Introduksjon til signalbehandlingsutfordringer

Mange typer signalbehandlingsutfordringer står overfor oss med sensorer tilgjengelig for overvåking av prosesser av alle typer. Dette inkluderer temperatur, nivå, strømning, trykk, posisjon, lys og så videre; listen over bruksområder som bruker signalbehandling er uendelig.

Enhver industri, tung eller lett, fra landbruk til kraftproduksjon, vil bruke signalbehandlingsprodukter. Hver industri vil presentere sine egne problemer og krav.

Noen applikasjoner krever sammenligning av signaler og en utgang basert på resultatet. For eksempel vil mengden olje som forbrukes av en brenner være forskjellen mellom inngangs- og utgangsstrømmen, og normalt gjør komplekse kontrollere eller PLS-er dette. Funksjonalitetsfremskritt innen signalsplittere og flerkanalsbehandlere betyr imidlertid at selve behandlingsblokken kan gjøre noe av dette arbeidet.

Utfordringer

Selv om grunnleggende signalbehandling har vært i bruk i mange år, representerer det fortsatt en utfordring for prosessingeniøren. Ethvert system som trenger å overføre analoge signaler, som representerer tekniske verdier, fra et målepunkt til et overvåkings-/kontrollpunkt, må vurdere flere ting. For eksempel uoverensstemmelse mellom innganger og utganger, eller miljøet systemet befinner seg i.

Utgangssignaltypen og -nivået fra prosessensorer må samsvare med inngangskravene for kontrollere eller PLS-er, ellers kan det oppstå problemer. En sensor med en (0 til 10) mA-utgang må kanskje kobles til en kontroller med en (0 til 10) V-inngang, eller til og med et annet mA-område. Samsvar av signalene er det primære kravet til enhver signalforsterker.

For å unngå jordsløyfer, som kan forårsake signalfeil, kreves det isolering av utstyrsinnganger/utganger på samme kontrollsløyfe.

Endring av område og skalering av signaler der sensorutgangene ikke er i samme tekniske enhet eller i flere tekniske enheter, og potensiell endring av område hvis prosessforholdene endres, er potensielle fallgruver. Hvis behandlingsblokken enkelt kan konfigureres på nytt til en ny inngangsinnstilling, gjør dette installasjonen mye enklere når arbeidsparametrene for en prosess endres. For eksempel: en strømningssensor som representerer (0 til 100) l/min er koblet til en datalogger som trenger en inngang som representerer (0 til 50) l/min, der begge bruker et (4 til 20) mA-signal. Hvordan vil behandlingsenheten håndtere uoverensstemmelsen?

Integritet

Signalintegritet er også viktig. Signaltap eller feil avlesning kan føre til at et kontrollsystem svikter eller kjører utenfor grensene. Mange faktorer, både innenfra og utenfor kontrollsystemet, kan påvirke integriteten. Et robust system er derfor viktig for å opprettholde signalkvaliteten, fordi de fysiske omgivelsesforholdene, kabellengden og elektriske forstyrrelser alle kan forårsake problemer.

Isolasjon mellom sensorer som kan bli spenningsførende ved en feiltilstand kan være et sikkerhetsproblem i noen applikasjoner. For noen ingeniører kan en balsam med passende klassifisering være en viktig faktor for å velge riktig enhet.

Hvis det er behov for mer enn ett klimaanlegg, kan én enhet oppfylle alle kravene. Ulempen med dette er at en slik enhet kan være kompleks og dyr.

Grensesnitt

I tillegg er det viktig at prosessingeniører velger utstyr som enkelt kan kobles til, fordi kontrollere, PLS-er, bygningsstyringssystemer og skjermer må integreres for å fungere med hverandre i mange forskjellige kombinasjoner.

Dette er grunnen til at de fleste sensorer, eller transduseren sensoren kan kobles til, vil forsøke å konvertere sin spesielle tekniske verdi til noe som kan kobles til de aller fleste kontrollsystemer på markedet, som for å være praktiske vanligvis bare godtar et begrenset antall innganger. Industri-"standardene" for analog signaloverføring ligger innenfor områdene (0 til 20) mADC eller +/- (0 til 10) VDC.

Løsninger

Fleksibilitet i moderne signalbehandlingsteknologi hjelper prosessingeniøren med å redusere antallet enheter som kreves. Dette gjøres ved å designe dem slik at de er flerbruksmessige, enkle og raske å igangsette. Riktig valg av signalbehandlingsenhet kan løse mange av problemene som presenteres for prosessingeniøren.

Status Instruments' skinnemonterte SEM1700-serie med en- og tokanals kondisjonerings- og splitterprodukter: designet for å overvinne mange av de vanlige problemene knyttet til signalkondisjonering.

Brukerfleksibilitet i felten oppnås gjennom strømforsyning, isolasjon og konfigurasjon. En verdensomspennende strømforsyning som opererer fra 24 VDC og helt opp til nettspenning. 3k75 V isolasjon mellom innganger og utganger. Et bredt utvalg av inngangs- og utgangskonfigurasjoner.

Prosessingeniører kan bruke tokanalsenheten i to moduser, enkel og avansert. Enkel – vurder de grunnleggende funksjonene til en signalbehandler/splitter. Avansert – funksjonaliteten tilbyr: brukermanøver, signaldemping, systemdiagnostikkverktøy og andre alternativer, inkludert opptak, er tilgjengelige. Bruk FOC-programvare og en standard USB-kabel for å oppnå oppsettet.