L-'istandard tad-deheb' għas-sinjali analogi tal-awtomazzjoni industrijali——4~20 mA

Għaliex l-awtomazzjoni industrijali teħtieġ "standard tad-deheb"? Qabel is-snin 20, l-istrumenti u l-miters tal-awtomazzjoni industrijali kienu għadhom "indipendenti u indipendenti", b'kull strument u miter jagħmel tiegħu u jkollu ftit konnessjoni ma' xulxin. Ħafna minnhom kienu strumenti tal-qasam installati fuq il-post, u l-operaturi kellhom imorru fuq il-post biex jiċċekkjaw il-qari tal-istrumenti. Anke jekk ikun hemm wirja ċentralizzata ta' diversi strumenti fil-kamra tal-operazzjonijiet, hija biss bidla fil-post tal-installazzjoni għall-istrumenti fuq il-post.

Jekk il-gauge tal-pressjoni jeħtieġ li jiġi mċaqlaq mis-sit għall-kamra tal-operazzjoni, mhu xejn aktar milli testendi l-pajp tat-tapping tal-pressjoni tal-gauge tal-pressjoni għall-kamra tal-operazzjoni. Dan it-tip ta' ħaġa żgur ma ssirx issa, imma meta bdejt naħdem fid-disinn tal-awtokontroll fis-snin sittin, għamilt ukoll din il-ħaġa: poġġejt il-pajp tat-tapping tal-pressjoni għall-kamra tal-operazzjoni, u għażilt gauge tal-pressjoni b'tarf, għax it-tarf tal-gauge tal-pressjoni għandu toqob li jistgħu jiġu ffissati direttament fuq quddiem tal-pannell tal-istrumenti. Naturalment, dak li qed nirreferi għalih hawnhekk huma strumenti li jintegraw sensuri ta' skoperta u wirjiet tal-parametri, bħal gauges tal-pressjoni tat-tubi tar-rebbiegħa, gauges tal-pressjoni tad-dijaframma, gauges tal-pressjoni tat-tubi f'forma ta' U, termometri tal-likwidu tal-ħġieġ, termometri bimetalliċi, miters tal-fluss tar-rotor, miters tal-ilma mekkaniċi, gauges tal-livell tal-ilma tat-tubi tal-ħġieġ, eċċ.

Iżda bit-tfaċċar ta' sensuri li joħorġu sinjali ħajjin, l-iskoperta ta' parametru b'sensor biss mhijiex biżżejjed. Huwa meħtieġ ukoll display, li jinvolvi "sinjali ta' kuntatt", jiġifieri, x'tip ta' sinjal elettriku joħroġ is-sensor u kemm hi wiesgħa l-firxa tas-sinjal. Għalhekk, is-sinjal tad-dħul tal-wiri li jaqbel ma' dan is-sensor irid ikun jista' jirċievi dan is-sinjal, u l-firxa tas-sinjal trid tissodisfa wkoll ir-rekwiżiti. L-output tas-sinjal elettriku tas-sensuri jiġi f'diversi forom, bħal vultaġġ, reżistenza, induttanza, kapaċitanza, u polz, u kull waħda għandha firxa differenti. L-iskala użata għall-wiri wkoll qed tinbidel kontinwament, u dan jagħmel id-disinn, il-produzzjoni, il-bejgħ, u l-użu tal-wirjiet wisq kumplessi. Jista' jkun jeħtieġ mijiet jew eluf ta' speċifikazzjonijiet u mudelli biex jintlaħqu r-rekwiżiti għall-kejl tal-vultaġġ biss. Jiena disinjatur tal-awtokontroll, u anke fis-snin sebgħin u tmenin, kont għadni qed nitħabat ma' din il-kwistjoni. Biex niddisinja sistema ta' skoperta tat-temperatura, kienu meħtieġa sensur tat-temperatura u display. Pereżempju, is-senser tat-temperatura użat kien termokoppja tal-platinu-rhodium tal-platinu bi skala ta' S u firxa ta' temperatura ta' 0-1300 ℃. Għalhekk, il-wiri kellu jikkorrispondi ma' dan, u kellu jkun imqabbel mat-termokoppja tal-platinu-rhodium tal-platinu bi skala ta' S u firxa ta' temperatura ta' 0-1300 ℃, mingħajr ebda żball. Dan huwa tassew frustranti għall-manifatturi tal-moniters. Iridu jippreparaw mijiet jew eluf ta' speċifikazzjonijiet ta' monitors biex l-utenti jagħżlu minnhom, u saħansitra jippersonalizzaw monitor għal kull utent!

