Analoge Übertragung – das Rückgrat der industriellen Kommunikation
Die analoge Übertragung ist die traditionelle Art der Informationsübermittlung. Im Gegensatz zu seinem digitalen Gegenstück verwendet es ein kontinuierliches Signal zur Darstellung von Informationen. In industriellen Steuerungssystemen ist dies oft von entscheidender Bedeutung, da eine Reaktion in Echtzeit und ein reibungsloser Datenübergang erforderlich sind.
Die Entstehung und Anwendung der industriellen Steuerungstechnik führte zur dritten industriellen Revolution, die nicht nur die Arbeitseffizienz erheblich verbesserte, sondern auch viel Arbeit und andere Kosten einsparte. Unter industrieller Steuerung versteht man die industrielle Automatisierungssteuerung, die sich auf den Einsatz von Computertechnologie, Mikroelektronik und elektrischen Mitteln bezieht, um den Produktions- und Fertigungsprozess der Fabrik automatisierter, effizienter, präziser sowie kontrollierbarer und sichtbarer zu machen. Die Hauptschwerpunkte der industriellen Steuerung liegen in den Bereichen Großkraftwerke, Luft- und Raumfahrt, Staudammbau, industrielle Temperaturregelung, Heizung und Keramik. Es hat unersetzliche Vorteile. Zum Beispiel: Die Echtzeitüberwachung von Stromnetzen muss eine große Anzahl von Datenwerten erfassen und eine umfassende Verarbeitung durchführen. Der Eingriff industrieller Steuerungstechnik ermöglicht die Verarbeitung einer großen Menge an Informationen.
Die Anatomie der analogen Übertragung
Bei der analogen Übertragung kommt es auf die Nutzung eines kontinuierlichen Wertebereichs an. Es wandelt physikalische Größen wie Temperatur oder Druck in entsprechende Spannungs- oder Stromsignale um. Diese Kontinuität sorgt für Präzision und macht die analoge Übertragung zu einer ersten Wahl für Branchen, in denen Genauigkeit von größter Bedeutung ist.
Die analoge Größe bezieht sich auf die Größe, um die sich die Variable in einem bestimmten Bereich kontinuierlich ändert. Das heißt, sie kann innerhalb eines bestimmten Bereichs (Definitionsbereich) jeden Wert (innerhalb des Wertebereichs) annehmen. Die digitale Größe ist eine diskrete Größe, keine kontinuierliche Änderungsgröße und kann nur mehrere diskrete Werte annehmen, beispielsweise binäre digitale Variablen kann nur zwei Werte annehmen.
Warum sollten Sie sich für eine analoge Übertragung entscheiden?
Die analoge Übertragung kann aus mehreren Gründen eine vorteilhafte Methode zur Informationsübertragung sein:
1. Natürliche Form:Viele Naturphänomene sind analog und erfordern daher vor der Übertragung keine digitale Umwandlung. Beispielsweise sind Audio- und Videosignale von Natur aus analog.
2. Einfachheit der Hardware:Analoge Übertragungssysteme wie FM/AM-Radiosysteme sind oft einfacher und kostengünstiger als digitale Systeme. Dies ist von Vorteil bei der Einrichtung von Systemen, bei denen Kosten und Einfachheit im Vordergrund stehen.
3. Geringere Latenz:Analoge Systeme bieten oft eine geringere Latenz als digitale, da sie keine Zeit für die Kodierung und Dekodierung des Signals benötigen.
4. Glättungsfehler:Analoge Systeme können einige Arten von Fehlern auf eine Weise glätten, die digitale Systeme nicht können. Beispielsweise kann in einem digitalen System ein einzelner Bitfehler ein erhebliches Problem verursachen, während in einem analogen System kleine Rauschmengen normalerweise nur geringe Verzerrungen verursachen.
