità PLC Expert per i programmatori che non desiderano creare comandi SQL, fino alla modalità SQL Expert, che offre la massima flessibilità agli specialisti SQL.
I vantaggi per la tecnologia di misura e collaudo:
- scrivere le misure dal real-time direttamente nei database
- supporto per database relazionali e NoSQL
- Le diverse modalità di configurazione facilitano la progettazione e la scelta dei dati di misura
- Generazione di codice PLC per una semplice implementazione nel sistema di controllo
- vari blocchi funzione PLC per diversi gruppi di utenti
Unire i mondi della tecnologia di misura
In numerose applicazioni di laboratorio, LabVIEW™ è ormai affermato come linguaggio di programmazione, sistema di gestione delle ricette e interfaccia uomo-macchina (HMI). Ciononostante, nessuno deve rinunciare ai vantaggi offerti da un sistema TwinCAT, con la sua versatilità e la sua funzionalità real-time: grazie all’interfaccia bidirezionale TwinCAT 3 perLabVIEW™, l’operatore può accedere comodamente a tutti i dati TwinCAT tramite la ben nota interfaccia LabVIEW™ e integrarli nell’applicazione LabVIEW™. È possibile scegliere tra diverse modalità di trasmissione per ottenere tempi di risposta rapidi o larghezze di banda elevate. Sono disponibili interfacce di visualizzazione (VI) client ADS per LabVIEW™ per lo scambio di dati con il TwinCAT runtime. Un VI client NTP garantisce la sincronizzazione di entrambi i sistemi.
I vantaggi nel campo della tecnologia di misura e collaudo:
- ottimizza lo scambio di dati tra il livello utente di LabVIEW™ e l'hardware Beckhoff
- comunicazione bidirezionale tra TwinCAT e LabVIEW™
- I dati TwinCAT possono essere trasmessi in streaming, elaborati e visualizzati in LabVIEW™
- I dati LabVIEW™ possono controllare i sistemi TwinCAT e trasferire segnali di misura esterni a TwinCAT
(LabVIEW™ e NI™ sono marchi registrati di National Instruments™. Né Beckhoff, né alcun programma software o altri beni o servizi offerti da Beckhoff sono affiliati a, approvati da o sponsorizzati da National Instruments™.
Siete alla ricerca di soluzioni per applicazioni speciali?
TwinCAT Machine Learning – intelligenza artificiale a livello di controllo
L'intelligenza artificiale (AI) è una tecnologia efficace per l'automazione dei processi. Il Machine Learning (ML), in quanto metodo di AI, è ideale per individuare modelli o anomalie in grandi quantità di dati. Tuttavia, spesso non ci sono abbastanza esperti di AI per poter implementare l’intelligenza artificiale su larga scala.
Grazie alla gamma di soluzioni di intelligenza artificiale TwinCAT Machine Learning integrate nel sistema, i programmatori possono sviluppare modelli di intelligenza artificiale di alta qualità basati sui propri processi, senza bisogno di competenze specifiche in materia, ed eseguirli in real-time nel controllore della macchina.
TwinCAT Analytics – creazione e diffusione di informazioni utili ricavate dai dati
TwinCAT Analytics è una famiglia di prodotti dedicata all'analisi completa dei dati delle macchine, da una singola macchina locale a parchi macchine distribuiti in diverse sedi. Diversi strumenti consentono di mappare l'intero flusso di lavoro, dall'acquisizione dei dati grezzi e dalla loro valutazione tramite vari algoritmi fino all'archiviazione e alla visualizzazione dei dati delle macchine in tempo reale e storicizzati, ad esempio nei dashboard "One-Click" di TwinCAT Analytics.
Poiché le applicazioni on-premises vengono sempre più spesso trasferite su sistemi cloud, è necessario che anche le macchine e gli impianti trasmettano a questi ultimi le informazioni relative alla loro produzione e al loro stato. TwinCAT IoT garantisce la connessione necessaria tramite OPC UA, MQTT o REST.
MATLAB® e Simulink®: partner affidabili per TwinCAT
MATLAB® e Simulink® sono ambienti di programmazione affermati nel mondo scientifico e industriale. Con TwinCAT Target per MATLAB® e Simulink® e TwinCAT Interface per MATLAB® e Simulink®, Beckhoff supporta una profonda integrazione di entrambi gli strumenti in TwinCAT.
Partendo dalla progettazione in Simulink®, è possibile generare modelli di oggetti TwinCAT (TcCOM) istanziabili, che vengono attivati direttamente tramite un task in tempo reale o richiamati tramite altri TcCOM. Ciò consente, ad esempio, di creare osservatori o sensori virtuali che possono essere eseguiti in real-time oppure di simulare in tempo reale il comportamento di componenti inesistenti (hardware-in-the-loop). Con TwinCAT Target for MATLAB®, le funzioni sviluppate nel linguaggio di scripting MATLAB® possono essere tradotte in codice C/C++ tramite MATLAB® Coder™ e utilizzate in TwinCAT.
Condition monitoring – integrato nel sistema di controllo o come soluzione aggiuntiva in impianti esistenti
I vantaggi della manutenzione proattiva sono indiscutibili: l'affidabilità dei sistemi aumenta, i costi di manutenzione diminuiscono e la produttività si mantiene costantemente a un livello elevato.
Il programma di tecnologia di misura flessibile di Beckhoff e la libreria di condition monitoring TwinCAT forniscono tutti gli strumenti necessari per implementare un monitoraggio altamente efficace delle condizioni delle macchine, basato su una collaudata tecnologia di controllo PC-based e su una comunicazione ad alte prestazioni tramite EtherCAT. I nostri prodotti per il condition monitoring vengono utilizzati da molti anni anche per il monitoraggio delle turbine eoliche.
Ulteriori informazioni sulla tecnologia di misura e collaudo
Information media
You can find our brochures, videos, and webinars on measurement and testing technology here.
ELMxxxx | Measurement technology
EtherCAT measurement terminals for versatile and high-performance data acquisition (DAQ) in the industrial and test field.
Power measurement
The integrated power measurement enables network monitoring, process control and power monitoring in the I/O system.
Electrical power and energy systems
Smart automation solutions for power generation and distribution.