设计监控系统的第二个环节,就是下位机(采集器)、二次仪表的选型和功能确定。下位机(采集器)、二次仪表可以独立工作,完成传感器数据采集、显示与相关控制功能。有的下位机(采集器)、二次仪表可以与上位机软件通讯。这些都是根据实际试验或者工作需要来选择确定。
PID控制是工业控制系统中应用最为广泛的一种控制算法,从上世纪20年初产生至今已经有近百年的应用历史。当今时代,科技领域日新月异,互联网、大数据、云技术、脑机接口、人形机器人、AI技术等新科学、新技术层出不穷,那么已经在控制领域“盘踞”了近百年的PID控制算法是否还有立足之处,是不是已经过时了?在回答这个问题之前,要先了解下PID到底是一种什么控制算法。
(2)数字温度传感器,数字温度传感器最常用的就是DS18B20,美国达拉斯产后被美信收购,目前有部分国产厂家替代。工作温度范围-55~125℃,精度等级±0.5℃,分辨率9~12位,响应时间500ms。原装的DS18B20非常耐用,笔者曾在不通电的情况下,将DS18B20元件直接在水中浸泡7天,然后取出晾干,通电后依然可以继续使用。
温度是监控系统中最常监测的物理量,尤其输出电压、电流信号的温度变送器在监控系统中普遍使用。
设计监控系统面临的首要任务就是传感器的选择,根据试验或者工作性质,以及设备、过程的要求进行选择。下面对相关传感器的选择进行简单列举。
(2)数字温度传感器,数字温度传感器最常用的就是DS18B20,美国达拉斯产后被美信收购,目前有部分国产厂家替代。工作温度范围-55~125℃,精度等级±0.5℃,分辨率9~12位,响应时间500ms。原装的DS18B20非常耐用,笔者曾在不通电的情况下,将DS18B20元件直接在水中浸泡7天,然后取出晾干,通电后依然可以继续使用。
作为实验室或者技术部门的工作人员,在设计监控系统的时候应该重点考虑什么内容,从哪些方面入手?
继续讨论四者的区别和关系。
现在开始讨论这几个名词的具体含义。
举例说明一下前边的概念和这四者的区别与联系。
我们经常遇到这样的情况,有人需要0.1℃精度的温度传感器,有人需要0.2级的变送器或者控制仪表,有人需要0.01℃的温度显示表。这些说法到底指的是什么?应该怎样理解?是不是经常会被搞得一头雾水?
在正式开始之前,先做一个重要补充,前一篇想法中提到的仪表的0.1级和0.2级概念,我说是相对精度,这个说法不严谨,不完全准确。准确的说法应该是,0.1级、0.2级表示的是满量程精度。其他内容包括±号、%后边的FS,均正确,都表示的是满量程精度。
接下来讨论监控系统的采集装置,数据采集装置是整个系统的核心,具有采集前端温度传感器数据,同时与上位机管理软件通讯的功能。采集装置要具备以下几种功能。
前面一节提到,无论是串联还是并联,温度传感器节点都有可能损坏或者故障,而出现温度传感器链路断点的情况。这是一种基于客观情况的理论分析,不是必然会发生的情况,就如同任何工程项目中都会发生传感器损坏的情况一样,只是个概率问题。而在实际使用过程中,由于温度传感器本身质量造成的温度传感器节点的损坏或者故障,这种情况发生的可能性微乎其微,没有必要过分担心和放大这个问题。
前述两种情况,只是针对传感器结构的分析,不是特别强调哪种传感器更容易损坏,任何情况下都会有传感器损坏的可能性存在,但概率都很低。现实情况是两种传感器均可能使用若干年,根据我们的实际经验,我们生产的两种温度传感器客户平均使用三、五年很平常,也有使用超过十年的情况。
研究表明,堤坝的温度与强度具有紧密的关系,特别是迎水坡在温度变化的情况下会发生显著变化,因此监控堤坝迎水坡的温度至关重要。
构建堤坝迎水坡温度监控系统,首先要确定温度监测点。
智能化温室大棚,是规模化种植、集约化经营的一种现实表现。建设智能化温室大棚,既能节约资源,又能提高经济效益,是未来农业和园林业发展的方向。
二是控制柜,控制柜是好氧堆肥控制系统的关键设备。各种传感器的数据采集,温度控制,时间控制,风机控制,全部通过控制柜的中央处理器来实现各种逻辑运算,下达各种控制指令。
三是上位机软件管理平台,上位机软件管理平台是大规模、集约化堆肥膜控制系统的必然选择,是实现智能化好氧堆肥膜控制系统的重要组成部分。 上位机管理软件通过光纤、以太网、RS485总线等有线方式与控制柜进行通讯,实现好氧堆肥的智能化管理。