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数字式网络化传感器在挤出生产线中的应用

提示:

分布式控制网络已出现在挤出工厂,但是仅限于几家大型树脂生产商、纤维纺纱生产商、采用复杂生产线的加工商、昂贵产品制造商以及

  分布式控制网络已出现在挤出工厂,但是仅限于几家大型树脂生产商、纤维纺纱生产商、采用复杂生产线的加工商、昂贵产品制造商以及拥有大量研究和开发预算的供应商。

  网络化传感器现在被认为是新工厂的一部分,然而网络化或者分布式系统经常要求软件授权,以及传感器之间必须用昂贵的交互设备相连,同时也需要复杂的排除故障和系统维护的功能,而这对于传统的设备控制而言是不必要的,因为传统设备直接从I/O控制板输入和输出数据。

  “不仅仅是价格的原因”,压力传感器制造商Gefran ISI公司副总裁Mark Caldwell表示,“大多数加工商不会评估检测分布式系统。”在欧洲,Gefran公司的一些客户采用该公司的CANopen 网络化压力传感器。这些传感器能够在线远程监控并修正生产线上出现的问题。

  数字式网络化传感器如Dynisco的产品开始出现在挤出生产线上,它具有高速、高精度、安装简便的特点。但是目前,维护的复杂性以及故障排除的困难可能会限制其应用。

  Dynisco公司提供压力传感器和控制器,其产品简单的安装和布线方式、快速而精确的数据采集以及快速的响应时间使Dynisco成为网络控制行业的领先企业。数字式网络化压力传感器通过一条简单的现场总线来回发送和接收数据,通过工业PC对网络上所有设备实施闭环实时控制,工业PC的操作界面也可以是双重功能的。

  据 Dynisco产品市场部副总裁Douglas Joy介绍,传统的PLC设备控制系统的数据用梯形图连续进行加工,因此会造成延迟。另外这种系统在安装时也显得相当麻烦,例如要安装900个双线压力发射器,就需要装配1800条电线终端。不过PLC仍然可用在网络系统中,但是只用在简单的控制上,如开关、阀门的控制。

  Dynisco的压力传感器适合于除西门子的Profibus PA协议以外的大多数商业化应用的现场总线协议,包括:Emerson Electric的基础现场总线、Bosch的CANopen、Allen-Bradley的DeviceNet以及Bosch的HART(可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)系统。

  应用现状

  在挤出和混配供应商的生产线中,目前仅有少数装有现场总线系统。Dynisco公司的一些压力传感器采用基础现场总线协议安装在几家树脂公司和一家聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜加工商的生产线上。这些加工商已通过DeviceNet协议安装了温度传感器,同时正在寻求网络化压力传感器的应用,以减少线缆、提高精度和诊断能力。采用基础现场总线协议的优点还有:即使中央PC机发生故障,网络控制环仍然可以使挤出机继续独立运行。

  另一种分布式控制挤出生产线的网络化压力传感器通过离散控制,符合Profibus协议。加工商采用Dynisco传感器和 Eurotherm控制器,用于多层共挤出光学薄膜数百层薄层的控制,其优点是从极度复杂的反馈中快速获取压力数据,从而更好地控制产品质量。

  加拿大MPI熔体压力传感器公司生产温度和压力传感器。该公司认为如果加工商安装了整个网络系统,那么他们应该采用Profibus PA系统,因为这一系统安装成本最低。MPI之所以采用这种网络系统,是因为Profibus 没有许可证费用,软件和交互界面比其他协议便宜。

  熔体压力传感器在测量压力时,一般是将压力信号以mv输出。mv传感器信号也可以经放大器与之匹配。放大器提供一个与之相似的信号或数字信号(如基础现场总线),同时可以显示和传输压力信号。

  Eurotherm销售副经理Al Betz表示,由于传感器信号通常不是以数字信号开始的,所以迟早要进行数据转换,这样才更精确。Eurotherm公司提供DeviceNet和 Profibus协议的网络温度控制器,许多注射成型或挤出成型加工商已经安装采用了这些协议。

  Dynisco认为他们的DeviceNet和基础现场总线网络更精确,因为这些协议从传感器得到的信号是真正数字化的。Dynisco的网络压力传感器和传输设备合并了电子信号调节装置。另外,基础现场总线协议装置能够编程与PC的控制压力数据进行通信,如果PC发生故障,阀门等设备直接接收这些数据。这使得这些智能化设备可以接管设备的控制。不过这些额外的功能也使这种传感器变得很昂贵。

  Eurotherm的Betz认为, 在未来,加工商在购买挤出生产线时可能会碰到网络化传感器。因为一些欧洲的OEM正在寻求网络控制以减小控制柜的体积、提高速度和数据采集的精度,特别是对于复杂的共挤出流延薄膜生产线。然而,网络控制增加了维护和备件的成本。而且来自于不同制造商的传感器可能完全不能互换,甚至名义上遵循同一网络协议的设计也可能如此。


(责任编辑: 谢媛 )

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