În domeniul automatizării industriale, unificarea standardelor de semnal este crucială. Este direct legat de faptul dacă întregul sistem de producție industrială poate funcționa eficient și stabil. În dezvoltarea timpurie a automatizării industriale, problema standardelor de semnal al instrumentelor a fost ca o problemă spinoasă, care a restrâns serios dezvoltarea ulterioară a industriei.
În primele zile, nu exista un standard de semnal unificat pentru instrumentele din domeniul automatizării industriale. Este ca și cum ai fi într-un oraș fără reguli de circulație, unde vehiculele circulă la întâmplare și în haos. Standardele de semnal ale instrumentelor și contoarelor produse de diferiți producători variază foarte mult.
Acest lucru face ca proiectarea multor echipamente din aval să devină extrem de complexă. Luați ca exemplu designul afișajelor. Deoarece trebuie să se adapteze la diferite standarde de semnal, inginerii trebuie să petreacă mult timp și energie pentru ajustarea circuitelor și optimizarea programelor. Nu numai că, costurile de instalare și întreținere ale echipamentelor au crescut semnificativ. Imaginați-vă că personalul de întreținere trebuie să stăpânească standardele de semnal și metodele de depanare ale multor dispozitive diferite. Aceasta este, fără îndoială, o provocare uriașă. Mai mult, problemele de compatibilitate între diferitele standarde de semnal duc adesea la incapacitatea de a comunica corect între dispozitive, afectând astfel progresul lin al întregului proces de producție.
Confruntați cu această problemă, mulți producători și-au propus propriile soluții. Printre numeroasele sugestii, accentul principal este pe semnalele electrice. Au fost propuse diverse standarde de semnal electric, iar concurența este acerbă. Unii producători consideră că o gamă specifică de semnal electric este mai potrivită pentru nevoile de automatizare industrială, în timp ce alți producători insistă că propriile soluții au mai multe avantaje. Deși această situație a unei sute de flori înflorite a promovat într-o oarecare măsură inovația tehnologică, a adus și mai mult haos în industrie. Toată lumea așteaptă să apară un standard recunoscut pe scară largă.
După o perioadă lungă de precipitații și teste de piață, au apărut în sfârșit două standarde de semnal acceptate pe scară largă. Unul este standardul de semnal pneumatic, selectat ca 20 - 100 kPa.
Standarde de semnale pneumatice: În unele situații cu cerințe extrem de ridicate împotriva exploziilor și medii dure, semnalele pneumatice sunt încă utilizate. Intervalul standard de semnal pneumatic comun este de 20100 kPa. De exemplu, în anumite zone periculoase din industria petrochimică și din alte industrii, instrumentele pneumatice folosesc aer comprimat ca mediu de transmisie a semnalului pentru a transmite valorile măsurate sau instrucțiunile de control sub formă de modificări ale presiunii aerului. Avantajul acestui standard de semnal este că este intrinsec sigur și nu produce factori periculoși, cum ar fi scântei electrice. Cu toate acestea, dezavantajul este că viteza de răspuns este relativ lentă, iar distanța de transmisie a semnalului este limitată, în general la zeci de metri.
Semnalele pneumatice au avantaje unice în unele scenarii industriale specifice. De exemplu, în medii inflamabile și explozive, semnalele pneumatice sunt mai sigure și mai fiabile. Celălalt este standardul de semnal electric, 4-20mA a devenit standardul de aur binemeritat.
Semnal curent 4-20mA: Acesta este unul dintre standardele de semnal analogic cele mai utilizate în domeniile industriale. 4mA reprezintă limita inferioară a semnalului, care corespunde de obicei punctului zero al variabilei măsurate; 20mA reprezintă limita superioară a semnalului, care corespunde întregului interval al variabilei măsurate. De exemplu, în măsurarea temperaturii, dacă domeniul de măsurare este 0°C100°C, 4mA poate corespunde cu 0°C, iar 20mA poate corespunde cu 100°C. Acest standard de semnal are avantajele capacității puternice anti-interferențe și distanța lungă de transmisie. Distanța generală de transmisie poate ajunge la sute de metri sau chiar mii de metri și poate satisface nevoile de transmisie a semnalului între diferite dispozitive din majoritatea site-urilor industriale.
Standardul 4-20mA iese în evidență în principal pentru că are multe avantaje. În primul rând, are o bună capacitate anti-interferență. În locurile de producție industrială, există diverse interferențe electromagnetice. Dacă semnalul este ușor de interferat, va duce la creșterea erorilor de măsurare și control și va afecta calitatea producției. Semnalul 4-20mA poate rămâne relativ stabil într-un mediu electromagnetic complex, asigurând o transmisie precisă a datelor.
În al doilea rând, distanța sa de transmisie este relativ mare. În întreprinderile industriale mari, distanța dintre dispozitive poate fi relativ mare, iar semnalele sunt ușor atenuate în timpul transmisiei. Puterea și caracteristicile semnalului de 4 - 20 mA îi permit să mențină o performanță bună pe distanțe lungi. În plus, acest standard permite, de asemenea, diagnosticarea defecțiunilor semnalelor. Când curentul semnalului este de 0mA, cel mai probabil indică faptul că există o defecțiune în linie, ceea ce face mai ușor pentru personalul de întreținere să găsească și să rezolve problema la timp.
Deși, odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei, automatizarea industrială trece treptat la digitalizare, iar semnalele digitale au arătat avantaje mari în multe aspecte, transmițătoarele de semnal analogice sunt încă utilizate pe scară largă. Acest lucru reflectă, de asemenea, pe deplin vitalitatea puternică a standardului 4-20mA. Transmițătoarele de semnal analogice au avantajele costurilor reduse, fiabilității ridicate și tehnologiei mature. În unele scenarii industriale care sunt sensibile la costuri și nu necesită o precizie deosebit de ridicată a semnalului, transmițătoarele de semnal analogice sunt încă prima alegere. Mai mult, multe echipamente industriale existente sunt proiectate pe baza standardului 4-20mA. Dacă toate vor fi înlocuite cu echipamente digitale, nu numai că costul va fi uriaș, dar vor exista și multe probleme, cum ar fi transformarea tehnică și pregătirea personalului.
Unificarea sistemelor de semnal al instrumentelor în automatizarea industrială este o cerință inevitabilă pentru dezvoltarea industriei. Ca standard de semnal electric, 4-20mA iese în evidență în competiția acerbă și joacă încă un rol important în producția industrială actuală. Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze, aceasta poate completa semnalele digitale și poate promova împreună dezvoltarea automatizării industriale la un nivel superior.
Yuyao Huangong automation instruments factory
