Pnömatik kontrol sistemleri, endüstriyel otomasyonun arka kemiği oluşturur, güç eylemcileri, valfler ve makinelileri üretim, işleme ve malzeme işleme uygulamaları ile ilgili olarak sıkıştırılır.Bu sistemlerin performansı, komut bileşenleri, basınç seviyelerini ve akış hızlarını kısıtlayan hataları sunar. ancak, ham sensör çıktıları - sinyal basıncı transducers, akış metre veya pozisyon sensörlerinden vazgeçir - nadiren pristine ulaşır.
Signal Duruming Nedir?
SignalRY, kontrol sistemlerinin giriş koşullarını karşılamak için ham sensör sinyallerinin elektronik işlemesidir -tipik olarak programlanabilir mantık kontrolörleri (PLCs), dağıtılmış kontrol sistemleri (DCS), veya belirli pnömatik valf pozisyonlayıcıları, temel hedefler sinyal kalitesini artırmak, düşük elektronik müdahale ile uyumluluk sağlamak ve hassas bileşenleri korumak için filtreyi içerir. Common şartlandırma, gürültüyü reddetme, ölçülebilir düzeylere zayıf sinyalleri yükseltebilmeleri için doğrusallaştırma, sensör olmayanları doğrulayan, doğrusallaştırma, zemin boşlukları ve gerilim geçicileri önlemek için izolasyonu sağlamak.
Pnömatik uygulamalarda, sinyallendirme genellikle sensör ve kontrol cihazı arasında oturan modüller tarafından yapılır. Bu modüller endüstriyel muhafazalarda, DIN raylarda monte edilebilir veya akıllı vericilere entegre edilebilir. İyi tasarlanmış bir koşul, kontrol döngüsünin minimum bozulma ve tutarlı ölçeklendirme ile sinyalleri aldığı, pnömatik eylemcilerin ayarlayıcıların ayarlı noktaları doğru bir şekilde ayarlamasına izin verir. Etkili bir şekilde, sürekli maruz kalma stresin stresini azaltarak sensörlerin faydalı ömrünü de genişletebilir.
[FONT:0)Key bilgi:[Dönetici:[Dönlendirme:[Dönlendirme:0) Signal şartlandırma, bir sonraki bir çalışma değildir - pnömatik kontrol sisteminin amaçlanan yaşam süresi üzerinde güvenilir olup olmadığını belirleyen temel bir mühendislik işlevidir.
Neden Pnömatik Kontrol için İşaret Durumları
Pnömatik eylemciler, havanın sıkıştırılabilmesi nedeniyle doğal olarak doğrusal değildir, bir sensördeki sürtünmeye ve çeşitli yüklere sahiptir.Kesinlikle sabit konum sağlamak için, modern sistemler tedarik veya egzoz basınçları için sürekli olarak kontrol eder ve bir ayar için valf ayarlamaz.Bu kontrol, bir sensörden gelen geri bildirim sinyaline tamamen bağlıdır - lineer bir değişken dönüştürücü (LVDT) silindir pozisyonu için, sabit bir sabit bir sabit bir sabit sabit bir sabit sabit sabit bir basınçla sabitlenir, sabit bir sabit bir basınçla sabitlenir.
Örneğin, PLC'den geçerli veya gerilim komutunu alan bir kontrol valfi düşünün.The valf spool pozisyonu, yakın güçten 60 ml güçten uzak durarak kontrol edilen ve doğru bir şekilde geri dönüş yapan bir LVDT'den gelen gerçek pozisyon geri bildirime yol açıyorsa, kontrol cihazının bu hummalı gücü kaldıracak.
Doğruluğun ötesinde, sinyal Klima doğrudan sistem güvenilirliğini ve güvenliğini etkiler. Tehlikeli ortamlarda (örneğin, kimyasal bitkiler, petrol ve gaz) patlayıcı gazlardan kaynaklanan aşırı yükleme aşamalarının önlenmesi ve felaket başarısızlıklarının önlenmesi gerekir.
Core Signal Duruming Techniques
Filtreleme
Filtreleme, yakın motorlardan gelen en temel koşullu tekniktir ve kablodaki istenmeyen frekans bileşenlerinin kullanılması durumundadır.Pekiz ortamda, gürültü kaynakları elektromanyetik müdahaleyi içerir (EMI) ve yüksek frekanslarda geçiş yapar. 10-100 Hz'nin kesintisi, çünkü pnömatik dinamikler nispeten yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaştır.
Amplification
Birçok pnömatik sensörler düşük seviyeli sinyalleri - 1 ila 10 V) veya mevcut döngüler için - yüksek ortak nokta (CMRR) ile doğrudan bağlantı için çok zayıf olan, düşük sürüklenme ve yüksek giriş engelleyicileri için.
