Во областа на индустриската автоматизација, унифицирањето на стандардите за сигнали е од клучно значење. Тоа е директно поврзано со тоа дали целиот систем на индустриско производство може да работи ефикасно и стабилно. Во раниот развој на индустриската автоматизација, прашањето за стандардите за сигнали за инструменти беше како трнлив проблем, што сериозно го ограничи понатамошниот развој на индустријата.
Во раните денови, немаше унифициран сигнален стандард за инструменти во областа на индустриската автоматизација. Ова е како да сте во град без сообраќајни правила, каде возилата возат случајно и во хаос. Стандардите за сигнали на инструментите и броилата произведени од различни производители се многу различни.
Ова директно предизвикува дизајнот на многу низводно опрема да стане исклучително сложен. Земете го дизајнот на дисплеите како пример. Бидејќи тие треба да се приспособат на различни стандарди за сигнали, инженерите треба да потрошат многу време и енергија за прилагодување на кола и оптимизирање на програмите. Не само тоа, значително се зголемија и трошоците за инсталација и одржување на опремата. Замислете дека персоналот за одржување треба да ги совлада стандардите за сигнал и методите за дебагирање на многу различни уреди. Ова е несомнено огромен предизвик. Згора на тоа, проблемите со компатибилноста помеѓу различните стандарди за сигнал често доведуваат до неможност за правилна комуникација помеѓу уредите, што влијае на непречениот напредок на целиот производствен процес.
Соочени со овој проблем, многу производители предложија свои решенија. Меѓу многуте предлози, главниот фокус е на електричните сигнали. Предложени се различни стандарди за електрични сигнали, а конкуренцијата е жестока. Некои производители веруваат дека специфичен опсег на електрични сигнали е посоодветен за потребите на индустриската автоматизација, додека други производители инсистираат нивните сопствени решенија да имаат повеќе предности. Иако оваа ситуација на расцутување на стотина цвеќиња до одреден степен промовираше технолошки иновации, таа исто така донесе поголем хаос во индустријата. Сите чекаат да се појави широко признат стандард.
По долг период на врнежи и тестирања на пазарот, конечно се појавија два широко прифатени стандарди за сигнали. Еден од нив е стандардот за пневматски сигнал, избран како 20 - 100 kPa.
Стандарди за пневматски сигнали: Во некои ситуации со екстремно високи барања за отпорност на експлозија и сурови средини, сè уште се користат пневматски сигнали. Стандардниот опсег на заеднички пневматски сигнал е 20100 kPa. На пример, во одредени опасни области во петрохемиските и другите индустрии, пневматските инструменти користат компримиран воздух како медиум за пренос на сигнал за пренос на измерените вредности или контролни инструкции во форма на промени во воздушниот притисок. Предноста на овој сигнален стандард е тоа што е суштински безбеден и не произведува опасни фактори како што се електрични искри. Сепак, недостатокот е што брзината на одговор е релативно бавна и растојанието за пренос на сигналот е ограничено, генерално во рамките на десетици метри.
Пневматските сигнали имаат единствени предности во некои специфични индустриски сценарија. На пример, во запаливи и експлозивни средини, пневматските сигнали се побезбедни и посигурни. Другиот е стандардот за електричен сигнал, 4-20mA стана заслужен златен стандард.
Тековен сигнал од 4-20 mA: Ова е еден од најкористените стандарди за аналогни сигнали во индустриските области. 4mA ја претставува долната граница на сигналот, која обично одговара на нултата точка на измерената променлива; 20 mA ја претставува горната граница на сигналот, што одговара на целиот опсег на измерената променлива. На пример, при мерење на температурата, ако опсегот на мерење е 0°C100°C, 4mA може да одговара на 0°C, а 20mA може да одговара на 100°C. Овој сигнален стандард ги има предностите на силната способност против пречки и долго растојание на пренос. Општото растојание на пренос може да достигне стотици метри, па дури и илјадници метри, и може да ги задоволи потребите за пренос на сигнал помеѓу различни уреди во повеќето индустриски локации.
Стандардот 4-20mA се издвојува главно поради тоа што има многу предности. Прво, има добра способност против мешање. Во локациите за индустриско производство, постојат различни електромагнетни пречки. Ако сигналот лесно се меша, тоа ќе доведе до зголемени грешки во мерењето и контролата и ќе влијае на квалитетот на производството. Сигналот од 4-20 mA може да остане релативно стабилен во сложена електромагнетна средина, обезбедувајќи точен пренос на податоци.
Второ, неговото преносно растојание е релативно долго. Во големите индустриски претпријатија, растојанието помеѓу уредите може да биде релативно долго, а сигналите лесно се атенуираат за време на преносот. Јачината и карактеристиките на сигналот од 4 - 20 mA му овозможуваат да одржува добри перформанси на долги растојанија. Покрај тоа, овој стандард овозможува и дијагностицирање на дефекти на сигналите. Кога струјата на сигналот е 0mA, тоа најверојатно покажува дека има дефект во линијата, што му олеснува на персоналот за одржување навреме да го пронајде и реши проблемот.
Иако со континуираниот развој на науката и технологијата, индустриската автоматизација постепено преминува кон дигитализација, а дигиталните сигнали покажаа големи предности во многу аспекти, аналогните предаватели на сигнал сè уште се широко користени. Ова, исто така, целосно ја одразува силната виталност на стандардот 4-20 mA. Аналогните предаватели на сигнал ги имаат предностите на ниската цена, високата доверливост и зрелата технологија. Во некои индустриски сценарија кои се чувствителни на трошоците и не бараат особено висока точност на сигналот, аналогните предаватели на сигнал сè уште се првиот избор. Покрај тоа, многу постоечка индустриска опрема е дизајнирана врз основа на стандардот 4-20 mA. Ако сите треба да се заменат со дигитална опрема, не само што трошоците ќе бидат огромни, туку ќе има и многу проблеми како техничка трансформација и обука на персоналот.
Обединувањето на сигналните системи за инструменти во индустриската автоматизација е неизбежен услов за развој на индустријата. Како стандард за електричен сигнал, 4-20 mA се издвојува во жестоката конкуренција и сè уште игра важна улога во тековното индустриско производство. Како што технологијата продолжува да напредува, таа може да ги надополни дигиталните сигнали и заеднички да го промовира развојот на индустриската автоматизација на повисоко ниво.
Yuyao Huangong automation instruments factory