ระบบส่งกำลังแบบอะนาล็อกในการควบคุมทางอุตสาหกรรมคืออะไร

การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อก - หัวใจสำคัญของการสื่อสารทางอุตสาหกรรม

การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกเป็นวิธีดั้งเดิมในการถ่ายทอดข้อมูล ต่างจากดิจิทัลตรงที่ใช้สัญญาณต่อเนื่องเพื่อแสดงข้อมูล ในระบบควบคุมอุตสาหกรรม สิ่งนี้มักมีความสำคัญเนื่องจากความต้องการการตอบสนองแบบเรียลไทม์และการเปลี่ยนข้อมูลที่ราบรื่น

การเกิดขึ้นและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการควบคุมอุตสาหกรรมทำให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สาม ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานอย่างมาก แต่ยังช่วยประหยัดแรงงานและต้นทุนอื่น ๆ ได้มาก การควบคุมทางอุตสาหกรรมหมายถึงการควบคุมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ซึ่งหมายถึงการใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และวิธีการทางไฟฟ้าเพื่อทำให้กระบวนการผลิตและการผลิตของโรงงานเป็นอัตโนมัติ มีประสิทธิภาพ แม่นยำ รวมถึงสามารถควบคุมและมองเห็นได้มากขึ้น พื้นที่หลักหลักของการควบคุมทางอุตสาหกรรมอยู่ในโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ การบินและอวกาศ การก่อสร้างเขื่อน การทำความร้อนด้วยการควบคุมอุณหภูมิทางอุตสาหกรรม และเซรามิก มันมีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจทดแทนได้ เช่น: การตรวจสอบโครงข่ายไฟฟ้าแบบเรียลไทม์จำเป็นต้องรวบรวมค่าข้อมูลจำนวนมากและดำเนินการประมวลผลที่ครอบคลุม การแทรกแซงของเทคโนโลยีการควบคุมอุตสาหกรรมอำนวยความสะดวกในการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก

กายวิภาคของการส่งสัญญาณแบบอะนาล็อก

การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกเกี่ยวข้องกับการใช้ช่วงค่าที่ต่อเนื่องกัน โดยจะแปลงปริมาณทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิหรือความดัน เป็นสัญญาณแรงดันหรือกระแสที่สอดคล้องกัน ความต่อเนื่องนี้ให้ความแม่นยำ ทำให้การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกกลายเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมที่ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

ปริมาณแอนะล็อก หมายถึง ปริมาณที่ตัวแปรเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในช่วงที่กำหนด นั่นคือสามารถรับค่าใดๆ (ภายในช่วงค่า) ภายในช่วงที่กำหนด (โดเมนคำจำกัดความ) ปริมาณดิจิทัลเป็นปริมาณที่ไม่ต่อเนื่อง ไม่ใช่ปริมาณการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง และสามารถรับค่าที่ไม่ต่อเนื่องได้หลายค่าเท่านั้น เช่น ตัวแปรดิจิทัลไบนารี สามารถรับได้เพียงสองค่าเท่านั้น

เหตุใดจึงเลือกระบบส่งกำลังแบบอะนาล็อก

การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกอาจเป็นวิธีการที่เป็นประโยชน์ในการส่งข้อมูลด้วยเหตุผลหลายประการ:

1. รูปแบบธรรมชาติ:ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติหลายอย่างเป็นแบบแอนะล็อก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องแปลงสัญญาณดิจิทัลก่อนส่งสัญญาณ ตัวอย่างเช่น สัญญาณเสียงและภาพเป็นแบบอะนาล็อกโดยธรรมชาติ
2. ความเรียบง่ายของฮาร์ดแวร์:ระบบส่งสัญญาณแบบอะนาล็อก เช่น ระบบวิทยุ FM/AM มักจะง่ายกว่าและราคาถูกกว่าระบบดิจิตอล สิ่งนี้มีประโยชน์เมื่อตั้งค่าระบบที่ต้นทุนและความเรียบง่ายเป็นปัจจัยสำคัญ
3. เวลาแฝงที่ต่ำกว่า:ระบบแอนะล็อกมักจะให้เวลาแฝงน้อยกว่าระบบดิจิทัล เนื่องจากระบบไม่ต้องการเวลาในการเข้ารหัสและถอดรหัสสัญญาณ
4. ข้อผิดพลาดในการปรับให้เรียบ:ระบบแอนะล็อกสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดบางประเภทให้เรียบในลักษณะที่ระบบดิจิทัลไม่สามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น ในระบบดิจิทัล ข้อผิดพลาดบิตเดียวอาจทำให้เกิดปัญหาสำคัญได้ แต่ในระบบอะนาล็อก สัญญาณรบกวนเพียงเล็กน้อยจะทำให้เกิดการบิดเบือนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
5. การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกในระยะทางไกล:สัญญาณแอนะล็อกบางประเภท เช่น คลื่นวิทยุ สามารถเดินทางได้ในระยะทางไกลและไม่กีดขวางได้ง่ายเหมือนกับสัญญาณดิจิทัลบางชนิด

