原裝倍福kl3454端子模塊BECKHOFF倍福PLC EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)連接所有系統(tǒng)及子系統(tǒng) 天文臺的控制系統(tǒng)使用一臺 C6640 工業(yè) PC 作為主控制平臺,各個 CX5000 系列的嵌入式控制器用作分布式控制平臺。PC 平臺確??煽?控制、監(jiān)控和管理天文臺中安裝的所有系統(tǒng)及子系統(tǒng)。這些系統(tǒng)根據(jù) 它們在天文臺內(nèi)的位置被分為五組:綜合大樓(主 PLC)、T080 望遠(yuǎn) 鏡(B080)、監(jiān)控室(BMON)、T250 望遠(yuǎn)鏡(B250)以及主綜合樓 (主服務(wù)器機(jī)架)(見圖 1)。
*現(xiàn)貨,一手貨源 價格優(yōu)勢 德國制造 品質(zhì)過硬 庫存充足 全新現(xiàn)貨 倍福全系列 優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供
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主控制室位于主綜合大樓中,用于總 體控制包括天文臺在內(nèi)的所有系統(tǒng)。盡管兩架望遠(yuǎn)鏡可以通過主控制 室控制,但本地控制室可以執(zhí)行諸如調(diào)試、維護(hù)或其它技術(shù)工作等特 殊任務(wù)。 所有控制節(jié)點都通過采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的 EtherCAT 以及采用星型 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接。后者通過 EtherCAT Automation Protocol(EAP)協(xié)議連接到在天文臺的 EtherCAT 原裝倍福kl3454端子模塊BECKHOFF倍福PLC網(wǎng)絡(luò)中的 C250 攝像頭 的控制單元。通訊通過使用 EtherCAT 或 Ethernet 協(xié)議的光纖電纜實 現(xiàn)。EtherCAT 的高帶寬使得每個周期都能輸送一次狀態(tài)信息。位于特 魯埃爾的 CEFCA 內(nèi)設(shè)有一個遠(yuǎn)程控制中心,可以從這里管理、控制和 運(yùn)行天文臺。OAJ 狀態(tài)實時顯示在一面視頻墻上。
嵌入式控制器便于實現(xiàn)復(fù)雜的望遠(yuǎn)鏡控制 這兩架望遠(yuǎn)鏡中較小的一架,即 T80,用于執(zhí)行一些被稱為 JAST(一 開始計劃為 J-PLUS)的天體觀測任務(wù),它是一項預(yù)計在兩到三年時間 內(nèi)完成多波段光度觀測整個天體的任務(wù)。結(jié)果將用于支持校準(zhǔn)通過 JST/T250 望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的 J-PAS 天體物理學(xué)觀測。在未來五年內(nèi),T250 望遠(yuǎn)鏡將需要觀測 800 平方度或整個天體的五分之一。 T250 上安裝的是一臺專為光度監(jiān)控北部天體設(shè)計的 JPCam 廣角相 機(jī),它由機(jī)械的濾鏡快門單元和攝像系統(tǒng)構(gòu)成。后者由冷卻和真空 系統(tǒng)、CCD 探測器視場、一個光控入射窗及電子元器件構(gòu)成。濾鏡插 件、快門以及連接望遠(yuǎn)鏡的接口構(gòu)成該單元的機(jī)械基礎(chǔ)。
共有四臺 CX5020 嵌入式控制器用于控制光學(xué)鏡頭、照相機(jī)和安裝有照相機(jī)的 六足機(jī)器人(見圖 2)。照相機(jī)乙二醇水溶液的溫度調(diào)節(jié)控制也由一 臺嵌入式控制器、EtherCAT 從站模塊和內(nèi)聯(lián)的 EtherCAT 端子模塊實 現(xiàn)。冷卻系統(tǒng)確保所有熱量都從系統(tǒng)中排出,包括電子元器件和快 46 | 終用戶 | 西班牙 門,以便讓相機(jī)保持在恒溫條件下。這樣可以防止照相機(jī)元件由于熱 脹冷縮而造成不規(guī)則成像。 圓頂控制 — 整個自動化領(lǐng)域 T250 望遠(yuǎn)鏡的圓頂高度幾乎達(dá)到 13 米,重 17 噸。它的控制由一臺 裝有 TwinCAT 2 NC PTP 軟件的 CX5020 嵌入式控制器實現(xiàn)。
基于 PC 的 緊湊型控制器負(fù)責(zé)控制速度達(dá)到 27 米/分鐘的俯仰運(yùn)動、擋風(fēng)窗和 觀測窗的開關(guān)以及圓頂?shù)男D(zhuǎn)運(yùn)動。整個系統(tǒng)通過倍福集成有安全選 項卡的 AX5xx 系列伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)驅(qū)動。安全 I/O 也可以通過 TwinSAFE 端子模塊無縫集成到控制系統(tǒng)中。CX5020 通過 PROFIBUS 與 一個滑環(huán)系統(tǒng)以及另一臺安裝在圓頂下面固定部分的 CX5020 連接。 鏡面維護(hù)需要高精度輸送 T250 望遠(yuǎn)鏡的鏡面直徑為 2.55 米 — 精密儀器表面必須以*的精度 打磨,以確保盡可能地縮小反射光束的偏差。這樣一面鏡子價值約數(shù) 億歐元,這也意味著維護(hù)工作,如鋁層的重建,需要特別細(xì)心。
OAJ 為此建了一個專門的鋁室,在這里精心維護(hù)鏡面的特征值,讓其盡可 能保持在工廠交付狀態(tài)??紤]到將如此大且重的鏡子輸送到 16.5 米 遠(yuǎn)的維護(hù)室是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。上下移動鏡子的升降系統(tǒng)通過一臺 嵌入式控制器和集成有安全功能的伺服驅(qū)動器以*精度控制。速度 達(dá)到每分鐘 15 厘米 —人眼幾乎察覺不到的運(yùn)動。但是,每分鐘的加 速或減速可能會導(dǎo)致玻璃上出現(xiàn)細(xì)小劃痕,從而導(dǎo)致天體觀測誤差。