技术应用

为工业4.0启用可靠的基于状态的有线监控 <大宋提刑官第一部分部份>

igoseo.net   2020年06月10日

基于状态的监控对此实现工业4.0至关机要的近义词
       政府举措(诸如德国的工业4.0和中国的中国制造20252025)正在加快娱乐业朝向普遍网络股份有限有限公司化发展的势头。xpj传感器原理及其应用系统正在提高股份有限有限公司化程度,提供更多的数据来监测和控制生产过程。中国制造20252025旨在快速发展包括电动汽车,新一代迈腾信息技术(IT)和移动。先进机械人和代数在前的美国最新高科技产品产业。有了更先进的系统之后,就需要施用更先进的方法来打包票系统的善友汇商城的可靠性。
       对机械人和旋转机器(诸如牙科高速涡轮机厂家,小泵和电机)实施的基于状态的监控会记录与机器的健康和性能相关的及时数据,以便有加强针对性地实施前瞻维护和优化控制。在机器生命周期的早期进行有加强针对性的前瞻维护,精良减少生产停机的风险,因故提高善友汇商城的可靠性,强烈节约成本和提高工厂的发射率。

如何实施基于状态的有线监控解决方案的英文?
        要对工业机器实施基于状态的监控,精良利用一系列传感器原理及其应用数据,如电气测量,声学和流程测量(如流量和压力)。但是,振动测量是目前最常见的,因为它精良最可靠地指示出机械问题,诸如不平衡和轴承美的空调故障代码。白文主要琢磨振动传感的应用,但该方法同样适用于来自其他传感器原理及其应用的数据。
        这类传输表示未来自感测节点的传感器原理及其应用数据发送至联控制器接线图或者云高度依赖应用。在许多应用中。小半本地数据会在终端节点处理,汇总数据尔后通过无线方式发送至网络网关,或者直接通过蜂窝链路发送至云或分析启动器。在这些情况下。传输的数据量通常都相当低。而且因为终端节点是由电池供电,所有通常要求保持低功耗。在其他应用中,需要进行原始传感器原理及其应用数据传输速率。诸如,在分析之前可能需要对来自多个传感器原理及其应用的数据进行调整和融合。在使用数据进行及时控制的应用中,也需要进行原始数据传输速率。在这些应用中,更可能施用有线接口作为数据传输速率解决方案的英文。
        工业应用的CbM精良使用ADI有限公司经过优化的微机电系毕业设计统(MEMS)加速度计。低功耗微控制器接线图和有线iCoupler?隔离接口信号链来提取,调整来自远程CbM从机的机器健康状况数据,并将其可靠回传至联控制器接线图进行分析。随着时间的推移,精良使用机器健康数据创建基于软件的模型来确定机器行为的变化,并主动维护机器健康。在小半应用中,数据也精良用来及时优化系统性能。
        实现有线CbM接口的挑战包括:在长电缆上运行时EMC的稳健性,以高9600波特率传输时数据的完整性原则(用于及时传输CbM汽车数据流分析),以及鸿雁传书计算机网络物理层/协议的不通婚。ADI有限公司的信号链和系统级专业知识为实现有线CbM接口提供了几种可能的选择。
        白文分两个部分部份,大宋提刑官第一部分部份介绍了ADI有限公司的有线接口解决方案的英文。该方案帮助客户缩短设计周期和测试时间,让工业CbM解决方案的英文更快地参加市场。下一篇文章重点介绍详细的计算机网络物理层设计考量因素,包括联控制器接线图和有线CbM从控制器接线图。

有线CbM设计实现
         设计和配置基于状态的有线监控解决方案的英文需要考量多个系统性能因素。并进行权衡取舍。
         首先。在选择合适的MEMS加速度计时,必须考虑需要测量的美的空调故障代码类型。因故选择合适的带宽和白噪声性能MEMS来满足系统的要求。边缘节点处理需要仔细通婚所选的废品处理器,以打包票最高的系统见风使舵。
        其次,有线CbM系统的设计需要精心选择合适的有线鸿雁传书协议和计算机网络物理层,以实现高速及时汽车数据流分析传输。实现有线接口需要仔细考虑EMC性能,数据传输速率电缆,连接器英才网和电缆上的电源传输。

选择合适的MEMS加速度计
        选择合适的MEMS振动传感器原理及其应用涵盖几个方面:

轴数
        被监测的轴数通常与美的空调故障代码类型和传感器原理及其应用的安装布置呈函数关系。如果能明显走着瞧美的空调故障代码涉及一个主导轴,并且在该轴上有一个清晰的传输路径。那么样施用单轴传感器原理及其应用就足够了。三轴传感对此多轴中包含能量的美的空调故障代码或美的空调故障代码能量传输路径不明确的美的空调故障代码是有用的。

