A batalha pelos padrões de sinal na automação industrial: como o padrão 4-20mA se tornou o padrão ouro?

A batalha pelos padrões de sinal na automação industrial: como o padrão 4-20mA se tornou o padrão ouro?

UMcrescimento Medidor de vazão de esgoto

No campo da automação industrial, a unificação dos padrões de sinal é de vital importância. Ela afeta diretamente a capacidade de todo o sistema de produção industrial operar de forma eficiente e estável. No início do desenvolvimento da automação industrial, a questão dos padrões de sinal para instrumentos e medidores era um problema complexo, que restringia seriamente o desenvolvimento do setor.

Nos primórdios, não existia um padrão de sinal unificado para instrumentos e medidores na área de automação industrial. Era como uma cidade sem regras de trânsito, onde os veículos circulavam aleatoriamente, causando caos. Os padrões de sinal dos instrumentos e medidores produzidos por diferentes fabricantes variavam muito.

Isso levou diretamente à extrema complexidade do projeto de muitos dispositivos subsequentes. Tomemos como exemplo o projeto de displays. Devido à necessidade de adaptação a diversos padrões de sinal diferentes, os engenheiros precisam investir muito tempo e energia ajustando circuitos e otimizando programas. Além disso, os custos de instalação e manutenção dos equipamentos também aumentaram significativamente. Imagine que a equipe de manutenção precise dominar os padrões de sinal e os métodos de depuração de vários dispositivos diferentes, o que sem dúvida representa um enorme desafio. Ademais, problemas de compatibilidade entre diferentes padrões de sinal frequentemente resultam na incapacidade dos dispositivos de se comunicarem normalmente, afetando assim o bom andamento de todo o processo de produção.

Diante desse problema, muitos fabricantes propuseram suas próprias soluções. Entre as inúmeras sugestões, o foco principal recai sobre os sinais elétricos. Diversos padrões para sinais elétricos foram propostos, e a competição é acirrada. Alguns fabricantes acreditam que uma determinada faixa específica de sinais elétricos é mais adequada às necessidades da automação industrial, enquanto outros insistem que suas próprias soluções são mais vantajosas. Essa situação diversa, embora tenha impulsionado a inovação tecnológica até certo ponto, também gerou mais caos no setor. Todos aguardam o surgimento de um padrão amplamente reconhecido.

Após um longo período de acumulação e testes de mercado, dois padrões de sinalização amplamente aceitos finalmente emergiram. Um deles é o padrão de sinalização pneumática, que é definido entre 20 e 100 kPa.

Os sinais pneumáticos apresentam vantagens exclusivas em alguns cenários industriais específicos. Por exemplo, em ambientes inflamáveis ​​e explosivos, os sinais pneumáticos são mais seguros e confiáveis. Outro aspecto importante é o padrão de sinal elétrico, em que a faixa de 4 a 20 mA se consolidou como o padrão ouro indiscutível.

O padrão 4-20mA se destaca principalmente por suas inúmeras vantagens. Primeiramente, possui excelente capacidade anti-interferência. Em ambientes de produção industrial, existem diversas interferências eletromagnéticas. Se o sinal for facilmente perturbado, isso levará a um aumento nos erros de medição e controle, afetando a qualidade da produção. No entanto, o sinal 4-20mA pode permanecer relativamente estável em um ambiente eletromagnético complexo, garantindo a transmissão precisa dos dados.

Em segundo lugar, possui uma distância de transmissão relativamente longa. Em grandes empresas industriais, a distância entre os dispositivos pode ser bastante grande, e o sinal é propenso à atenuação durante a transmissão. A intensidade e as características do sinal de 4 a 20 mA permitem que ele mantenha um bom desempenho em longas distâncias. Além disso, esse padrão também permite o diagnóstico de falhas no sinal. Quando a corrente do sinal é 0 mA, é provável que haja uma falha na linha, o que facilita a detecção e a resolução de problemas pela equipe de manutenção em tempo hábil.

Embora, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, a automação industrial esteja gradualmente migrando para a digitalização, e os sinais digitais tenham demonstrado vantagens significativas em muitos aspectos, os transmissores de sinal analógico ainda são amplamente utilizados. Isso demonstra a grande vitalidade do padrão 4-20mA. Os transmissores de sinal analógico apresentam as vantagens de baixo custo, alta confiabilidade e tecnologia consolidada. Em alguns cenários industriais onde o custo é uma preocupação e a exigência de precisão do sinal não é particularmente alta, os transmissores de sinal analógico continuam sendo a escolha preferencial. Além disso, muitos dispositivos industriais existentes são projetados com base no padrão 4-20mA. Se todos fossem substituídos por dispositivos digitais, não apenas o custo seria enorme, mas também haveria inúmeros problemas, como a transformação tecnológica e o treinamento de pessoal.

A unificação dos sistemas de sinalização de instrumentos na automação industrial é um requisito inevitável para o desenvolvimento do setor. Como padrão de sinal elétrico, o 4-20mA se destacou na acirrada competição e ainda desempenha um papel importante na produção industrial atual, especialmente na transmissão de sinais.medidor de vazão do tipo magnéticoCom sua forte capacidade anti-interferência, garante a precisão e a estabilidade dos dados. Seja em instalações industriais tradicionais ou em cenários de transformação inteligente, a compatibilidade de medidor de vazão eletromagnético em linha Com o sistema de sinal de 4-20mA, tornam-se o equipamento preferido para medição de fluidos. Em sistemas de controle interligados com múltiplos dispositivos,Medidor de fluxo de água do marCom base nesse sinal padrão, é possível alcançar uma colaboração eficiente com outros instrumentos. Com o avanço contínuo da tecnologia, os sinais de 4-20 mA podem complementar os sinais digitais, o que ampliará ainda mais a capacidade de processamento. Aprimorar a precisão das medições e o nível de inteligência deMedidor de vazão de águas residuaise ajudá-los a melhor servir a produção industrial.