传感器技术这些年来正处于传统型向新型传感器转型的阶段

   2020-07-06 工业品商城150
核心提示:现在工业上大量的变送器均为直线取样,而人工取样等形式不被推荐;取样点或取样设备是固定的、连续的,而断续取样、多点取样、移动取样却很少成为控制中有用信号;又检测物理量、电量以外,化学量就较少了,属于图像识别、遥感技术、视觉机器、声音测量,特别是条形码、射频识别(RFID)等属于管理范畴的跟踪、搜寻、捕获等技术
    现在工业上大量的变送器均为直线取样,而人工取样等形式不被推荐;取样点或取样设备是固定的、连续的,而断续取样、多点取样、移动取样却很少成为控制中有用信号;又检测物理量、电量以外,化学量就较少了,属于图像识别、遥感技术、视觉机器、声音测量,特别是条形码、射频识别(RFID)等属于管理范畴的跟踪、搜寻、捕获等技术,都很少当作控制用;近来发展起来的软测量技术或称为工艺算法等,多把它装在上位机或控制室内,作为“数学模型”变级控制处理。这些按信息化的要求,都可以商榷。如近年来提出多传感器信息(数据)融合(Multi-Sensor  Data Fusion,  MSDF),简称信息融合技术;它对多个传感器的的数据进行多级别、多方面、多层次的处理,从而产生新的有意义的信息。这项技术在大型设备监测、电力系统故障监测等方面已有应用实例,另外,交通管理、军事作战系统等方面也很有用。              
      检测技术向数字化、智能化、网络化方向发展,信息融合技术属于智能化范畴,它应与虚拟仪表技术、网络仪表技术相结合,实现高速、复杂的数据处理、分析和控制,反过来又推动检测技术本身及现场总线技术的发展,使智能化设备在实际应用中产生效益。
       CIP(Common Industrial  Protocol)是由ODVA和CI共同推出。ODVA(Open DeviceNet Vendor  Association)为开放型DeviceNet供货商协会,CI(ControlNet International)为ControlNet国际组织,均由罗克韦尔自动化公司牵头,它是工厂自动化最有代表性的组织,它在DeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP三层结构的网络基础上,采用CIP协议,使三者具有统一的应用层、应用对象和设备描述,做到不同厂商设备之间通信,实现互操作性。目前CIP设备描述主要针对如下几个行业,即半导体设备、气动阀、交流驱动设备、位置控制器、其他设备描述等。此前,罗克韦尔还研制出Process Logix主控系统,它通过了现场总线基金会的HIST互操作性测试,所以也可和过程控制行业兼容。这样通过应用行规,使设备相关的数据如数据类型、参数语义、应用功能等能互相理解,从而实现互操作,这种互相理解能力,就称为互操作性。                    
     设备描述提供基本构件(Construct)来构建设备描述文件。通过这也帮助大家理解上一节信息融合技术的一般。这些构件由:变量、数组(阵列)、条目数组、记录块、数集、变量表、程序、域、响应代码、方法、单元关系、刷新关系、整体写入关系、菜单、编辑显示等组成。设备描述的源文件由设备描述的信息开始,然后说明块或块参数的属性及其它构件的属性,共同构成一个整体。设备描述的源文件经编译后形成目标文件,而后把此目标文件看成设备的驱动程序即可。
     关于实现互操作性设备描述语言有DDL、增强的EDDL(或称电子描述语言)、FDT(现场设备工具)等语言及Lonworks技术的网络变量等,而这些又与管控一体化中设备管理技术有着密切的关系。
     CIP又开发了CIP Safety和CIP Sync等规范,即在CIP  Networks工业网络架构下,可以实现CIP Safety的紧急跳闸安全保护功能及CIP  Sync的顺序事件记录、分布式运动控制、定时输出、同步换行及此时间戳的数据录入等对使实行要求高的功能。
     ODVA China组织由上海电器科学研究所牵头,行业活动也很活跃。FIA展览会上,它与FF的联合展台相邻,也由多家国内外厂商组成ODVA联合展台,真是相应成趣,传为佳话。这也证明以离散控制为主的“电控行业”与以过程控制为主的“仪控行业”在中国的活动,都成为世界舞台的一部分了。             
     在过程控制领域,执行仪表是以电-气阀门定位器+气动薄膜调节阀为主,其它有气缸式调节阀、电动执行机构、液动执行机构(电-液调节阀)、电动调节阀等。总之,是在以管道化为主的工艺装备中,以改变阀门的开度为目的的直行程和角行程的执行仪表为主流设备。近年来,以满开/满关为主要形式的电磁阀、阀组等也在大量使用。但是离散控制领域的执行部件就形式多样了,特别是以旋转设备—电机为主的控制,已经得到很大发展。两个领域的执行部件共性是速度反馈和位置反馈的控制领域。               
     变频器、软启动器等已得到普及,在节能等方面已取得成效,本文不准备进一步阐述了。在上世纪中叶,伺服机构、直流闭环调速系统、交流闭环调速系统、步进电机开环系统已经问世,从90年代以来,运动控制名词悄然流行,它是相对于电力拖动及电机传动控制而言的一个分支。运动控制是指通过对电机等机电机构的控制,使机电机构产生期望的运动,运动控制为转速、位置、力矩三个参数的组合控制,最终保证运动参数和运动轨迹给予定值。它涵盖于运载工具、数控机床(CNC)、机械加工生产线、包装设备、纺织、印染设备、机器人及多种民用设施,所以受到重视。
    亚洲特别是中国正成长为世界制造中心,对提升制造业水平起关键作用的自动化技术与解决方案也正在更加广泛地应用到汽车、石油、化工、烟草、医药、食品、电力、建筑、机电工程及电子等多个领域,这一产品及服务市场必将长时间处于一个高速增长的时期。去年,工厂自动化展与过程自动化展的首次联合举办顺应了工厂自动化与过程生产自动化日渐交叉渗透的潮流,吸引了来自17个国家和地区的307家展商,展出面积达13,550平方米,为期四天的展会吸引了来自75个国家和地区的52,908名专业观众,为这一国际盛会在中国市场的快速成长奠定了坚实的基础。
 
 
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