48-канальні безпаперові реєстратори

У цій статті представлено основні принципи роботи 48-канального безпаперового реєстратора, архітектуру програмного та апаратного забезпечення, а також концепції та методи проектування для певних ключових технічних процесів кольорового безпаперового реєстратора. Нарешті, представлено основні показники продуктивності 48-канальних цифрових реєстраторів.

48-канальний кольоровий безпаперовий реєстратор – це записуючий прилад нового покоління, що складається з багатомікропроцесорної мережі, що пропонує потужну функціональність та чудову роботу в режимі реального часу.

Основні характеристики 48-канального безпаперового реєстратора:

• Максимум 48 каналів універсального входу для стандартних сигналів напруги, струму, термопари та RTD, що спрощує встановлення та калібрування.

• Удосконалені технології аналого-цифрового перетворення та самокалібрування, що підвищують стійкість до температурного та часового дрейфу, а також ефективно фільтрують перешкоди в складних умовах експлуатації.
• Поєднання оперативної пам'яті великого обсягу (1 МБ) із захистом від вимкнення живлення та карт пам'яті SD (128 МБ–1 ГБ) для балансування короткострокового доступу до даних та довгострокового зберігання даних.
• 10,4-дюймовий TFT-рідкокристалічний екран справжнього кольору, що значно розширює можливості відображення.
• Зручний інтерфейс з кількома режимами відображення, включаючи інженерні одиниці вимірювання, гістограми та криві трендів для легкого моніторингу.
• Гнучке 5-рівневе меню англійською мовою для конфігурації системи із захистом паролем для налаштування параметрів.
• Інтерфейси зв'язку RS-232/RS-485 забезпечують обмін даними з ПК, налаштування головного комп'ютера та підключення до міні-принтерів для друку даних та статусу тривоги в режимі реального часу.
• Спеціальний корпус зі сплаву алюмінію для покращеного захисту від електромагнітних перешкод, легкого встановлення та естетичного й практичного дизайну.

48-канальний панельний реєстратор широко застосовується в хімічній, металургійній, нафтовій та інших галузях промисловості, він дозволяє проводити відбір проб, моніторинг, аналіз та зберігання параметрів промислових процесів. Порівняно з традиційними механічними діаграмними самописцями, графічний реєстратор усуває такі проблеми, як заклинювання паперу, витік чорнил, складні механічні конструкції, високі витрати на обслуговування та обмежена функціональність, що робить 48-канальний універсальний реєстратор ідеальним інструментом наступного покоління для промислової автоматизації.

Принцип роботи 48-канального реєстратора даних

Плата каналу виконує вибірку та посилення кожного аналогового вхідного сигналу, а потім передає його до модуля аналого-цифрового перетворення. Сигнал перетворюється аналого-цифровим перетворювачем на цифрове значення, обробляється цифровою фільтрацією та зберігається в області зберігання даних. Центральний процесор плати каналу зв'язується з центральним процесором головної плати кожні 0,2 секунди для передачі даних вимірювань. Головна плата обробляє дані, перетворюючи їх на інженерні значення або криві апроксимації (що відповідають координатам відображення) та відображає інформацію на різних екранах. Центральний процесор зберігає значення вимірювань в обох форматах: оперативній пам'яті (тимчасове зберігання в реальному часі) та карті флеш-пам'яті (довгострокове зберігання даних). Система виконує перевірки сигналізації верхньої/нижньої межі та видає стан сигналізації через релейні контакти на основі налаштувань конфігурації сигналізації.

Центральний процесор отримує команди керування з клавіатури через шину даних та виконує відповідну обробку та відображення на основі цих команд. Усі параметри конфігурації зберігаються в EEPROM. Відповідно до налаштувань друку, центральний процесор передає відповідні дані на принтер через інтерфейс зв'язку RS-232 для друку.

Апаратна структура 48-канального реєстратора даних

48-канальний графічний реєстратор складається з шести основних компонентів: головної плати, плати каналів, екрана дисплея, клавіатури, карти пам'яті, плати релейних виходів, плати зв'язку та джерела живлення. Ці компоненти з'єднані між собою за допомогою шлейфів та шинних слотів. Як показано на рисунку 1.

1. Екран дисплея

Цифровий реєстратор з 48 входами каналів оснащений матричним кольоровим РК-дисплеєм з роздільною здатністю 800×600 пікселів, здатним відображати 128 кольорів. Це дозволяє відображати англійські символи, графіку та таблиці.

2. Головна плата

Материнська плата в основному складається з мікроконтролерної системи та блоку комутації сигналів.

2.1 Системний мікроконтролер

Система використовує 8-бітні мікроконтролери (80C32 та 80C31) для виконання вимірювання сигналів, обчислень, відображення на екрані, виведення сигналів тривоги та функцій зв'язку. Важливими елементами є: процесор, EPROM, оперативна пам'ять, сторожовий таймер (WDT): годинник реального часу (RTC).

