Transmisja analogowa – podstawa komunikacji przemysłowej
Transmisja analogowa to tradycyjny sposób przekazywania informacji. W odróżnieniu od swojego cyfrowego odpowiednika do reprezentowania informacji wykorzystuje sygnał ciągły. W przemysłowych systemach sterowania ma to często kluczowe znaczenie ze względu na potrzebę reakcji w czasie rzeczywistym i płynnego przesyłania danych.
Pojawienie się i zastosowanie technologii sterowania przemysłowego spowodowało trzecią rewolucję przemysłową, która nie tylko znacznie poprawiła wydajność pracy, ale także pozwoliła zaoszczędzić wiele pracy i innych kosztów. Sterowanie przemysłowe odnosi się do sterowania automatyką przemysłową, które odnosi się do wykorzystania technologii komputerowej, technologii mikroelektroniki i środków elektrycznych w celu uczynienia produkcji i procesu produkcyjnego w fabryce bardziej zautomatyzowanym, wydajnym, precyzyjnym, kontrolowanym i widocznym. Główne obszary kontroli przemysłowej obejmują duże elektrownie, przemysł lotniczy, budowę zapór, przemysłową kontrolę temperatury, ogrzewanie i ceramikę. Ma niezastąpione zalety. Takie jak: Monitorowanie sieci elektroenergetycznych w czasie rzeczywistym wymaga gromadzenia dużej liczby wartości danych i przeprowadzania kompleksowego przetwarzania. Ingerencja technologii sterowania przemysłowego ułatwia przetwarzanie dużej ilości informacji.
Anatomia transmisji analogowej
Transmisja analogowa polega na wykorzystaniu ciągłego zakresu wartości. Przekształca wielkości fizyczne, takie jak temperatura lub ciśnienie, w odpowiednie sygnały napięciowe lub prądowe. Ta ciągłość zapewnia precyzję, dzięki czemu transmisja analogowa jest popularna w branżach, w których dokładność jest najważniejsza.
Wielkość analogowa odnosi się do wielkości, jaką zmienna zmienia się w sposób ciągły w pewnym zakresie; oznacza to, że może przyjmować dowolną wartość (z zakresu wartości) w określonym zakresie (dziedzina definicji). Wielkość cyfrowa jest wielkością dyskretną, a nie wielkością o ciągłej zmianie i może przyjmować tylko kilka wartości dyskretnych, takich jak binarne zmienne cyfrowe może przyjmować tylko dwie wartości.
Dlaczego warto wybrać transmisję analogową?
Transmisja analogowa może być korzystną metodą przesyłania informacji z kilku powodów:
1. Naturalna forma:Wiele zjawisk naturalnych ma charakter analogowy, więc nie wymagają konwersji cyfrowej przed transmisją. Na przykład sygnały audio i wizualne są naturalnie analogowe.
2. Prostota sprzętu:Analogowe systemy transmisji, takie jak systemy radiowe FM/AM, są często prostsze i tańsze niż systemy cyfrowe. Jest to korzystne podczas konfigurowania systemów, w których głównymi czynnikami są koszt i prostota.
3. Mniejsze opóźnienie:Systemy analogowe często oferują mniejsze opóźnienia niż systemy cyfrowe, ponieważ nie wymagają czasu na kodowanie i dekodowanie sygnału.
4. Błędy wygładzania:Systemy analogowe mogą wygładzić niektóre rodzaje błędów w sposób, w jaki systemy cyfrowe nie są w stanie tego zrobić. Na przykład w systemie cyfrowym błąd pojedynczego bitu może spowodować poważny problem, ale w systemie analogowym niewielka ilość szumu zazwyczaj powoduje tylko niewielkie ilości zniekształceń.
5. Transmisja analogowa na duże odległości:Niektóre rodzaje sygnałów analogowych, takie jak fale radiowe, mogą przemieszczać się na duże odległości i nie są tak łatwo zakłócane, jak niektóre sygnały cyfrowe.
Należy jednak wspomnieć również o wadach transmisji analogowej. Na przykład są bardziej podatne na utratę jakości z powodu szumu, degradacji i zakłóceń w porównaniu z sygnałami cyfrowymi. Brakuje im także zaawansowanych funkcji systemów cyfrowych, takich jak wykrywanie i korygowanie błędów.
Decyzja pomiędzy transmisją analogową a cyfrową ostatecznie zależy od konkretnych wymagań aplikacji.
Temperatura, wilgotność, ciśnienie, natężenie przepływu itp. mierzone przez czujnik są sygnałami analogowymi, podczas gdy normalnie otwarte i normalnie zamknięte są sygnałami cyfrowymi (zwanymi również cyfrowymi). Sygnały przetwornika to zazwyczaj sygnały analogowe o natężeniu prądu 4–20 mA lub napięcie 0-5 V, 0-10 V. Personel budowlany woli używać 4-20 mA do przesyłania sygnałów analogowych w sytuacjach związanych ze sterowaniem przemysłowym i rzadko używa 0-5 V i 0-10 V.
Jaki jest powód?
Po pierwsze, ogólnie rzecz biorąc, zakłócenia elektromagnetyczne w fabrykach lub na placach budowy są bardzo poważne, a sygnały napięciowe są bardziej podatne na zakłócenia niż sygnały prądowe. Co więcej, odległość transmisji sygnału prądowego jest większa niż odległość transmisji sygnału napięciowego i nie powoduje tłumienia sygnału.
Po drugie, prąd sygnału instrumentów ogólnych wynosi 4-20 mA (4-20 mA oznacza prąd minimalny 4 mA, prąd maksymalny 20 mA). Stosowane jest najniższe 4 mA, ponieważ umożliwia wykrycie punktu rozłączenia. Maksymalne natężenie 20 mA jest stosowane w celu spełnienia wymagań przeciwwybuchowych, ponieważ energia potencjalna iskry spowodowana włączeniem i wyłączeniem sygnału prądowego 20 mA nie jest wystarczająca do zapalenia punktu wybuchu gazu palnego. Jeśli przekroczy 20 mA, istnieje niebezpieczeństwo wybuchu. Na przykład gdy czujnik gazu wykrywa gazy łatwopalne i wybuchowe, takie jak tlenek węgla i wodór, należy zwrócić uwagę na ochronę przeciwwybuchową.
Wreszcie, przesyłając sygnał, należy wziąć pod uwagę, że na przewodzie występuje opór. Jeśli zostanie zastosowana transmisja napięcia, na przewodzie zostanie wygenerowany pewien spadek napięcia, a sygnał po stronie odbiorczej będzie generował pewien błąd, co doprowadzi do niedokładnego pomiaru. Dlatego w przemysłowych systemach sterowania transmisja sygnału prądowego jest zwykle stosowana, gdy duża odległość jest mniejsza niż 100 metrów, a transmisja sygnału napięciowego 0-5 V może być stosowana do transmisji na małe odległości.
W przemysłowym systemie sterowania przetwornik jest niezbędny, a sposób transmisji sygnału analogowego przetwornika jest bardzo ważnym czynnikiem. W zależności od własnego środowiska użytkowania, zakresu pomiarowego i innych czynników, wybierz odpowiedni tryb wyjścia analogowego nadajnika, aby uzyskać dokładny pomiar i pomóc w pracy. Mamy doskonały porowaty element metalowy/element ze stali nierdzewnej. czujnik/sonda temperatury i wilgotności, produkt i usługa w obudowie przeciwwybuchowej alarmu gazowego. Istnieje wiele rozmiarów do wyboru, dostępna jest również dostosowana usługa przetwarzania.
Czas publikacji: 12 grudnia 2020 r
