Gigabit-Ethernet macht´s möglich: Dynamische Erfassung großer Kanalzahlen, dezentral verteilt mit kaskadierbarer Rechenleistung

Die Anforderungen an Erfassungssysteme für dynamische Messdaten wachsen ständig. Ein Beispiel: An einem modernen Gasturbinen-Prüfstand müssen über 300 dynamische Kanäle mit Abtastraten bis zu 50 kHz pro Kanal erfasst werden. LTT Tasler hat jetzt für derart anspruchsvolle Messaufgaben ein neues dezentrales Konzept auf Basis der Gigabit-Ethernet Technologie entwickelt. Dabei wird eine beliebige Anzahl von Erfassungs-, Display-, Monitor- und Speicher-Stationen miteinander vernetzt.

Für die dezentrale Erfassung und Aufbereitung von Sensorsignalen kommen Frontend-Systeme vom Typ LTT180-32 SensorCorder zum Einsatz. Diese beinhalten je 32 galvanisch getrennte Eingangskanäle inklusive integrierter Kombiverstärker für Volt-, DMS- und ICP-Signale. Im DMS-Betrieb werden Voll-, Halb- und Viertelbrücken-Schaltungen unterstützt. Eine optionale Speisung mit Konstantstrom ermöglicht dabei hoch genaue und äußerst rauscharme DMS-Messungen für Hochtemperatur- Anwendungen. Die Beschaltung für die jeweilige Sensorik wird dabei per Software konfiguriert ein Umbau der Hardware ist hierfür nicht notwendig.

Das zentrale Netzwerk-Management sorgt dafür, dass jedem Frontend innerhalb des Netzes stets die benötigte Bandbreite für die Übertragung der aktiven Messkanäle zur Verfügung steht. Der Messdatenstrom von den Frontends zu den Display- und Speicherstationen basiert dabei auf einem abgesicherten Broadcast-Transfer. Damit ist es möglich, dass mehrere Display- und Monitoring-Stationen gleichzeitig den Datenstrom eines bestimmten Frontend-Systems empfangen können. Jede dieser Stationen kann, unabhängig von den anderen, ausgewählte Messkanäle anzeigen, speichern oder verarbeiten. Somit lassen sich z.B. große Kanalzahlen auf mehrere Online-Displays verteilen. Ähnliches gilt für das Backup der Messdaten. Die Netzwerklast ist dabei nahezu unabhängig von der Anzahl der Stationen auf der Verarbeitungsseite.

Die offensichtlichen Vorteile der dezentralen, digitalen Vernetzung liegen zum einen im wesentlich reduzierten Verkabelungsaufwand, zum anderen in einer geringeren Störanfälligkeit. Die gegenüber Einstreuungen empfindlichen analogen Kabel vom Sensor zum jeweiligen Frontend können relativ kurz gehalten werden. Die digitale Messdatenübertragung erfolgt dagegen über ein einziges, relativ unempfindliches Ethernet-Kabel, das auch als LWL ausgebildet sein kann. Auch größere Entfernungen (typisch z.B. 100 Meter) zwischen Messobjekt und Auswertestationen sind dabei problemlos und verlustfrei überbrückbar. Darüber hinaus erlaubt die Unabhängigkeit der einzelnen Display-Clients die Einbindung eigener Software Pakete seitens der Anwender über das bereitgestellte API.



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