美的空调故障代码类型
        被监测的美的空调故障代码类型对传感器原理及其应用选择有机要影响。传感器原理及其应用的白噪声密度和带宽是这方面的机要指标。因为它们决定了能够可靠提取的振动水平和频率范围。诸如,对此低转速机器的不平衡和失调美的空调故障代码,可能需要一个低噪音密度传感器原理及其应用,但带宽要求相当低,而齿轮美的空调故障代码检测需要传感器原理及其应用兼具低噪音密度和高带宽。

性能要求
        除了美的空调故障代码类型外,了解CbM的性能要求也很机要。对基本交通灯类型的状态安卓指示器实施报警检测,需要通过不同水平的性能来进行复杂的前瞻。这显然适用于正在配置的分析和算法,但也会影响传感器原理及其应用的选择。传感器原理及其应用在带宽,白噪声密度和线性度方面的性能水平越高,分析广州人力能力资源网就越强。

选择合适的信号处理
        设计考量因素包括:

加速度计输出
        加速度计的输出万般是模拟或串行数目字信号,通常是SPI。模拟输出传感器原理及其应用将需要一个数目字转换阶段,也需要进行小半信号调理。这精良是一个支持前置变速器调理的分立ADC。也精良是微控制器接线图中的嵌入式技术与应用ADC。

边缘节点处理要求
         为了减轻数据链路和/或中央控制器接线图/启动器的负担,边缘节点上可能需要小半基本的FFT或信号处理算法。

数据传输速率协议要求
        ADC或传感器原理及其应用的输出通常是SPI接口。它本身并不提供任何机制用于实施数据完整性原则检查。确定时间戳,混合来自不同传感器原理及其应用的数据等。将传感器原理及其应用数据封装在边缘节点的高级协议中是非常有用的。这精良提高传感器原理及其应用接口的稳健性和见风使舵,但是要求在边缘节点上妥当处理和封装汽车数据流分析。

将加速度计输出移植到有线鸿雁传书总线
         加速度计的输出万般是模拟或串行数目字信号,通常是SPI。SPI输出精良在本地处理(允许协议见风使舵)。然后添加到计算机网络物理层接口。或者直接移植到计算机网络物理层。
         SPI是一个不平衡的单端串行接口,用于最短距离问题鸿雁传书。要在更长的距离内直接将SPI移植到计算机网络物理层。需要使用RS-485线路手机使得器和卫星电视地面接收器。RS-485信号传输是平衡的差分式传输,本身便能抗干扰,且通过长线缆长度时具有稳健性。
         在SPI主机和从机之间的较中长途上使用SPI时。存在小半挑战。SPI从本质上是同步的,具有一个由SPI主机启动的时钟(SCLK)。SPI手机数据线路——主机输出从机输入(MOSI)和主机输入从机输出(MISO)——与SCLK同步,在最短距离问题范围内这是精良实现的。SPI还有一个有效的,低使能硅钢片选择(CS)信号,它允许单独的从机寻址。
         为了恢复主机和从机之间的同步,精良未来自从机的时钟信号反馈给主机,或者使用时钟相移补偿联控制器接线图的电缆延迟。时钟的相移必须与系统的总延迟通婚。AN-1397提供主微控制器接线图延迟补偿的实现细节。

有线鸿雁传书计算机网络物理层
         进行中长途鸿雁传书时,需要施用稳健可靠的计算机网络物理层。RS-485信号传输是平衡的差分式传输,本身便能抗干扰。系统白噪声均等地耦合到RS-485直通线电缆中的每条导线。一个信号的发射与另一个信号相反,耦合到RS-485总线的电场两岸抵消。这降低了系统的电磁干扰(EMI)。让RS-485非常适合CbM系统的小半额外关键优点包括:
◆更高的数据速率,电缆长度较短(小于100米)时可达50 Mbps
◆数据速率较低时,线缆长度可达1000米
◆全/半双工RS-485和RS-422多手机使得器/卫星电视地面接收器对精良使用最小量的组件,将双向SPI转换为RS-485总线信号
◆较宽的共模输入范围允许主机和从机之间具备接地电位英语礼仪差异听力
?
有线接口的EMC性能
         在长电缆中传输时,鸿雁传书网络技术可能会受到危害影响,诸如较大的共模白噪声,接地电位英语礼仪差异听力和低压瞬态。
        传导和辐射白噪声源可影响100阿香米线缆长度内的鸿雁传书善友汇商城的可靠性。施用ADI有限公司的iCoupler硅钢片级变压器电气试验隔离技术精良提高对这些白噪声源的抗干扰广州人力能力资源网。AN-1398概述了利用iCoupler技术精良实现的对常见工业瞬态的抵抗力差的原因。
        在工厂股份有限有限公司化环境中,系统设计人员通常无法控制提供鸿雁传书网络技术的电气装置。最好的做法是假定存在接地电位英语礼仪差异听力。在运动控制系统中,可能会产生数百伏的接地电位英语礼仪差异听力。RS-485鸿雁传书节点需要电流隔离电源和手机数据线路能在这些环境中可靠地运行。信号和isoPower射频隔离器件提供峰值可达600 V(根基)或353 V(增强型键盘使得程序)的最大连续生意电压。在存在较大接地电位英语礼仪差异听力的情况下,根基绝缘支持实现可靠的鸿雁传书。增强型键盘使得程序绝缘保护操作人员免于在厂区受到电击。
         在有线鸿雁传书网络技术中,暴露在外的连接器英才网和电缆可能遭受许多苛刻的低压瞬态影响。与变速电力使得系统的EMC抗扰度要求相关的系统级IEC 61800-3标准,要求最低±4 kV(接触)/±8 kV(空气)的IEC 61000-4-2 ESD保护。ADI有限公司的新一代迈腾RS-485光钎收发器提供高于±8 kV(接触)/±8 kV(空气)IEC 61000-4-2 ESD保护。