5. Analoge Übertragung über große Entfernungen:Einige Arten analoger Signale, wie zum Beispiel Funkwellen, können große Entfernungen zurücklegen und werden nicht so leicht behindert wie einige digitale Signale.
Allerdings müssen auch die Nachteile der analogen Übertragung erwähnt werden. Beispielsweise sind sie im Vergleich zu digitalen Signalen anfälliger für Qualitätsverluste aufgrund von Rauschen, Beeinträchtigung und Interferenzen. Ihnen fehlen auch die erweiterten Funktionen digitaler Systeme, wie etwa Fehlererkennungs- und -korrekturfunktionen.
Die Entscheidung zwischen analoger und digitaler Übertragung hängt letztlich von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab.
Die vom Sensor gemessenen Temperatur-, Feuchtigkeits-, Druck-, Durchflussraten usw. sind alle analoge Signale, während die normalerweise offenen und normalerweise geschlossenen Signale digitale Signale (auch digital genannt) sind. Sendersignale sind im Allgemeinen analoge Signale mit einem Strom von 4 bis 20 mA oder 0-5V, 0-10V Spannung. Baupersonal bevorzugt zur Übertragung analoger Signale in industriellen Steuerungssituationen 4–20 mA und selten 0–5 V und 0–10 V.
Was ist der Grund?
Erstens sind elektromagnetische Störungen in Fabriken oder auf Baustellen im Allgemeinen sehr schwerwiegend, und Spannungssignale sind anfälliger für Störungen als Stromsignale. Darüber hinaus ist die Übertragungsentfernung des Stromsignals größer als die Übertragungsentfernung des Spannungssignals und führt nicht zu einer Signaldämpfung.
Zweitens beträgt der Signalstrom allgemeiner Instrumente 4–20 mA (4–20 mA bedeutet, dass der minimale Strom 4 mA und der maximale Strom 20 mA beträgt). Der niedrigste 4 mA wird verwendet, da er den Trennpunkt erkennen kann. Die maximalen 20 mA werden verwendet, um die Explosionsschutzanforderungen zu erfüllen, da die durch das Ein- und Ausschalten des 20 mA-Stromsignals verursachte Funkenpotentialenergie nicht ausreicht, um den Explosionspunkt des brennbaren Gases zu entzünden. Bei Überschreitung von 20 mA besteht Explosionsgefahr. Wenn beispielsweise ein Gassensor brennbare und explosive Gase wie Kohlenmonoxid und Wasserstoff erkennt, sollte auf den Explosionsschutz geachtet werden.
Berücksichtigen Sie bei der Übertragung eines Signals schließlich, dass im Kabel ein Widerstand vorhanden ist. Wenn eine Spannungsübertragung verwendet wird, entsteht ein gewisser Spannungsabfall auf dem Kabel und das Signal am Empfangsende erzeugt einen gewissen Fehler, der zu ungenauen Messungen führt. Daher wird in industriellen Steuerungssystemen normalerweise die Stromsignalübertragung verwendet, wenn die Fernübertragung weniger als 100 Meter beträgt, und die 0-5-V-Spannungssignalübertragung kann für die Übertragung über kurze Distanzen verwendet werden.
Im industriellen Steuerungssystem ist der Sender unverzichtbar, und die Übertragungsmethode des analogen Senders ist ein sehr wichtiger Gesichtspunkt. Wählen Sie je nach Ihrer eigenen Einsatzumgebung, Ihrem Messbereich und anderen Faktoren den entsprechenden Analogausgangsmodus des Senders, um eine genaue Messung zu erzielen und Ihre Arbeit zu erleichtern. Wir haben ein ausgezeichnetes poröses Metallelement/Edelstahlelement. Temperatur- und Feuchtigkeitssensor/-sonde, Produkt und Service für explosionsgeschützte Gehäuse für Gasalarme. Sie haben die Wahl zwischen vielen Größen und einem maßgeschneiderten Verarbeitungsservice.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 12. Dezember 2020
