У сферы прамысловай аўтаматызацыі ўніфікацыя стандартаў сігналаў мае вырашальнае значэнне. Гэта напрамую звязана з тым, ці зможа ўся сістэма прамысловай вытворчасці працаваць эфектыўна і стабільна. На ранніх стадыях развіцця прамысловай аўтаматызацыі пытанне стандартаў прыборных сігналаў было падобна на калючую праблему, якая сур'ёзна абмяжоўвала далейшае развіццё галіны.
Раней не было адзінага стандарту сігналаў для прыбораў у галіне прамысловай аўтаматызацыі. Гэта як у горадзе без правілаў дарожнага руху, дзе транспартныя сродкі едуць бязладна і ў хаосе. Стандарты сігналаў прыбораў і лічыльнікаў розных вытворцаў моцна адрозніваюцца.
Гэта непасрэдна прыводзіць да таго, што канструкцыя многіх наступных прылад становіцца надзвычай складанай. У якасці прыкладу возьмем дызайн дысплеяў. Паколькі ім даводзіцца адаптавацца да розных стандартаў сігналу, інжынерам трэба марнаваць шмат часу і энергіі на наладжванне схем і аптымізацыю праграм. Мала таго, значна ўзраслі выдаткі на ўстаноўку і абслугоўванне абсталявання. Уявіце сабе, што абслугоўваючаму персаналу неабходна асвоіць стандарты сігналаў і метады адладкі розных прылад. Гэта, несумненна, велізарны выклік. Больш за тое, праблемы з сумяшчальнасцю паміж рознымі стандартамі сігналаў часта прыводзяць да немагчымасці належнага ўзаемадзеяння паміж прыладамі, што ўплывае на плаўны ход усяго вытворчага працэсу.
Сутыкнуўшыся з гэтай праблемай, многія вытворцы прапанавалі свае рашэнні. Сярод мноства прапаноў галоўная ўвага надаецца электрычным сігналам. Былі прапанаваны розныя стандарты электрычных сігналаў, і канкурэнцыя жорсткая. Некаторыя вытворцы лічаць, што пэўны дыяпазон электрычнага сігналу больш падыходзіць для патрэб прамысловай аўтаматызацыі, у той час як іншыя вытворцы настойваюць на тым, што іх уласныя рашэнні маюць больш пераваг. Нягледзячы на тое, што такая сітуацыя, калі распускаюцца сотні кветак, у пэўнай ступені спрыяла тэхналагічным інавацыям, яна таксама ўнесла больш хаосу ў галіну. Усе чакаюць з'яўлення агульнапрызнанага стандарту.
Пасля доўгага перыяду ападкаў і выпрабаванняў на рынку нарэшце з'явіліся два шырока прынятыя стандарты сігналаў. Адным з іх з'яўляецца стандарт пнеўматычнага сігналу, абраны як 20 - 100 кПа.
Стандарты пнеўматычных сігналаў: у некаторых сітуацыях з вельмі высокімі патрабаваннямі да выбухаабароненасці і суровых умовах пнеўматычныя сігналы ўсё яшчэ выкарыстоўваюцца. Агульны стандартны дыяпазон пнеўматычнага сігналу складае 20100 кПа. Напрыклад, у некаторых небяспечных зонах нафтахімічнай і іншых галін прамысловасці пнеўматычныя прыборы выкарыстоўваюць сціснутае паветра ў якасці асяроддзя перадачы сігналу для перадачы вымераных значэнняў або інструкцый кіравання ў выглядзе змяненняў ціску паветра. Перавага гэтага стандарту сігналу ў тым, што ён унутранабяспечны і не стварае небяспечных фактараў, такіх як электрычныя іскры. Аднак недахопам з'яўляецца тое, што хуткасць адказу адносна нізкая, а адлегласць перадачы сігналу абмежаваная, як правіла, у межах дзесяткаў метраў.
Пнеўматычныя сігналы маюць унікальныя перавагі ў некаторых канкрэтных прамысловых сцэнарыях. Напрыклад, у гаручых і выбуханебяспечных асяроддзях пнеўматычныя сігналы больш бяспечныя і надзейныя. Іншы - стандарт электрычнага сігналу, 4-20 мА стаў заслужаным залатым стандартам.