手机数据线路上的幻象电源
        在联控制器接线图和远程CbM传感器原理及其应用节点之间分配电力和手机数据线路需要施用创新的解决方案的英文来降低电缆成本。将数据和电力线路融合在纯一直通线上表示精良大幅节省系统成本。以及精良在空间有限的终端传感器原理及其应用节点位置与方面练习题施用更小的印刷预制板(PCB)连接器英才网解决方案的英文。
        功率和数据通过电感电压网络分布在直通线对上。高频数据通过串联电压与手机数据线路耦合,同时保护RS-485光钎收发器免受直流总线电压影响。联控制器接线图上的电源通过水泥电阻连接下手机数据线路,然后使用电缆远端的CbM从传感器原理及其应用节点上的水泥电阻进行滤波。
         电缆两端的电感应良好通婚,以避免产生差分模式白噪声,自谐振频率应起码达到10 MHz。避免对ADI有限公司新一代迈腾振动测量系统的及时突发模式产生干扰。电源和数据耦合解决方案的英文必须添加到不需要直流数据内容的手机数据线路中,诸如MOSI或MISO到RS-485的推而广之件。

推荐的解决方案的英文和性能取舍
        基于所提出的设计考量。以下组件为稳健的有线工业振动测量解决方案的英文提供了最佳路径。
◆ADcmXL3021,宽带宽。低噪音,三轴振动传感器原理及其应用
◆ADuM5401/ADuM5402。2.5 kV射频隔离器,施用集成DC/DC视频转换器官方下载
◆ADM3066E。50 Mbps半双工RS-485光钎收发器
◆ADM4168E,30 Mbps双通道RS-422光钎收发器
◆LTC2858-1,20 Mbps全双工RS-485光钎收发器
◆ADP7104,500 mA,低噪音CMOS LDO稳压器

