倍福采用 XFC 技术的产品能够满足对快速控制、短响应时间以及微秒级确定性控制有极高要求的应用需求。该技术包含 EtherCAT 现场总线通信系统、高性能工业 PC、IP20 端子盒和 IP67 端子盒等 I/O 产品以及灵活的 TwinCAT 自动化软件。

XFC 技术具有更高的时间分辨率，为精度要求极为严苛的工艺流程带来了显著的优势。得益于优化的控制架构和各种子技术的集成，系统响应时间可远低于 100 微秒。因此，即使采用标准模块，也能以高精度和高可靠性实现高动态的离散控制场景。

XFC 技术包含以下来自不同产品领域的子技术：分布式时钟、时间戳/多时间戳、超采样、亚微秒级高速输入和输出以及微增量。这些子技术对于确保 XFC 系统的高性能和高精度起着关键作用。

分布式时钟

分布式时钟可为所有总线设备创建统一的时间基准，这对于实时过程来说至关重要，并能实现不同模块事件的精准同步。这样可以将控制动作与控制/总线周期解耦，使其可在时间轴上自由移动。分布式时钟可以实现时间确定的信号采集和输出，显著提升了工业应用的性能与可靠性。凭借其统一的时间基准，分布式时钟为所有其它 XFC 技术提供了基础支撑。

• CPU、I/O 和驱动设备的分布式绝对系统时间同步
• 内部时间分辨率：10 ns
• 分布式时钟精度：<<1 µs
• 与其它时间系统同步（外部同步功能）

时间戳

时间戳/多时间戳支持将统一分布式时钟系统时间作为数据类型进行处理。该技术能够实时精确记录事件发生的时间戳。时间戳使得数字量和模拟量事件的记录以及输出设置都可独立于总线周期。例如，这样能够实现多个驱动轴之间以及与系统时间之间的精确同步。与单个时间戳不同，多时间戳允许在每个 PLC 周期内处理多个开关量结果。

• 时间戳
  • 数字量信号单次事件触发的时间测量非常精确：分辨率为 1 ns，内部采样分辨率在 ns 范围内
  • 分布式时钟绝对时间的分辨率为 64 位，可以实现轻松的时间处理 > 580 年
• 多时间戳
  • 每个周期可以实现 32 个事件的精确时间测量：分辨率为 1 ns，内部采样分辨率在微秒范围内
  • 时间分辨率为 32 位的分布式时钟，足够用于完成 ±4 秒时帧内的动作

超采样

超采样技术可在不改变 PLC 周期的情况下，在设备端实现更高的采样速率。该技术通过在总线周期内以等时间间隔进行多次采样，并将测量数据打包传输。与标准评估方式（每个总线/控制周期 1 次测量）相比，高采样频率能够以更优的时间分辨率捕获信号，并可采集更高频率的信号。此类信号的传统检测方法需要缩短周期时间，但这会受到控制系统实际条件的限制。而超采样输出则可实现比周期时间更高的控制频率，从而在每个总线/控制周期内发出多个控制指令。

• 支持模拟量 I/O EtherCAT 端子模块（截至 2024 年）：信号转换速率最高可达 100 kSps/10 µs
• 支持 EtherCAT 数字量 I/O 端子模块（截至 2024 年）：最高 10 MSps/100 ns
• 支持角度/位移测量（截至 2024 年）：最高 100 ksps/10 µs

快速响应

如果采用输入/输出延迟极低（<1微秒）的 I/O 设备，总线信号可直接转换为物理输出信号，反之亦然。再结合其它 XFC 技术，就能通过倍福标准组件实现最快的信号处理。若配合基于 EtherCAT 的高速现场总线通信以及倍福高性能工业 PC 的短控制周期，可以实现极短的响应时间。

• 通过中央控制器可实现控制回路延迟时间 < 50 µs
• 输入/输出信号的确定性同步转换可以减少处理时间抖动
• 处理时间抖动独立于通信和 CPU 抖动

微增量

在评估轴位置/编码器时，微增量通过基于时间插值的方式在编码器实际增量之间生成额外增量，从而提高编码器计数值的空间分辨率。系统通过内部测量当前速度并据此对微增量进行插值计算。这使得编码器数值更接近轴的真实位置。

• 插值分辨率为 8 位
• 通过分布式时钟持续周期性地测定编码器计数值