ما هو ناقل الحركة التناظري في التحكم الصناعي

ناقل الحركة التناظري - العمود الفقري للاتصالات الصناعية

الإرسال التناظري هو الطريقة التقليدية لنقل المعلومات. وعلى عكس نظيرتها الرقمية، فإنها تستخدم إشارة مستمرة لتمثيل المعلومات. في أنظمة التحكم الصناعية، غالبًا ما يكون هذا أمرًا بالغ الأهمية نظرًا للحاجة إلى الاستجابة في الوقت الفعلي والانتقال السلس للبيانات.

أدى ظهور وتطبيق تكنولوجيا التحكم الصناعي إلى الثورة الصناعية الثالثة، التي لم تحسن كفاءة العمل بشكل كبير فحسب، بل وفرت أيضًا الكثير من العمالة والتكاليف الأخرى. يشير التحكم الصناعي إلى التحكم في الأتمتة الصناعية، والذي يشير إلى استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة والوسائل الكهربائية لجعل عملية الإنتاج والتصنيع في المصنع أكثر آلية وكفاءة ودقة وقابلية للتحكم ومرئية. المجالات الأساسية الرئيسية للتحكم الصناعي هي محطات الطاقة الكبيرة، والفضاء، وبناء السدود، والتدفئة الصناعية والتحكم في درجة الحرارة، والسيراميك. ولها مزايا لا يمكن الاستغناء عنها. مثل: مراقبة شبكات الطاقة في الوقت الحقيقي تحتاج إلى جمع عدد كبير من قيم البيانات وإجراء معالجة شاملة. إن تدخل تكنولوجيا التحكم الصناعي يسهل معالجة كمية كبيرة من المعلومات.

تشريح النقل التناظري

يتضمن النقل التناظري استخدام نطاق مستمر من القيم. إنه يحول الكميات الفيزيائية، مثل درجة الحرارة أو الضغط، إلى إشارات الجهد أو التيار المقابلة. توفر هذه الاستمرارية الدقة، مما يجعل النقل التناظري أمرًا ضروريًا للصناعات التي تكون فيها الدقة أمرًا بالغ الأهمية.

تشير الكمية التناظرية إلى الكمية التي يتغير فيها المتغير بشكل مستمر في نطاق معين؛ أي أنها يمكن أن تأخذ أي قيمة (ضمن نطاق القيمة) ضمن نطاق معين (مجال التعريف). الكمية الرقمية هي كمية منفصلة، ​​وليست كمية تغيير مستمرة، ويمكن أن تأخذ فقط عدة قيم منفصلة، ​​مثل المتغيرات الرقمية الثنائية يمكن أن تأخذ قيمتين فقط.

لماذا تختار ناقل الحركة التناظري؟

يمكن أن يكون الإرسال التناظري وسيلة مفيدة لنقل المعلومات لعدة أسباب:

1. الشكل الطبيعي:العديد من الظواهر الطبيعية هي تناظرية، لذلك لا تتطلب التحويل الرقمي قبل الإرسال. على سبيل المثال، الإشارات الصوتية والمرئية هي تناظرية بشكل طبيعي.
2. بساطة الأجهزة:غالبًا ما تكون أنظمة الإرسال التناظرية، مثل أنظمة الراديو FM/AM، أبسط وأقل تكلفة من الأنظمة الرقمية. يعد هذا مفيدًا عند إعداد أنظمة تكون فيها التكلفة والبساطة من العوامل الرئيسية.
3. الكمون المنخفض:غالبًا ما توفر الأنظمة التناظرية زمن وصول أقل من الأنظمة الرقمية، لأنها لا تتطلب وقتًا لتشفير الإشارة وفك تشفيرها.
4. تجانس الأخطاء:يمكن للأنظمة التناظرية أن تسهل بعض أنواع الأخطاء بطريقة لا تستطيع الأنظمة الرقمية القيام بها. على سبيل المثال، في النظام الرقمي، خطأ بت واحد يمكن أن يسبب مشكلة كبيرة، ولكن في النظام التناظري، عادةً ما تسبب الكميات الصغيرة من الضوضاء كميات صغيرة فقط من التشويه.
5. النقل التناظري عبر مسافات كبيرة:يمكن لبعض أنواع الإشارات التناظرية، مثل موجات الراديو، أن تنتقل لمسافات كبيرة ولا يتم إعاقتها بسهولة مثل بعض الإشارات الرقمية.