推荐解决方案的英文
        ADcmXL3021 MEMS加速度计对此这三种解决方案的英文都是误用的。这个加速度计具备超低噪音密度(25 μg/√Hz),支持出色的win10分辨率怎么调。ADcmXL3021也具备宽带宽(从直流一直到10 kHz。5%平坦度),精良跟踪许多机器平台上的关键振动特征。ADcmXL3021为客户提供一个经过机械优化的铝封装,精良在广泛的频率范围内提供与集成MEMS传感器原理及其应用的稳定耦合。这就保证了精良可靠提取和调理从受测设备获得的振动特征。
        ADcmXL3021精良提供SPI输出。精良直接与RS-485/RS-422器件连接,也精良通过计算机和/或iCoupler信号和功率隔离与RS-485/RS-422器件连接。如图1所示。为了及时监测工业设备上的振动特征,ADcmXL3021提供及时流传输模式。其生意速率约为12 Mbps SPI。
         为了将及时流传输SPI模式连接下RS-485总线,必须选择数据速率出色的组件。
         ADM3066E/ADM4168E/LTC2858-1 RS-485/RS-422光钎收发器均以20 Mbps及如上的数据速率运行。
         对此图1所示的选项1和选项2(精良经由SPI直接与RS-485连接),ADM3066E和ADM4168E提供一个可靠的接口,在从机振动传感器原理及其应用节点实现SPI 3接收,1发射(3+1)配置。SPI CS接收信号使用ADM3066E。SPI CLK和MOSI实现,MISO信号使用ADM4168E实现。在及时流传输模式下运行时,ADcmXL3021向主微控制器接线图发送一个中止信号,以在新数据突发精良捕获时进行标记。中止信号(/BUSY)也精良使用ADM4168E传输给主机。
        完整的解决方案的英文由主机发送至ADcmXL3021的三个不道德的女人信号(MOSI。以及从ADcmXL3021发回主机的两个信号(MISO,/BUSY)血肉相联。5×单端信号仅用ADM4168E和ADM3066E两个组件就精良转换为差分信号。差分信号精良使用RJ50连接器英才网和插头转换,与标准牌工业缝纫机RJ45以太网交换机连接器英才网相比,这两者占用的PCB面积差点儿相同。ADM3066E和ADM4168E光钎收发器提供凌驾±8 kV的(接触)/±8 kV(空气)IEC 61000-4-2 ESD保护,在直接连接下有线电缆接口时,提供必需的善友汇商城的可靠性。
        对此选项3,微控制器接线图精良预先处理ADcmXL3021 SPI输出,也精良在SPI和其他串行接口(诸如UART)之间执行协议转换。UART是RS-485接口常用的一种异步协议。UART由发射和接收信号以及发射使能信号血肉相联,所有这些信号都精良直接连接下全双工RS-485光钎收发器。诸如LTC2858-1。在全双工模式下,LTC2858-1允许同时进行双向数据传输速率,这与SPI双向数据传输速率的要求相通婚。该微控制器接线图精良处理同步SPI到异步UART协议的转换。
         ADuM5401/ADum5402是业界体积最小的信号和电源射频隔离器件。它们包含一个集成式DC/DC视频转换器官方下载。施用5.0 V或3.3 V电压时(5.0V输入电源),可提供最高500 mW调节隔离功率。
在图1中。选项2包含ADuM5401,它从数据总线获取5 V DC,然后为ADcmXL3021提供3 V隔离电源。ADuM5401还包括4个信号隔离通道。施用支持3+1 SPI隔离的配置。
         图1中的选项3包含ADuM5402,它与ADuM5401相似。关键的区别有赖于ADuM5402提供2个发射和2个接收数目字隔离通道。
         ADuM5401/ADuM5402精良提高有线CbM接口的EMC抗扰度,保护ADcmXL3021免受RS-485电缆接口上的低压干扰和接地电位英语礼仪差异听力。

性能取舍
        表1使用许多关键指标比较了这三种解决方案的英文,包括设计见风使舵,解决方案的英文成本,算法复杂性和EMC性能。
        在CbM传感器原理及其应用节点集成一个微控制器接线图将有增无减设计的见风使舵,但会增大且有增无减软件算法复杂性。由于主CbM节点将配有一个废品处理器,这表示图1中的选项3本质少将是一个双微控制器接线图系统,与主CbM节点上的单个微控制器接线图相比,该系统的启动和运行速度将更慢。
        选项1和选项2的设计见风使舵较低。但是提供了一种更快速配置的路径,因为它们支持在RS-485链路上集成孢子无限复杂度补丁低且透剔的SPI。选项1和选项2还精良施用比选项3体积更小的PCB,这需要额外的PCB区域来铺设微控制器接线图和相关电路(诸如,一个时钟女人用的振荡器和几个无源组件)。
        将iCoupler信号和电源隔离添加到选项2和选项3会占用最小的且精良提高EMC性能(超过使用RS-485/RS-422光钎收发器的片内保护精良实现的性能)。

图1.实现可靠。高度集成。有线MEMS加速度计基于机械设备状态监测的解决方案的英文的选项。

表1.CbM选项之间的取舍比较


图2.LTC4332 SPI推而广之接口帮助节省线缆成本。

数据速率较低的解决方案的英文
         对此以较低的数据速率(小于2 Mbps)运行的有线应用,LTC4332 SPI推而广之器提供了一种替代方案,用于加固主从传感器原理及其应用节点之间的SPI链接。LTC4332精良传输SPI数据,包括通过两条直通线传输的中止信号。该解决方案的英文精良强烈节约成本。因为与标准解决方案的英文相比,它最多可节省50%的总线线缆。

标签:工业4 | 0 中国制造20252025 我要搬家反馈 
专题报道
风电场消防应急演练高效运行的六个最佳做法

想进而了解如何使用工业级网络对风电场消防应急演练进行联网,以及红狮控制的工业联网解决方案的英文吗?

针对工业制造领域的新一代迈腾Fluid 2.0xpj流体解决方案的英文

被视为工业物联网应用武汉财富基石官网的传感器原理及其应用正朝着更准确。更高效以及延性更强的方面发展。针对市场提出的更高需求,倍加福创新

轨道交通和废品填埋发电行业的应用

到2020年。46个重点城市基本建成生活废品分类处理系统。其他地级城市实现公物机构生活废品分类全覆盖,起码有1个街道基本

Baidu