تحليل إشارات الإدخال والإخراج لنظام التحكم الآلي

في تصميم هندسة أتمتة الأجهزة، ولضمان عمل أجهزة القياس والتحكم المختارة بشكل طبيعي، بالإضافة إلى خصائص الجهاز نفسه، هناك عامل آخر يُغفل عنه غالبًا، ألا وهو توافق الإشارات ونقلها بين نظام التحكم وجهاز القياس. سنوضح فيما يلي عواقب عدم توافق إشارات الإدخال والإخراج لنظام التحكم الآلي. ولتسهيل الشرح، سنشير إلى جميع أجهزة التحكم التي تستقبل و/أو تُخرج إشارات باسم أجهزة التحكم المركزية: أنظمة التحكم مثل DCS وPLC وSIS، والأجهزة الثانوية (مثل منظمات الجهد، والمؤشرات، وأجهزة التسجيل، وأجهزة الإنذار، وغيرها). يجب أن تستقبل أجهزة التحكم المركزية إشارات الأجهزة في الموقع، مثل مستشعرات درجة الحرارة، ومستشعرات التدفق، والضغط، ومستوى السائل، وغيرها؛ كما يجب أن تُخرج إشارات تحكم إلى المشغلات الميدانية، مثل صمامات التنظيم، ومحولات التردد، وغيرها. يوجد تبادل للإشارات بين أجهزة التحكم المركزية، كما هو الحال بين حاجز الأمان وبطاقة الإدخال لنظام التحكم أو الجهاز المثبت على اللوحة. تُسمى الإشارة المُدخلة إلى جهاز التحكم المركزي بإشارة الإدخال، وتُسمى الإشارة المُخرجة منه بإشارة الإخراج. عند استخدام إشارة إخراج جهاز ما كإشارة إدخال لجهاز آخر، يجب أن تتطابق إشارتا الإدخال والإخراج. على سبيل المثال، يوجد مُشعّع سيليكون مُنتشر 2088 جهاز إرسال الضغط في الموقع، يُخرج النظام تيارًا يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير إلى نظام التحكم الموزع (DCS)، لذا يجب اختيار بطاقة إدخال تناظرية متوافقة مع هذا التيار. ماذا يحدث في حال عدم تطابق الإشارات؟ (1) قد لا يستقبل جهاز التحكم المركزي الإشارة، أو قد يتسبب استقبالها في عرض معلومات غير صحيحة، مما يؤدي إلى تعطل نظام التحكم أو حلقة التحكم. (2) في أسوأ الأحوال، قد تتلف مكونات نظام التحكم المركزي، مثل بطاقة إدخال المفتاح، التي تستقبل إشارات تلامس جافة وترسل إشارات تلامس نشطة بجهد 220 فولت تيار متردد، مما قد يتسبب في تلف قناة معينة أو حتى البطاقة بأكملها. تُعد الإشارة حلقة الوصل بين أجهزة التحكم، ويمكن اعتبارها لغة الحوار بينها. في حال اختلاف هذه اللغة، يتعذر على الأجهزة التواصل، مما يعني تعطل نظام التحكم أو حلقة التحكم بالكامل. لذا، عند تصميم واختيار أجهزة القياس الميدانية ومعدات التحكم المركزية، من الأهمية بمكان مطابقة نوع إشارة الإدخال مع معدات التحكم المركزية، ونوع إشارة الإخراج من معدات التحكم المركزية إلى معدات التحكم في المستوى التالي. يوجد العديد من أنواع الإشارات في نظام التحكم الآلي، ومن السهل الخلط بين مفاهيم هذه الأنواع في التطبيقات العملية. دعونا نتحدث عن أنواع الإشارات الشائعة الاستخدام ومبادئ اختيارها. 1. أنواع الإشارات الشائعة ومعانيها 1. الإشارة التناظرية: الإشارة التناظرية هي كمية فيزيائية متصلة زمنيًا وكميًا، والإشارة التي تمثلها هي إشارة تناظرية. أي قيمة للكمية التناظرية في عملية التغير المستمر هي كمية فيزيائية محددة وذات دلالة، مثل درجة الحرارة والضغط والتيار الكهربائي وما إلى ذلك. من الإشارات التناظرية الشائعة الاستخدام: المقاومة الحرارية، والمزدوجة الحرارية، والتيار 4-20 مللي أمبير، والتيار المستمر 1-5 فولت، والملي فولت، وما إلى ذلك. عادةً