Isolation
Galvanic izolasyon, sensör ve kontrol paneli arasında doğrudan elektrik bağlantısını kırıyor, transformatörler kullanarak, opto çiftleri veya sabit elektronikleri engellemeye veya DC yollarını engellemeye yönelik uyarıları engellemeye yardımcı oluyor.Bu, sensörler kontrol panelinden uzak olan yüksek gerilimleri, büyük ortak-modealite bariyerleri yaratarak, güvenli olmayan güvenlik önlemleri sağlayarak, hassas elektronikleri kontrol panelleri oluşturabilir.
Analog-to- Digital and Digital-to-Analog Dönüşümü
Modern pnömatik kontrolörler dijitaldir, bu yüzden analog sensör sinyalleri ayrık değerlere dönüştürülmelidir. A/D dönüştürücüler örnek olarak koşullu analog gerilim ve giriş için sayısal bir kelime üretir. Çözüm kritiktir: 12bit dönüştürücüler 4096 adım, 16 bit dönüştürücüler 65536 adım, doğrudan pozisyon veya baskı kontrolün doğruluğunu etkiler. Örnekleme oranı en yüksek frekans bileşeninin (Nyquist theorem) en yüksek frekans bileşeninin (Nyquist theorem) tekrar dönüştürülmesi gerekir.
Signal Duruming'de Anahtarlı Bileşenler
Normal bir sinyal doğrulama zinciri pnömatik kontrol sistemi, belirli bir amaç için her biri birkaç ayrı bileşenden oluşur:
- [FONT=0]Passive filtreler[[[Dönetici: 1)) – Dirençli (RC) ağlar basit düşük geçit veya yüksek geçit filtreleme sağlar. Onlar ucuz ama sınırlı yuvarlanmış ve sensör çıktısını yükleyebilirler.
- [FONT=0)Aktif Filtreler[[[Döneticiler) – Operasyonel yükselteçlere dayanarak, bu keskin kesme, ayarlanabilir kazanç ve yüksek giriş engelleyicidir. Sallen-Key ve çoklu besleme topolojileri yaygındır.
- [FONT:0)Instrument Amplifiers[[Döneticiler) - Üç topoloji, yüksek CMRR ve düşük gürültü için ideal.
- [FONT=0)Isolation Amplifiers[[Dönetici:0)[Döneticiler[Döneticiler:0))[Döneticiler: Tek kanal veya çoklu kanal modüllerde kullanılabilir.
- [FOC) [FOC) [FODNT:0)Analog-to-Dijital Boşluklar (ADC)[Döneticiler)[Döneticiler) [MS:0) ADCs hızlı ve kesin; delta-sigma ADCs, düşük hızda düşük frekanslı sinyallerin yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte sağlar.
- [FONT:0) Dijital-Analog Paketleri (DAC)[DÜT:1) - Multiplication DACs veya direnici-ladder türleri dijital komutlardan analog çıktılar üretir.To monotonic and low glitch Energy.
- [FONTD:0)Signal koşullandırma Modülleri[DÜDÜT: 1)|Döneticileri|Döneticileri|Döneticileri, yükselteçmişler, yükselteçler ve dönüşümleri IO-Link gibi birçok destek alanı protokolleri.
Kompiyon seçimi, sensör türüne, çevresel koşullara ve gerekli doğruluka bağlıdır. Örneğin, hassas bir pnömatik konumlandırma sistemi için yüksek çözünürlükte bir basınç ölçümü, <0.1% kazanç hatası ve 24bit delta-sigma ADC ile bir araçlama yükseltilebilir, basit bir ön kapak statüsü ve bir kompatörü kullanabilir.
Pnömatik Kontrol Sistemleri Uygulamaları
Basınç İzleme ve Geri Bildirim
Basınç sensörleri pnömatik sistemlerde, regülatörler için geri bildirim sağlamak, kompresörler ve güvenlik kilitleri için geri bildirim sağlamak. Tipik bir basınç transducer çıktıları 0-10 V veya 4-20 mA sinyal basıncının ölçümü veya mutlak basıncın azalması.Düzücüler için geri yükleme ve yüklenebilir.Düzücüler, yüksek çözünürlükte milimetreye kadar transfer edilebilir.
Akış Kontrol Kontrolü
Akış sensörleri - statik kütle veya diferansiyel basınç türleri - sıkıştırılmış hava akışları veya kütle akışı. Çıktıları doğrusal olmayan ve genellikle sinyal koşulu içinde lineerizasyon devreleri gerektirir. Linearization, polinomal siyonasyon veya göz ardı edilen akış tabloları mikro kontrol edici bir akışta depolanır.
