倍福基于 PC 的控制系统和工业以太网应用于激光干涉仪引力波观测台

　　美国科研人员利用激光干涉引力波天文台(LIGO)首次探测到引力波，这一发现印证了物理学大师爱因斯坦 100 年前基于广义相对论的引力波预言。2015 年 9 月 14 日，位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两台引力波探测器首次探测到引力波信号。2015 年 12 月 26 日，LIGO 第二次探测到引力波信号。

工业自动化在探测服务领域的应用

　　在汉福德和利文斯顿探测器的研究过程中，基于 PC 的控制系统和EtherCAT 被用作高速通讯系统。来自汉福德区的 Daniel Sigg 和 Richard McCarthy 负责自动化技术的实施工作。LIGO 资深科研人员 Daniel Sigg 解释道：“基于 PC 的控制技术用于干涉仪臂末端处基于伺服的激光控制系统。激光干涉仪被安置在 L 形超高真空系统中，该系统体积非常庞大，位于汉福德的系统支柱长度为 2 千米，而位于文斯顿的支柱长度则为 4 千米。因此，该应用中的远程控制，包括用于稳定激光频率的伺服控制，是一个关键要求。我们还应用 EtherCAT 技术实现了高度复杂的数据采集系统。”

　　基于 PC 的控制系统最主要的任务是监测研究设备，这包括配电系统的时序控制，系统通过 RS232 或 RS485 发送大量研究数据以进行诊断，然后将这些数据传输到更高级别的 EtherCAT 系统中。LIGO 天文台首席电气工程师 Richard McCarthy 解释说道：“我们知道这可以用传统 PLC 完成，但为了简化项目中涉及到的那些系统，我们采用了基于 PC 的控制技术。”LIGO 天文台以前使用的自动化和 I/O 系统采用的不是模块化结构，而且灵活性差，不足以适应常规的系统更新和扩展。由于需要频繁地对科学研究设备进行修改和改进，因此控制技术的灵活性成为了关注的重点。