ما تأتي الإشارات التناظرية من أجهزة القياس الميدانية، مثل المقاومة الحرارية البلاتينية، وأجهزة قياس الضغط، والتدفق، ومستوى السائل، وما إلى ذلك. ترسل معدات التحكم المركزية إشارات تناظرية إلى صمامات التحكم ومحولات التردد، وما إلى ذلك. كما توجد إشارات تناظرية بين معدات التحكم المركزية نفسها، مثل الإشارات بين الأجهزة المثبتة على اللوحة. ٢. تشير إشارة المفتاح عمومًا إلى حالتي "التشغيل" و"الإيقاف" للمفاتيح. في أجهزة الحاسوب، يُستخدم الرقم "٠" أو "١" لتمثيل حالة المفتاح. تُقسم إشارة المفتاح إلى إشارة مفتاح نشطة وإشارة مفتاح غير نشطة. تشير إشارة المفتاح النشط إلى حالتي "التشغيل" و"الإيقاف" مع وجود مصدر طاقة، وعادةً ما يكون مصدر الطاقة ٢٢٠ فولت تيار متردد أو ٢٤ فولت تيار مستمر. أما إشارة المفتاح غير النشط فتشير إلى حالة المفتاح عندما يكون في حالتي "التشغيل" و"الإيقاف" بدون مصدر طاقة، وهو ما يُعرف في المصطلحات الفنية باسم "التلامس الجاف". بالنسبة لنظام التحكم، تستقبل بطاقة إدخال المفتاح عادةً إشارة مفتاح غير نشطة، ويمكن أن تكون إشارة خرج المفتاح نشطة أو غير نشطة حسب التطبيق الفعلي. تُرسل إشارات التشغيل والإيقاف عادةً من أجهزة القياس الموجودة في الموقع، مثل مفاتيح درجة الحرارة، ومفاتيح الضغط، ومفاتيح التدفق، ومفاتيح المستوى، ومفاتيح الوضع، وما إلى ذلك؛ بينما تُرسل معدات التحكم المركزية إشارات التشغيل والإيقاف إلى المشغلات، مثل صمامات التشغيل والإيقاف، والصمامات اللولبية، وما إلى ذلك. ويتم تبادل إشارات المفاتيح، على سبيل المثال، من خلال جهاز مثبت على لوحة التحكم يُرسل إشارة إلى جهاز إنذار بإشارة وميضية، وما إلى ذلك. 3. الإشارة الرقمية: تشير الكمية الرقمية، أي الكمية المنفصلة، ​​إلى الكمية المتناثرة التي ليس لها قيمة وسيطة. على سبيل المثال، القيمة التي يمكن أن يأخذها المفتاح منفصلة، ​​إذ لا يمكن أن يكون إلا في وضع التشغيل أو الإيقاف، ولا توجد حالة وسيطة. لذلك، فإن الكميات الرقمية هي كميات فيزيائية منفصلة في الزمان والمكان، والإشارات التي تمثلها هي إشارات رقمية. تتكون الكميات الرقمية من 0 و1، مثل الرموز الثنائية الدورية. 4. كمية النبضة: كمية نبضة الإشارة هي كمية الإشارة التي يقفز فيها الجهد أو التيار اللحظي من قيمة معينة إلى قيمة أخرى. بعد التحديد الكمي، تُعتبر تغيراتها الثابتة والمنتظمة كميات رقمية. في التطبيقات الصناعية، يمكن لبعض عدادات التدفق إخراج إشارات نبضية. على سبيل المثال، تستخدم عدادات التروس البيضاوية عادةً إشارات نبضية. إذا تغيرت القيمة من صفر إلى قيمة ثابتة وبقيت دون تغيير، فهذه قيمة مفتاح. 5. الاتصال هو نقل المعلومات، ويشير إلى نقل وتبادل المعلومات من مكان إلى آخر، والغرض منه هو إرسال الرسائل. وفقًا لبروتوكولات الاتصال المختلفة، هناك HART وRS-485، وما إلى ذلك.

تأتي بأشكال عديدة، مثل مؤشر المستوى المخصص ومؤشر المستوى المخصص، وجميعها توفر حلاً فعالاً لاحتياجاتنا من مؤشر المستوى المخصص.

كما تحافظ شركة قوانغدونغ كايدي لتكنولوجيا الطاقة المحدودة على بيئة عمل ودية وعادلة وإبداعية، تحترم التنوع والأفكار الجديدة والعمل الجاد.

يُباع مقياس مستوى السائل في الأسواق الخارجية ويحظى بسمعة طيبة. بالإضافة إلى ذلك، تُباع منتجاتنا بأسعار معقولة.