Під час незапланованих відключень або зупинок живлення оперативна пам'ять із захистом від збою живлення запобігає втраті внутрішніх налаштувань та записаних даних. Для належного функціонування панельного цифрового реєстратора важливі дані та параметри зв'язку повинні бути захищені.

WDT запобігає збоям системи, спричиненим зовнішнім втручанням. WDT забезпечує безперебійну роботу, скидаючи процесор протягом заданого періоду часу у випадку, якщо перешкоди призводять до несправності процесора або EPROM.

Час у реальному часі 48-канального бездіаграмного реєстратора забезпечується RTC. Внутрішні таймери більше не потрібні, а споживання ресурсів процесора значно зменшується, оскільки йому потрібно лише періодично зчитувати дані годинника для відображення. Для збереження функціональності годинника реального часу та захисту даних оперативної пам'яті у разі відключення живлення або вимкнення, мікросхема RTC має вбудований літієвий акумулятор.

Ці параметри включають дані калібрування, тип сигналу, діапазон вимірювання (верхня/нижня межі), інженерні одиниці вимірювання, інтервали реєстрації даних та пороги спрацьовування тривоги. Двопровідний інтерфейс мікросхеми (I²C) мінімізує споживання системних ресурсів.

2.2 Блок керування реле

Блок керування реле генерує сигнали перемикання для реле на основі стану виходу тривоги.

3. Дошка каналу

Оскільки 48-канальний реєстратор даних приймає стандартні аналогові сигнали, а також сигнали термопар та RTD, основний блок повинен виконувати низку функцій обробки сигналів: перемикання мультиплексора, кероване мікроконтролером, посилення мілівольтового сигналу, аналого-цифрове перетворення, зберігання перетворених даних (середнє арифметичне) у призначеній пам'яті мікроконтролера.

Мікроконтролер періодично зв'язується з платою каналу, надсилаючи команди та отримуючи вибіркові дані, зберігаючи при цьому міжканальную ізоляцію.

4. Схема блоку живлення

48-канальний бездіаграмний реєстратор використовує низьковольтне імпульсне джерело живлення для покращеної ефективності перетворення та зниження енергоспоживання. Схема приймає: 220 В змінного струму, 50 Гц; 24 В постійного струму, для роботи в різних промислових умовах. Будь ласка, вкажіть ваші потреби в основному джерелі живлення під час замовлення 48-канального реєстратора на silverinstruments.com.

5. Корпус

Виготовлено зі спеціалізованих профілів з алюмінієвого сплаву, з розміром вирізу панелі 280 мм × 280 мм.

Ключові технології універсального реєстратора на 48 каналів

1. Універсальний сигнальний вхід:

Реєстратор реалізує універсальний вхідний сигнал через: підключення заднього терміналу, налаштування DIP-перемикачів, конфігурацію системного меню. Принцип роботи (див. рисунок 2):

Конфігурація станів перемикачів (S1/S2): Сигнали термопари: S2 розімкнуто, S1 замкнуто; Стандартні сигнали: S1 розімкнуто, S2 замкнуто; Сигнали RTD: Обидва S1 та S2 розімкнуто.

2. Відбір проб RTD

Прилад використовує аналогові перемикачі для вибору каналу під час вибірки RTD. Для компенсації невідомих та змінних опорів увімкненого стану в аналогових перемикачах: Рішення схеми (див. рисунок 3):

• R101/R102 представляють верхню/нижню межі опору RTD
• Джерело струму генерує напругу на резисторі RTD/опорному резисторі
• Вимірювання напруги на клемі Y усуває вплив опору перемикача
• Точність підтримується шляхом вимірювання напруги перед перемиканням

Технічні характеристики 48-канального безпаперового реєстратора

Основна похибка: ±0,2%;
Похибка відтворення історії: ±0,1%;
Похибка сигналізації: ±0,1%;
Похибка повторюваності: 0,1%;
Похибка повторюваності сигналізації: 0,1%;
Послідовний інтерфейс: RS-232;
Джерело живлення: змінний струм 220 В ±15% або постійний струм 24 В.

На завершення

Кольоровий безпаперовий реєстратор з 48 універсальними входами каналів має чудові характеристики, включаючи широке застосування, зручний дисплей, високу точність та надійність роботи, а також потужний функціонал, що значно перевершує традиційні паперові або чорнильні реєстратори. Електронний реєстратор ідеально підходить для вимірювання та запису параметрів процесу в різних галузях промисловості, таких як нафтова, хімічна, харчова, водопостачання та очищення стічних вод. Завдяки своїй вражаючій продуктивності та низькій ціні від silverinstruments.com, очікується, що цей вдосконалений панельний реєстратор стане дедалі важливішим в автоматизованих виробничих процесах.

Ласкаво просимо на silverinstruments.com, щоб придбати 48-канальні безпаперові диктофони за заводською ціною.