Pozisyon Sensing in Silindirs
Pnömatik silindirler için pozisyon geri bildirimler genellikle LVDT'leri, magnetostrikt sensörleri veya kapasitif sensörler kullanır. LVDTs, seçici ve yer değiştirme için uygun bir DC gerilimi üretmek için AC sinyalini üretir. Demodulator devreleri genellikle faza duyarlı dedektörleri ve düşük frekanslı filtreler içerir. Proper koşullu ölçümler, pick-ve-place robotları gibi uygulamalar için gerekli olan uygulamaları için gereklidir, Signaling koşullu ve asansör tablolar.
Meydanlar ve En İyi Uygulamalar
Pnömatik sistemlerde etkili sinyal kontrolü birkaç mühendislik zorluk sunar. Elektromanyetik müdahale (EMI) parlattan, rölelerden ve motor sürücülerin sensör kablolarına çiftleşebilir, özellikle de uzun vadede en iyi uygulamalar, koruyucu noktaları kullanarak, güç hatlarıyla farklı zeminlere bağlanır ve bu döngülerden uzak sinyal çıkarma noktalarına bağlanır.
Sıcaklık sürüklenme hassas analog devreler için endişe vericidir. Instrumentation yükselticileri ve gerilim referansları, düşük sıcaklık katları ile seçilmelidir (örneğin, 5 ppm/°C). Yüksek çözünürlükte, tüm kontrollü veya iklim kontrollü bir dolap ile yerleştirilen. Kalibrasyon; birçok endüstriyel sinyal cihazı sıfır ve ayarlayıcı, veya dijital kalibrasyonu içerir.
Filtreler için doğru kesme frekansı seçmek, sinyale karşı gürültü reddetme gerektirir. Çok düşük bir kesme işlemi genellikle 20 Hz'nin altında, 50-100 Hz aralığındaki filtreler yaygın olacaktır.
Son olarak, 4-20 mA mevcut döngü uzun süre boyunca koşullanmış sinyalleri iletmek için sağlam bir standart olarak kalır.Süresel mesafeleri algılamak için bağışıklıkları (0 mA) gürültülü endüstriyel ortamlarda tercih edilen bir seçim yapar. Ancak, mevcut döngü kendini bir güç tedariki ve bir alıcı direnç gerektirir; reaksiyon parametrelerinin seçimine ve karşı dirençli olmasını sağlar.
Pnömatiks için Signal Durumlandırmadaki Future Trends in Signal Duruming for ps
Dijital iletişim ve akıllı sensörler yakınlaştırma sinyalini yeniden şekillendirmektedir. IO-Link, bir nokta-to-point iletişim standardı, sensöre doğrudan erişim sağlar. IO-Link cihazları sadece ölçülen değerle genişletilebilir, ancak aynı zamanda üç kablo üzerinden veri yapılandırması ve durum verileri de ayrı analog kablolama modüllerine ihtiyaç duyar ve kablolamanızı sağlar. Benzer şekilde AS-Interface, basit dijital sinyalleri / sürüm sinyallerine izin verir.
Başka bir eğilim, sinyal kontrollülüğün sensöre entegre edilmesidir. “Smart” pnömatik sensörler, yerleşik mikroişlemcilere sahip olan parametreler doğrusallaştırılabilir, filtre ve sıcaklık azaltıcısı için telafi edilebilir, dijital veriler doğrudan bu düğümleri azaltır, sinyal doğrulama ve kablosuz iletim otomatik olarak kendini basitleştirir.
Alanı programlanabilir kapı dizilerini kullanarak gelişmiş filtre teknikleri (FPGA), gürültü ortamlarını değiştirmek için gerçek zamanlı ayar ayarlamaya izin verir. yüksek performanslı konumlandırma sistemlerinde, bunlar sabit filtrelerden daha iyi bir şekilde geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü dönüştürülebilir filtreler gibi. FPGA'ların maliyeti düşmeye devam eder, talep eden pnömatik kontrol döngüleri için uygulanabilir hale getirir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
SignalRY hayati bir durumdur, ancak genellikle göz ardı edilir, pnömatik kontrol sistemlerinin kesin bir işlemine element. filtreleme gürültüsü, amplifiğe sahip zayıf sinyalleri kullanarak, galvanic izolasyonu sağlayarak ve analog ve dijital alanlar arasında dönüştürmeyi sağlar, kontrolcülerin fiziksel işlem için doğru bir temsil etmesini sağlar.Bu doğruluk doğrudan doğrulayıcılar, doğrulayıcılar ve çevresel koşullara dayanan, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar, doğrulayıcılar ve güvenli iletişim kurma maliyetlerin doğru şekilde kontrol edilmesi için doğru bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.