ومع ذلك، من المهم أيضًا أن نذكر عيوب الإرسال التناظري. على سبيل المثال، هم أكثر عرضة لفقدان الجودة بسبب الضوضاء والتدهور والتداخل، مقارنة بالإشارات الرقمية. كما أنها تفتقر إلى الميزات المتقدمة للأنظمة الرقمية، مثل قدرات اكتشاف الأخطاء وتصحيحها.

يعتمد القرار بين الإرسال التناظري والرقمي في النهاية على المتطلبات المحددة للتطبيق.

إن درجة الحرارة والرطوبة والضغط ومعدل التدفق وما إلى ذلك التي يتم قياسها بواسطة المستشعر كلها إشارات تناظرية، في حين أن الإشارات المفتوحة والمغلقة عادة هي إشارات رقمية (وتسمى أيضًا الرقمية). إشارات المرسل هي بشكل عام إشارات تناظرية، وهي 4-20 مللي أمبير تيار أو 0-5 فولت، 0-10 فولت الجهد. يفضل موظفو البناء استخدام 4-20 مللي أمبير لنقل الإشارات التناظرية في حالات التحكم الصناعي، ونادرًا ما يستخدمون 0-5 فولت و0-10 فولت.

ما هو السبب؟

أولاً، يعد التداخل الكهرومغناطيسي بشكل عام في المصانع أو مواقع البناء خطيرًا للغاية، وإشارات الجهد أكثر عرضة للتداخل من الإشارات الحالية. علاوة على ذلك، فإن مسافة إرسال الإشارة الحالية أبعد من مسافة إرسال إشارة الجهد ولن تسبب توهين الإشارة.

ثانيًا، تيار الإشارة للأجهزة العامة هو 4-20 مللي أمبير (4-20 مللي أمبير يعني أن الحد الأدنى للتيار هو 4 مللي أمبير، والحد الأقصى للتيار هو 20 مللي أمبير). يتم استخدام أقل 4 مللي أمبير لأنه يمكنه اكتشاف نقطة الانفصال. يتم استخدام الحد الأقصى 20 مللي أمبير لتلبية متطلبات مقاومة الانفجار، لأن الطاقة المحتملة للشرارة الناتجة عن تشغيل وإيقاف إشارة التيار 20 مللي أمبير ليست كافية لإشعال نقطة انفجار الغاز القابل للاحتراق. إذا تجاوزت 20 مللي أمبير، هناك خطر الانفجار. كما هو الحال عندما يكتشف مستشعر الغاز الغازات القابلة للاشتعال والمتفجرة مثل أول أكسيد الكربون والهيدروجين، يجب الانتباه إلى الحماية من الانفجار.

وأخيرا، عند إرسال الإشارة، ضع في اعتبارك أن هناك مقاومة على السلك. إذا تم استخدام نقل الجهد، سيتم إنشاء انخفاض معين في الجهد على السلك، وسوف تنتج الإشارة في الطرف المتلقي خطأ معين، مما سيؤدي إلى قياس غير دقيق. لذلك، في أنظمة التحكم الصناعية، يتم استخدام نقل الإشارة الحالية عادة عندما تكون المسافة الطويلة أقل من 100 متر، ويمكن استخدام نقل إشارة الجهد 0-5V لنقل المسافة القصيرة.

في نظام التحكم الصناعي، لا غنى عن جهاز الإرسال، وطريقة نقل جهاز الإرسال التناظري هي اعتبار مهم للغاية. وفقًا لبيئة الاستخدام الخاصة بك، ونطاق القياس والعوامل الأخرى، اختر وضع الإخراج التناظري لجهاز الإرسال المقابل لتحقيق قياس دقيق ومساعدة عملك. لدينا عنصر معدني مسامي ممتاز/عنصر الفولاذ المقاوم للصدأ. مستشعر/مسبار درجة الحرارة والرطوبة، منتج وخدمة غلاف مقاوم للانفجار لإنذار الغاز. هناك العديد من الأحجام لاختيارك، كما تتوفر خدمة المعالجة المخصصة.