Cercetarea transmițătorului de presiune și starea aplicației
Odată cu îmbunătățirea continuă a nivelului de automatizare, precum și a tehnologiei informatice, a tehnologiei materialelor și a sistemelor micro-electromecanice (sistem micro-electromecanic, MEMS), tehnologia progresului rapid, domeniul automatizării industriale utilizat pe scară largă în domeniul instrumentației inteligente în ultimii ani a avut a fost, de asemenea, o dezvoltare rapidă.
Cercetarea transmițătorului de presiune se concentrează în principal pe următoarele aspecte:
① Metode de comunicare cu transmițătorul de presiune.
② Senzori de presiune în medii extreme cu temperatură ridicată.
③ Transmițător de presiune cu funcție de autodiagnosticare.
④ Metoda de compensare a temperaturii transmițătorului de presiune.
⑤ Transmițător de presiune alte aspecte ale progresului cercetării.
Transmițător de presiune metoda de comunicare
În trecut, transmițătoarele de presiune acceptă doar semnale standard analogice de 4-20 mA utilizate în mod obișnuit în domeniul controlului proceselor industriale. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei informației și a tehnologiei digitale, pot fi dezvoltate și fabricate transmițătoare de presiune din ce în ce mai inteligente care acceptă protocolul fieldbus de transmisie a semnalului digital. Transmițătorul de presiune inteligent HART bazat pe protocolul de comunicare deschis al traductorului la distanță adresabil pe autostradă (HART), proiectat transmițător de presiune cu două fire. Un transmițător de presiune cu două fire este proiectat pe baza protocolului de comunicare deschis cu traductor la distanță adresabil pe autostradă (HART). Cu doar două fire, transmițătorul de presiune nu numai că transmite semnale digitale și analogice, dar și furnizează energie dispozitivului. În comparație cu alte protocoale care acceptă doar semnale digitale, caracteristica distinctivă a transmițătorului de presiune este că transmite semnale digitale păstrând în același timp semnalul de curent analogic 4-20mA, jucând astfel un rol important în perioada de tranziție când instrumentele digitale înlocuiesc treptat instrumentele analogice tradiționale. Cu toate acestea, protocolul HART este o metodă de comunicare semi-digitală, care acceptă doar transmisia unidirecțională, iar canalul este unul la unu. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, protocolul HART nu poate satisface treptat nevoile de schimb de informații privind instrumentele de teren și sistemul de control.
În era industriei digitale și inteligente 4.0, digitalizarea domeniului producției industriale este de mare importanță. Pe baza transmițătorului de presiune tradițional, bazat pe abordarea magistralei rețelei de control (CAN) a transmițătorului, transformarea digitală, proiectarea și implementarea unui modul digital de măsurare a presiunii de dimensiuni mici, de înaltă precizie poate fi încorporat în transmițătorul de presiune, astfel îmbunătățirea semnificativă a eficienței și fiabilității schimbului de informații între echipamentul de teren și sistemul de control. Fiabilitate. Un transmițător a fost proiectat pentru a măsura presiunea unei linii de rețea de apă. Semnalul de curent de ieșire al transmițătorului este convergent de către o unitate terminală la distanță (RTU) și transmis către camera de control utilizând Ethernet industrial pentru afișarea centralizată a parametrilor. Precizia emițătorului ajunge la 0,14%, iar toate componentele sunt localizate, ceea ce are avantajele controlului independent, utilizării simple și fiabilității bune.
Comunicațiile wireless au primit o atenție largă în ultimii ani. Tehnologia industrială de comunicații fără fir are avantajele unui cost scăzut, eficiență ridicată, fiabilitate ridicată, așezare convenabilă etc. și a fost utilizată pe scară largă în site-urile industriale. În special pentru transmisia semnalului în medii periculoase inflamabile și explozive, cum ar fi scenarii de petrol și gaze, produse chimice și zone de rezervor, transmisia fără fir este un mijloc de comunicare economic și eficient. Este proiectat un sistem wireless de măsurare a presiunii bazat pe senzori capacitivi. În primul rând, sistemul convertește presiunea aplicată într-un semnal de tensiune corespunzător prin senzori capacitivi și circuite de condiționare a semnalului, apoi realizează transmisia și recepția fără fir a semnalului prin utilizarea transceiver-urilor cu deplasare în frecvență (FSK). Sistemul este controlat cu 1,6% din eroarea la scară maximă și este potrivit pentru comunicații fără fir a primit multă atenție în ultimii câțiva ani. Tehnologia industrială de comunicații fără fir are avantajele unui cost scăzut, eficiență ridicată, fiabilitate ridicată și așezare convenabilă și a fost utilizată pe scară largă în site-urile industriale. În special pentru transmisia semnalului în medii periculoase inflamabile și explozive, cum ar fi scenarii de petrol și gaze, produse chimice și zone de rezervor, transmisia fără fir este un mijloc de comunicare economic și eficient. Este proiectat un sistem wireless de măsurare a presiunii bazat pe senzori capacitivi. În primul rând, sistemul convertește presiunea aplicată într-un semnal de tensiune corespunzător prin senzori capacitivi și circuite de condiționare a semnalului, apoi realizează transmisia și recepția fără fir a semnalului utilizând transceiver-uri cu deplasare în frecvență (FSK). Eroarea la scară maximă a sistemului este controlată cu 1,6%, ceea ce este potrivit pentru zonele inflamabile și explozive extrem de periculoase și zonele în care instalarea și întreținerea cablurilor sunt dificile. În plus, FSK are o siguranță puternică, eficiență ridicată și imunitate la zgomot. Este proiectat un transmițător de presiune capacitiv bazat pe tehnologia MEMS. Transmițătorul compensează erorile neliniare printr-un algoritm de rețea neuronală artificială. Niobat de litiu (LiNbO3) este selectat ca material de comunicație optică cu distanță lungă pentru acest transmițător. Datorită caracteristicilor luminii, această metodă de transmisie este practic fără pierderi și se caracterizează prin fiabilitate ridicată, întreținere simplă și pericol scăzut.
Odată cu dezvoltarea digitalizării industriale, cerințele pentru senzori inteligenți cresc. Este propus un transmițător de presiune inteligent fără fir cu diagnosticare a defecțiunilor în timp real. Emițătorul monitorizează ieșirea analogică a senzorului de presiune în timp real și rulează un program de autodiagnosticare, astfel încât datele de presiune generate și informațiile de diagnosticare să poată fi transmise sistemului receptor prin transmisie fără fir. Vizând caracteristicile proceselor industriale, cum ar fi interferența electromagnetică și complexitatea spațiului, un transmițător de presiune fără fir de înaltă precizie este conceput pentru a satisface nevoile site-urilor industriale, realizând rețeaua industrială fără fir pentru automatizarea proceselor industriale (rețea fără fir pentru automatizare industrială - atuozare proces , WIA-PA) standard. WIA-PA) standard pentru automatizarea proceselor industriale și tehnologia de măsurare a presiunii din siliciu monocristalin. Transmițătorul de presiune fără fir de înaltă precizie poate îmbunătăți în mod eficient nivelul de informare și management digital al măsurării presiunii în câmp industrial și are o perspectivă largă de aplicare.
