Att förstå signalbehandling inom industriell automation
Inom industriell processkontroll och fabriksautomation spelar signalbehandlingsenheter en avgörande roll för att säkerställa korrekt överföring av processvärden. Dessa enheter garanterar också att den resulterande signalen är kompatibel med andra utrustningsgränssnitt.
Varför är signalbehandling nödvändig?
Utgångssignaler från givare och instrument som används för att mäta industriella processvärden har ofta låg amplitud och är känsliga för brus och störningar.
Utan korrekt signalbehandling kan det hända att de påverkade signalerna avviker från en korrekt representation av det uppmätta värdet när de når kontrollsystemet.
Dessutom kan det hända att processignalerna är inkompatibla med gränssnittsutrustning, vilket kräver omvandling eller modifiering för sömlös anslutning.
Vad gör signalbehandlingsenheter?
Signalbehandlingsenheter är experter på att manipulera processignaler med låg amplitud. Enheterna kan isolera, förstärka, filtrera, omvandla, dela, linjärisera och modifiera signaler för att garantera en robust och kompatibel utgång för ansluten utrustning. Anmärkningsvärda exempel inkluderar signalisolering i miljöer med högt brus/EMC-miljöer, omvandling av signaler från termoelement och enkoder, samt matning av 2-trådstransmittrar.
Typiska exempel på hur signalbehandling fungerar:
- Signalisolering i miljöer med högt brus/EMC-miljöer
- Omvandling av mV-signalen från ett termoelement till en 4–20 mA strömsignal
- Omvandling av hastighetssignaler från en enkoder till en 4–20 mA signal
- Omvandling av en motståndsutgång från en nivåtransmitter till 0–10 V DC
- Delning av en 4–20 mA signal för att möjliggöra två identiska utgångar
- Matning av 2-trådstransmittrar
Var installerar man signalbehandlingsenheter?
Signalbehandlingsgränssnitt är vanligtvis placerade mellan en givare/mätpunkt och en ingång till ett kontrollsystem.
Dessutom spelar dessa enheter en kritisk roll när de är strategiskt placerade mellan utgångssignalen från ett kontrollsystem och enheter som ventiler eller ställdon. I denna avgörande placering skräddarsyr signalbehandlingen utgångssignaler för att exakt matcha de egenskaper som krävs för att driva anslutna utgångsenheter. Denna avsiktliga placering optimerar kommunikationsvägarna inom det industriella systemet, vilket ger ingenjörer flexibiliteten att finjustera signalegenskaperna vid centrala punkter i processen.
Signalbehandlingsenheter fungerar praktiskt taget som väktare av signalintegritet och tillförlitlighet, och de är strategiskt placerade för att öka effektiviteten hos industriell automation.
Kan signalbehandlingsenheter användas för tillämpningar i farliga områden?
Faktum är att signalbehandling är avgörande inom farliga gas- och dammtillämpningar där processignaler mäts i potentiellt explosiva atmosfärer. Relevanta signalbehandlingsgränssnitt är certifierade baserat på installationsplats och valda skyddsmetoder såsom egensäkra barriärer eller egensäkra galvaniska isolatorer.
Tillfällen där signalbehandling är nödvändig
- Låg amplitud eller känslighet för brus
Utmaning:
Utgångssignaler från industriella givare och instrument, sådana som mäter temperatur, tryck, flöde och nivå, börjar ofta som signaler med låg amplitud.
Problem:
Dessa signaler med låg amplitud är känsliga för brus och störningar i samband med överföringen. - Risk för avvikelse från noggrannhet
Utmaning:
I avsaknad av signalbehandlings enhet, riskerar dessa påverkade signaler att avvika från en korrekt representation av det uppmätta värdet.
Problem:
Brus och störningar kan förvränga den ursprungliga signalen, vilket äventyrar tillförlitligheten hos de data som sedan når kontrollsystemet. - Inkompatibilitet med gränssnittsutrustning
Utmaning:
Processignaler kan vara inkompatibla med kontrollsystemets gränssnittsutrustning, även om signalerna mäts noggrant.
Problem:
Utan korrekt behandling kan kontrollsystemet behöva kämpa för att tolka eller använda dessa signaler effektivt. - Omvandling eller modifiering för sömlös anslutning
Utmaning:
Inkompatibla signaler kräver omvandling eller modifiering för att säkerställa sömlös anslutning till kontrollsystemet och annan utrustning.
Problem:
Om man inte åtgärdar denna inkompatibilitet kan det leda till störningar i kommunikationen mellan olika komponenter i den industriella processen - Säkerställa tillförlitlig och noggrann dataöverföring
Utmaning:
Målet är att säkerställa att data som överförs från givare till kontrollsystemet är tillförlitliga, korrekta och fria från förvrängningar.
Problem:
Utan korrekt signalbehandling kan det hända att dataintegriteten äventyras, vilket i sin tur påverkar den totala effektiviteten hos industriella processer.
Sammanfattningsvis är signalbehandling avgörande för att man ska kunna hantera de inneboende utmaningarna som är kopplade till signaler med låg amplitud, brus och potentiell inkompatibilitet. Signalbehandling fungerar som ett kritiskt mellansteg och säkerställer att signalerna bibehåller noggrannhet, motstår störningar och integreras sömlöst med det bredare industriella kontrollsystemet för optimal prestanda och tillförlitlighet.
Se vårt fullständiga sortiment av signalisolatorer
