Introduktion til signalbehandlingsudfordringer

Mange typer af signalbehandling står over for udfordringer med sensorer, der er tilgængelige til overvågning af processer af alle typer. Dette inkluderer temperatur, niveau, flow, tryk, position, lys osv.; listen over anvendelser, der bruger signalbehandling, er uendelig.

Enhver industri, tung eller let, fra landbrug til elproduktion, vil gøre brug af signalbehandlingsprodukter. Hver industri vil præsentere sine egne problemer og krav.

Nogle applikationer kræver sammenligning af signaler og et output baseret på resultatet. For eksempel vil mængden af ​​olie, der forbruges af en brænder, være forskellen mellem input og output af flow, og normalt gør komplekse controllere eller PLC'er dette. Funktionelle fremskridt inden for signaldelere og flerkanalsbehandlingsanlæg betyder dog nu, at behandlingsblokken selv kan udføre noget af dette arbejde.

Udfordringer

Selvom grundlæggende signalbehandling har været i brug i mange år, udgør den stadig en udfordring for procesingeniøren. Ethvert system, der skal transmittere analoge signaler, der repræsenterer tekniske værdier, fra et målepunkt til et overvågnings-/kontrolpunkt, skal overveje flere ting. For eksempel uoverensstemmelsen mellem input og output eller det miljø, som systemet er placeret i.

Udgangssignaltypen og -niveauet fra processensorer skal matche inputkravene for controllere eller PLC'er, ellers kan der opstå problemer. En sensor med en (0 til 10) mA-udgang skal muligvis tilsluttes en controller med en (0 til 10) V-indgang eller endda et andet mA-område. Matchning af signalerne er det primære krav for enhver signalforstærker.

For at undgå jordsløjfer, som kan forårsage signalfejl, kræves isolering af udstyrsindgange/udgange på den samme kontrolsløjfe.

Indstilling og skalering af signaler, hvor sensorudgange ikke er i den samme tekniske enhed eller i flere tekniske enheder, og potentiel ændring af indstilling, hvis procesforholdene ændrer sig, er potentielle faldgruber. Hvis konditioneringsblokken nemt kan omkonfigureres til en ny indgangsindstilling, når arbejdsparametrene for en proces ændres, gør dette installationen meget nemmere. For eksempel: en flowsensor, der repræsenterer (0 til 100) l/min, er tilsluttet en datalogger, der har brug for et input, der repræsenterer (0 til 50) l/min, hvor begge bruger et (4 til 20) mA signal. Hvordan vil konditioneringsenheden håndtere uoverensstemmelsen?

Integritet

Signalintegritet er også vigtig. Et signaltab eller en forkert aflæsning kan forårsage, at et styresystem fejler eller kører uden for grænserne. Mange faktorer indefra og udefra styresystemet kan påvirke integriteten. Et robust system er derfor afgørende for at opretholde signalkvaliteten, fordi de fysiske omgivelsesforhold, kabellængden og elektrisk interferens alle kan forårsage problemer.

Isolering mellem sensorer, der kan blive spændingsførende i en fejltilstand, kan være en sikkerhedsrisiko i nogle applikationer. For nogle ingeniører kan en balsam med en passende klassificering være en vigtig faktor i valget af den rigtige enhed.

Hvis der kræves mere end én balsam, er det en enkelt enhed, der kan opfylde alle kravene. Ulempen ved dette er, at en sådan enhed kan være kompleks og dyr.

Interfaces

Derudover er det vigtigt, at procesingeniører vælger udstyr, der nemt kan forbindes, fordi controllere, PLC'er, bygningsstyringssystemer og displays skal integreres for at kunne arbejde sammen i mange forskellige kombinationer.

Derfor vil de fleste sensorer, eller den transducer, som sensoren muligvis forbindes til, forsøge at konvertere sin specifikke tekniske værdi til noget, der kan forbindes med langt de fleste styresystemer på markedet, som i praksis normalt kun accepterer et begrænset antal input. Industriens "standarder" for analog signaltransmission ligger inden for intervallet (0 til 20) mADC eller +/- (0 til 10) VDC.

Solutions

Fleksibilitet i moderne signalbehandlingsteknologi hjælper procesingeniøren med at reducere antallet af nødvendige enheder. Dette gøres ved at designe dem til at være multifunktionelle, nemme og hurtige at idriftsætte. Det korrekte valg af signalbehandlingsenhed kan løse mange af de problemer, som procesingeniøren præsenteres for.

Status Instruments' skinnemonterede SEM1700-serie af enkelt- og dobbeltkanals konditionerings- og splitterprodukter: designet til at overvinde mange af de almindelige problemer forbundet med signalkonditionering.

Brugerfleksibilitet i felten opnås gennem strømforsyning, isolering og konfiguration. En verdensomspændende strømforsyning, der fungerer fra 24 VDC og helt op til netspænding. 3k75 V isolering mellem indgange og udgange. En bred vifte af indgangs- og udgangskonfigurationer.

Procesingeniører kan bruge dobbeltkanalsenheden i to tilstande, enkel og avanceret. Enkel – overvej de grundlæggende funktioner i en signalbehandler/splitter. Avanceret – funktionaliteten tilbyder: brugergrænseflade, signaldæmpning, systemdiagnosticeringsværktøj og andre muligheder, herunder optagelse, er tilgængelige. Brug FOC-software og et standard USB-kabel til at udføre opsætningen.