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解決方案
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測控與儀表

  1.1 工業需求

  在工業現場,有各種各樣的物理量,如電量、溫濕度、壓力、流量等。為了工業生產的安全與高效,人們需要獲取與管理這些物理量。

  1.2 測控

  為此,我們首先需要將這些物理量轉換為采集設備可以識別的小信號,常見的小信號有模擬量電壓信號或電流信號。其中,由于小電流信號受工業現場的影響小,可進行遠距離的傳輸,被大多數采集設備廠家所采納。

  模擬量電壓或電流信號與所采集的物理量一一對應,但如果同時采集的物理量有多種,如電壓、電流、頻率等,這些小信號顯得無能為力。且隨著各種能源管理系統的出現,采集設備需要大量的信號量,真正意義的數字量通訊技術應運而生。數字通訊可以將大量的數據打包傳輸,同時具有更強的抗干擾能力,所以數字通訊接口幾乎成了采集設備的標配。

  綜上,我們的測量,通常是將高能量的電信號或者非電量轉換為低能量的電信號,但總有例外,例如人們需要將小電流信號轉換為小電流信號,此時我們的目的是隔離輸入與輸出信號,更好的保護后面的采集設備。

  測量的目的,即為控制。

  例如,檢測到現場的電流過大,我們會切換電流或采取其他保護措施;檢測到溫度過低,我們會啟動加熱器;檢測到濕度過大,我們會啟動除濕裝置。

  1.3 儀表

  通過以上分析,我們明確了產品的設計研發方向,首先我們定義幾個功能模塊:

  說明:

  A:模擬量輸入轉換模塊,電量或非電量轉換為可直接被處理器識別的小信號;

  B:開關量輸入轉換模塊,如門信號;

  C:處理器模塊,如單片機、DSP等,對采集信號進行分析、計算等;

  D:模擬量輸出模塊,可轉換為0~5V、4~20mA或其他范圍;

  E:開關量輸出模塊,常采用繼電器開出接點,常用來控制加熱器、風扇等,也可作為告警信號;

  F:數字量輸出模塊,如RS485、RS232等;

  G:人機交互模塊,如LED、OLED、LCD及按鍵等,用來顯示與設置;

  我們只需將上面的各種功能模塊組合,便可以完成不同的產品:

  1.3.1 變送器(Transmitter)

  變送器有電壓變送器、電流變送器、功率變送器、溫度變送器等。

  其中,虛線表示部分存在,或者全部同時存在,下同。

  1.3.2 儀表(Meter)

  儀表有智能網絡電力儀表,也可以是溫濕度控制器、壓力計、流量計等。

  考慮到安裝的方便,我們將變送器與儀表設計成導軌安裝與嵌入式安裝兩種。導軌采用DIN35標準,嵌入式采用96x96、48x96、48x48等尺寸。

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