อย่างไรก็ตาม การพูดถึงข้อเสียของการส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่น มีความไวต่อการสูญเสียคุณภาพเนื่องจากสัญญาณรบกวน การเสื่อมสภาพ และการรบกวนมากกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับสัญญาณดิจิทัล นอกจากนี้ยังขาดคุณสมบัติขั้นสูงของระบบดิจิทัล เช่น ความสามารถในการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด

การตัดสินใจระหว่างการส่งสัญญาณอนาล็อกและดิจิตอลในท้ายที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งาน

อุณหภูมิ ความชื้น ความดัน อัตราการไหล ฯลฯ ที่วัดโดยเซ็นเซอร์เป็นสัญญาณอะนาล็อกทั้งหมด ในขณะที่สัญญาณปกติเปิดและปิดตามปกติเป็นสัญญาณดิจิตอล (หรือที่เรียกว่าดิจิตอล) สัญญาณเครื่องส่งสัญญาณโดยทั่วไปจะเป็นสัญญาณอะนาล็อกซึ่งมีกระแสไฟ 4-20mA หรือแรงดันไฟฟ้า 0-5V, 0-10V เจ้าหน้าที่ก่อสร้างชอบใช้ 4-20mA เพื่อส่งสัญญาณอะนาล็อกในสถานการณ์การควบคุมทางอุตสาหกรรม และไม่ค่อยใช้ 0-5V และ 0-10V

สาเหตุคืออะไร?

ประการแรก โดยทั่วไปการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในโรงงานหรือสถานที่ก่อสร้างมีความร้ายแรงมากและสัญญาณแรงดันไฟฟ้าจะไวต่อการรบกวนมากกว่าสัญญาณปัจจุบัน นอกจากนี้ระยะการส่งสัญญาณของสัญญาณปัจจุบันยังไกลกว่าระยะการส่งสัญญาณของสัญญาณแรงดันไฟฟ้าและจะไม่ทำให้สัญญาณลดทอนลง

ประการที่สอง กระแสสัญญาณของเครื่องมือทั่วไปคือ 4-20mA (4-20mA หมายถึงกระแสขั้นต่ำคือ 4mA กระแสสูงสุดคือ 20mA) ใช้ 4mA ต่ำสุดเพราะสามารถตรวจจับจุดตัดการเชื่อมต่อได้ ค่าสูงสุด 20mA ถูกใช้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการป้องกันการระเบิด เนื่องจากพลังงานศักย์ประกายไฟที่เกิดจากการเปิด-ปิดของสัญญาณกระแส 20mA นั้นไม่เพียงพอที่จะจุดการระเบิดของก๊าซที่ติดไฟได้ หากเกิน 20mA อาจเกิดอันตรายจากการระเบิดได้ เช่น เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจจับก๊าซตรวจจับก๊าซไวไฟและระเบิดได้ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน ควรให้ความสนใจกับการป้องกันการระเบิด

สุดท้าย เมื่อส่งสัญญาณให้พิจารณาว่ามีความต้านทานบนเส้นลวด หากใช้การส่งแรงดันไฟฟ้า แรงดันตกคร่อมจะถูกสร้างขึ้นบนสายไฟ และสัญญาณที่ปลายรับจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดบางอย่าง ซึ่งจะนำไปสู่การวัดที่ไม่ถูกต้อง ดังนั้นในระบบควบคุมอุตสาหกรรม โดยปกติจะใช้การส่งสัญญาณปัจจุบันเมื่อระยะทางไกลน้อยกว่า 100 เมตร และการส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้า 0-5V สามารถใช้สำหรับการส่งสัญญาณระยะสั้นได้

ในระบบควบคุมอุตสาหกรรม เครื่องส่งสัญญาณเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ และวิธีการส่งสัญญาณของอะนาล็อกเครื่องส่งสัญญาณเป็นสิ่งสำคัญมากในการพิจารณา ตามสภาพแวดล้อมการใช้งานของคุณเอง ช่วงการวัด และปัจจัยอื่นๆ ให้เลือกโหมดเอาต์พุตอะนาล็อกของเครื่องส่งสัญญาณที่สอดคล้องกันเพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำและช่วยเหลือในการทำงานของคุณ เรามีองค์ประกอบโลหะที่มีรูพรุนที่ดีเยี่ยม/องค์ประกอบสแตนเลส เซ็นเซอร์/โพรบอุณหภูมิและความชื้น ผลิตภัณฑ์และบริการตัวเรือนป้องกันการระเบิดของสัญญาณเตือนแก๊ส มีหลายขนาดให้คุณเลือก นอกจากนี้ยังมีบริการการประมวลผลแบบกำหนดเองอีกด้วย