倍福el1024端子模塊全新BECKHOFF倍福PLC  工業自動化在探測服務領域的應用 在漢福德和利文斯頓探測器的研究過程中，基于 PC 的控制系統和 EtherCAT 被用作高速通訊系統。來自漢福德區的 Daniel Sigg 和 Richard McCarthy 負責自動化技術的實施工作。LIGO *科研人員 Daniel Sigg 解釋道：“基于 PC 的控制技術用于干涉儀臂末端處基于伺服的激光 控制系統。

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激光干涉儀被安置在 L 形超高真空系統中，該系統體積非 常龐大，位于漢福德的系統支柱長度為 2 千米，而位于文斯頓的支柱 長度則為 4 千米。因此，該應用中的遠程控制，包括用于穩定激光頻 率的伺服控制，是一個關鍵要求倍福el1024端子模塊全新BECKHOFF倍福PLC。我們還應用 EtherCAT 技術實現了高 度復雜的數據采集系統。” 基于 PC 的控制系統主要的任務是監測研究設備，這包括配電系統 的時序控制，系統通過 RS232 或 RS485 發送大量研究數據以進行診 斷，然后將這些數據傳輸到更高級別的 EtherCAT 系統中。

LIGO 天文 臺*電氣工程師 Richard McCarthy 解釋說道：“我們知道這可以用 傳統 PLC 完成，但為了簡化項目中涉及到的那些系統，我們采用了基 于 PC 的控制技術。”LIGO 天文臺以前使用的自動化和 I/O 系統采用 的不是模塊化結構，而且靈活性差，不足以適應常規的系統更新和擴 展。由于需要頻繁地對科學研究設備進行修改和改進，因此控制技術 的靈活性成為了關注的重點。 EtherCAT 系統用作所有組件的集成式現場總線系統，包括 I/O、安全技 術和步進電機。

LIGO 天文臺還開發了許多自己的 EtherCAT 設備，以實 現測量和數據分析。此外，EtherCAT 和 TwinCAT 3 自動化軟件中 的多協議通訊確保研究項目中涉及到的大學和組織可以隨時訪問測量 數據。Daniel Sigg 和 Richard McCarthy 通過 TwinCAT ADS 在 LIGO 控制室 屏幕上創建直觀的可視化界面。TwinCAT 3 自動化軟件集成在 Microsoft Visual Studio® 中并可使用各種編程語言，具有很大的靈活性，并提供 大量的編程工具。LIGO 天文臺的干涉儀研究站基于 PC 的控制系統中 主要使用的是結構化文本（ST），而其它研究設備使用的則是用 C++ 或 Python 創建的代碼。 在監測功能實現方面，LIGO 使用各種倍福面板型 PC，包括一臺多點 觸控面板 CP2215。

它們被安裝在干涉儀的真空控制器處，便于實現 過程監測和泵控制以及其它功能。“我們更換的昂貴的設備是真空 系統，因此我們必須不斷監測安置真空系統、低溫泵和離子泵的建筑 物。”McCarthy 解釋說道。 由于干涉儀臂長達 4 千米，因此需要使用具有高抗噪性的光纖網絡 來與遠程電子設備來建立物理連接。這可通過帶玻璃光纖電纜接口的 EtherCAT 耦合器 EK1501 實現，可以根據站點間的距離選擇多模（ 長 2000 米）或單模型號（長 20000 米）。

除了光纖連接之外，EtherCAT 橋接端子模塊 EL6692 可在 EtherCAT I/O 環形拓撲結構和不同的主 站之間建立實時數據交換，這對讓干涉儀延伸數公里來說至關重要。 I/O 系統經常被要求遠程修改增益設置和繼電器，同時與為 LIGO 天 文臺定制的其它高精度測量電子元件連接。TwinSAFE 端子模塊可 在 LIGO 天文臺現場實現各種人員和設備保護措施，它們直接與倍福