Бягучы сігнал 4-20 мА: гэта адзін з найбольш шырока выкарыстоўваных стандартаў аналагавага сігналу ў прамысловых галінах. 4 мА ўяўляе ніжнюю мяжу сігналу, які звычайна адпавядае нулявой кропцы вымяранай зменнай; 20 мА ўяўляе сабой верхнюю мяжу сігналу, які адпавядае поўнаму дыяпазону вымяранай зменнай. Напрыклад, пры вымярэнні тэмпературы, калі дыяпазон вымярэння складае 0°C100°C, 4 мА можа адпавядаць 0°C, а 20 мА можа адпавядаць 100°C. Гэты стандарт сігналу мае такія перавагі, як моцная здольнасць супраць перашкод і вялікая адлегласць перадачы. Агульная адлегласць перадачы можа дасягаць сотняў і нават тысяч метраў і можа задаволіць патрэбы ў перадачы сігналу паміж рознымі прыладамі ў большасці прамысловых аб'ектаў.
Стандарт 4-20 мА вылучаецца галоўным чынам тым, што мае шмат пераваг. Па-першае, ён мае добрую здольнасць супраць перашкод. На прамысловых вытворчасцях існуюць розныя электрамагнітныя перашкоды. Калі сігналу лёгка ствараць перашкоды, гэта прывядзе да павелічэння памылак вымярэння і кантролю і паўплывае на якасць прадукцыі. Сігнал 4-20 мА можа заставацца адносна стабільным у складаным электрамагнітным асяроддзі, забяспечваючы дакладную перадачу даных.
Па-другое, адлегласць перадачы адносна вялікая. На буйных прамысловых прадпрыемствах адлегласць паміж прыладамі можа быць адносна вялікай, і сігналы лёгка аслабляюцца падчас перадачы. Моц і характарыстыкі сігналу 4 - 20 мА дазваляюць падтрымліваць добрую прадукцыйнасць на вялікіх адлегласцях. Акрамя таго, гэты стандарт таксама дазваляе дыягнаставаць няспраўнасці сігналаў. Калі ток сігналу складае 0 мА, гэта, хутчэй за ўсё, паказвае на няспраўнасць у лініі, што палягчае абслугоўваючаму персаналу своечасовы пошук і ліквідацыю праблемы.
Хоць з бесперапынным развіццём навукі і тэхнікі прамысловая аўтаматызацыя паступова пераходзіць да алічбоўкі, а лічбавыя сігналы паказалі вялікія перавагі ў многіх аспектах, аналагавыя перадатчыкі сігналаў па-ранейшаму шырока выкарыстоўваюцца. Гэта таксама цалкам адлюстроўвае моцную жыццяздольнасць стандарту 4-20 мА. Перадатчыкі аналагавага сігналу маюць такія перавагі, як нізкі кошт, высокая надзейнасць і развітая тэхналогія. У некаторых прамысловых сцэнарыях, якія з'яўляюцца эканамічнымі і не патрабуюць асабліва высокай дакладнасці сігналу, перадатчыкі аналагавага сігналу па-ранейшаму з'яўляюцца першым выбарам. Больш за тое, шмат існуючага прамысловага абсталявання распрацавана на аснове стандарту 4-20 мА. Калі ўсё замяніць лічбавым абсталяваннем, не толькі кошт будзе велізарны, але і ўзнікне шмат праблем, такіх як тэхнічная трансфармацыя і навучанне персаналу.
Уніфікацыя прыборна-сігнальных сістэм у прамысловай аўтаматызацыі з'яўляецца непазбежным патрабаваннем развіцця прамысловасці. У якасці стандарту электрычнага сігналу 4-20 мА вылучаецца ў жорсткай канкурэнцыі і па-ранейшаму гуляе важную ролю ў сучаснай прамысловай вытворчасці. Паколькі тэхналогія працягвае развівацца, яна можа дапаўняць лічбавыя сігналы і сумесна спрыяць развіццю прамысловай аўтаматызацыі на больш высокі ўзровень.
Yuyao Huangong automation instruments factory