Dan huwa biss termokoppja. Hemm ukoll reżisturi termali, termometri infra-aħmar, gauges tal-pressjoni remoti reżistivi, miters tal-fluss tar-rotor elettriċi remoti b'tubi tal-metall, b'varjetà ta' tipi ta' sinjali, parametri tal-kejl, u firxiet ta' kejl. Għalhekk, jista' jkun hemm eluf ta' mudelli u speċifikazzjonijiet dettaljati għal din il-wiri. U ċ-ċavetta hija li mhux ħafna unitajiet ta' kull mudell speċifiku u speċifikazzjoni tal-prodott jistgħu jinbiegħu, u ma jistgħux jiffurmaw lott. Taħseb li dan huwa problematiku?

In-nies għadhom intelliġenti. Jekk nibqgħu nagħmlu affarijiet bħal dawn, allura xi nies se jiġu 'l quddiem u jitolbuna nistabbilixxu regoli u standards, ngħaqqdu dan is-sinjal, u noħolqu 'lingwa universali'. Jiġifieri, irrispettivament minn liema sensur int, jekk trid tibgħat is-sinjal tal-kejl, il-kategorija u l-firxa tas-sinjal tal-kejl iridu jkunu l-istess biex kulħadd jużahom. Il-produzzjoni tal-istrument li juri s-sinjal tal-kejl li jirċievi ssir sempliċi. Mill-inqas il-kategorija tas-sinjal u l-firxa tal-kejl huma l-istess. Taħt il-kundizzjonijiet tekniċi f'dak iż-żmien, il-firxa tal-parametri tal-kejl biss hija differenti, li hija biss problema tal-iskala tal-wiri. Utenti differenti jeħtieġu biss li jużaw skala speċjali biex jordnaw.

Il-kwistjoni mqajma hawnhekk hija l-mekkaniżmu standard unifikat tas-sinjali ta' komunikazzjoni adottat bejn l-istrumenti fis-sistemi ta' kontroll industrijali, li hija l-problema tas-sistema tas-sinjali. Din tintuża biex tiżgura l-kompatibilità u l-kapaċità ta' interkonnessjoni ta' strumenti differenti.

Naturalment, l-affarijiet jeħtieġ li jsiru pass pass, għalhekk ħafna manifatturi tal-istrumenti ressqu xi suġġerimenti u prattiki. Pereżempju, f'termini ta' strumenti elettriċi, Foxboro jipproponi 10~50mA, Taylor jipproponi 1~5mA, Honeywell jipproponi 4~20mA, u naturalment, hemm ukoll sinjali elettriċi bħal 0~10V u 0~10mA. L-istrumenti pnewmatiċi kienu popolari fis-snin ħamsin u sittin minħabba l-prestazzjoni naturali tagħhom kontra l-isplużjonijiet. Il-firxa tas-sinjali pnewmatiċi tagħhom kienet ukoll wiesgħa ħafna fil-bidu, bħal 2~14, 3~15, 3~18, 5~20, 5~25, 6~30, 3~27psi, eċċ.

Wara snin ta' akkumulazzjoni, il-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta' diversi sistemi ta' sinjali ġew murija bis-sħiħ. Sinjali pnewmatiċi ntgħażlu għal 20 ~ 100kPa, filwaqt li fil-kompetizzjoni ħarxa tas-sinjali elettriċi, 4~20mA jispikka u jsir l-għażla finali għas-sistemi tas-sinjali elettriċi. Iżda fl-aħħar tas-snin tmenin, minħabba l-iżvilupp tat-teknoloġija elettronika, il-prestazzjoni kontra l-isplużjonijiet u l-preċiżjoni tal-istrumenti elettriċi tjiebu, u l-istrumenti pnewmatiċi ħarġu gradwalment fuq il-palk storiku. Bħalissa, huwa diffiċli li tara t-traċċa tiegħu.

Il-persunal tal-kontroll industrijali jirreferi għal 4-20mA bħala l-"istandard tad-deheb" u l-"lingwa universali" tas-sinjali analogi tal-awtomazzjoni industrijali. Huwa spekulat li l-ewwel introduzzjoni ta' 4-20mA minn kumpaniji tal-awtomazzjoni setgħet kienet f'nofs jew fl-aħħar tas-snin ħamsin, u għaddew kważi sebgħin sena minn dakinhar. Dawn is-sebgħin sena wrew il-vitalità ta' 4-20mAGħalkemm is-sistema tas-sinjali tal-istrumenti tal-awtomazzjoni għaddiet minn sinjali analogi għal sinjali diġitali, l-użu ta' mijiet ta' miljuni ta' trasmettituri għadu jaħdem fil-modalità tas-sinjal analogu f'xenarji ta' kontroll industrijali, u għadu 'l bogħod milli jiġi eliminat kompletament!