Dans le domaine de l'automatisation industrielle, l'unification des normes de signaux est cruciale. Cela est directement lié à la capacité de l'ensemble du système de production industrielle à fonctionner de manière efficace et stable. Au début du développement de l’automatisation industrielle, la question des normes de signaux d’instruments était comme un problème épineux qui limitait sérieusement le développement ultérieur de l’industrie.
Au début, il n’existait pas de norme de signal unifiée pour les instruments du domaine de l’automatisation industrielle. C'est comme être dans une ville sans règles de circulation, où les véhicules circulent au hasard et dans le chaos. Les normes de signal des instruments et compteurs produits par différents fabricants varient considérablement.
Cela rend directement la conception de nombreux équipements en aval extrêmement complexe. Prenons l’exemple de la conception des écrans. Puisqu’ils doivent s’adapter à diverses normes de signaux, les ingénieurs doivent consacrer beaucoup de temps et d’énergie à ajuster les circuits et à optimiser les programmes. De plus, les coûts d’installation et de maintenance des équipements ont également considérablement augmenté. Imaginez que le personnel de maintenance doive maîtriser les normes de signal et les méthodes de débogage de nombreux appareils différents. Il s’agit sans aucun doute d’un énorme défi. De plus, les problèmes de compatibilité entre les différentes normes de signal entraînent souvent une incapacité à communiquer correctement entre les appareils, affectant ainsi le bon déroulement de l'ensemble du processus de production.
Face à ce problème, de nombreux constructeurs ont proposé leurs propres solutions. Parmi les nombreuses suggestions, l’accent est mis sur les signaux électriques. Diverses normes de signaux électriques ont été proposées et la concurrence est féroce. Certains fabricants estiment qu'une plage de signaux électriques spécifique est plus adaptée aux besoins de l'automatisation industrielle, tandis que d'autres insistent sur le fait que leurs propres solutions présentent plus d'avantages. Bien que cette situation d'éclosion d'une centaine de fleurs ait favorisé dans une certaine mesure l'innovation technologique, elle a également semé davantage de chaos dans l'industrie. Tout le monde attend l’émergence d’une norme largement reconnue.
Après une longue période de précipitation et de tests de marché, deux normes de signaux largement acceptées ont finalement émergé. L'une est la norme de signal pneumatique, sélectionnée entre 20 et 100 kPa.
Normes de signaux pneumatiques : dans certaines situations où les exigences antidéflagrantes sont extrêmement élevées et les environnements difficiles, les signaux pneumatiques sont toujours utilisés. La plage standard commune des signaux pneumatiques est de 20 100 kPa. Par exemple, dans certaines zones dangereuses de l'industrie pétrochimique et d'autres industries, les instruments pneumatiques utilisent l'air comprimé comme moyen de transmission de signaux pour transmettre des valeurs mesurées ou des instructions de contrôle sous la forme de changements de pression atmosphérique. L'avantage de cette norme de signal est qu'elle est intrinsèquement sûre et ne produit pas de facteurs dangereux tels que des étincelles électriques. Cependant, l'inconvénient est que la vitesse de réponse est relativement lente et la distance de transmission du signal est limitée, généralement à quelques dizaines de mètres.
Les signaux pneumatiques présentent des avantages uniques dans certains scénarios industriels spécifiques. Par exemple, dans des environnements inflammables et explosifs, les signaux pneumatiques sont plus sûrs et plus fiables. L'autre est la norme de signal électrique, 4-20 mA est devenue la norme de référence bien méritée.
Signal de courant 4-20 mA : il s'agit de l'une des normes de signal analogique les plus utilisées dans les domaines industriels. 4 mA représente la limite inférieure du signal, qui correspond généralement au point zéro de la variable mesurée ; 20 mA représente la limite supérieure du signal, qui correspond à la plage complète de la variable mesurée. Par exemple, en mesure de température, si la plage de mesure est de 0°C à 100°C, 4 mA peut correspondre à 0°C et 20 mA peut correspondre à 100°C. Cette norme de signal présente les avantages d’une forte capacité anti-interférence et d’une longue distance de transmission. La distance générale de transmission peut atteindre des centaines de mètres, voire des milliers de mètres, et peut répondre aux besoins de transmission de signaux entre différents appareils dans la plupart des sites industriels.
La norme 4-20 mA se démarque principalement par ses nombreux avantages. Premièrement, il possède une bonne capacité anti-interférence. Dans les sites de production industrielle, il existe diverses interférences électromagnétiques. Si le signal est facilement perturbé, cela entraînera une augmentation des erreurs de mesure et de contrôle et affectera la qualité de la production. Le signal 4-20 mA peut rester relativement stable dans un environnement électromagnétique complexe, garantissant une transmission de données précise.
Deuxièmement, sa distance de transmission est relativement longue. Dans les grandes entreprises industrielles, la distance entre les appareils peut être relativement longue et les signaux sont facilement atténués pendant la transmission. La force et les caractéristiques du signal 4 - 20 mA lui permettent de conserver de bonnes performances sur de longues distances. De plus, cette norme permet également le diagnostic des défauts des signaux. Lorsque le courant du signal est de 0 mA, cela indique très probablement qu'il y a un défaut dans la ligne, ce qui permet au personnel de maintenance de trouver et de résoudre plus facilement le problème à temps.
Bien qu'avec le développement continu de la science et de la technologie, l'automatisation industrielle passe progressivement à la numérisation et que les signaux numériques aient montré de grands avantages à bien des égards, les émetteurs de signaux analogiques sont encore largement utilisés. Cela reflète également pleinement la forte vitalité de la norme 4-20 mA. Les émetteurs de signaux analogiques présentent les avantages d'un faible coût, d'une grande fiabilité et d'une technologie mature. Dans certains scénarios industriels sensibles aux coûts et ne nécessitant pas une précision de signal particulièrement élevée, les transmetteurs de signaux analogiques restent le premier choix. De plus, de nombreux équipements industriels existants sont conçus sur la base de la norme 4-20 mA. Si tous doivent être remplacés par des équipements numériques, non seulement le coût sera énorme, mais de nombreux problèmes se poseront également, tels que la transformation technique et la formation du personnel.
L'unification des systèmes de signaux d'instruments dans l'automatisation industrielle est une exigence inévitable pour le développement de l'industrie. En tant que norme de signal électrique, le 4-20 mA se démarque face à une concurrence féroce et joue toujours un rôle important dans la production industrielle actuelle. À mesure que la technologie continue de progresser, elle pourrait compléter les signaux numériques et promouvoir conjointement le développement de l'automatisation industrielle à un niveau supérieur.
Yuyao Huangong automation instruments factory