産業用制御におけるアナログ伝送とは

アナログ伝送 - 産業用通信のバックボーン

アナログ伝送は情報を伝達する伝統的な方法です。デジタルの対応物とは異なり、情報を表すために連続信号を使用します。産業用制御システムでは、リアルタイム応答とスムーズなデータ移行が必要なため、これは多くの場合重要です。

産業用制御技術の出現と応用は第三次産業革命をもたらし、作​​業効率が大幅に向上しただけでなく、人件費やその他のコストも大幅に節約されました。産業用制御とは、産業オートメーション制御を指します。これは、コンピューター技術、マイクロエレクトロニクス技術、および電気的手段を使用して、工場の生産および製造プロセスをより自動化、効率的、正確に、制御可能かつ可視化することを指します。産業用制御の主な中核分野は、大規模発電所、航空宇宙、ダム建設、産業用温度制御加熱、セラミックスなどです。かけがえのない利点があります。例: 電力網のリアルタイム監視では、多数のデータ値を収集し、包括的な処理を実行する必要があります。産業用制御技術の介入により、大量の情報の処理が容易になります。

アナログ伝送の構造

アナログ伝送では、連続した範囲の値を使用します。温度や圧力などの物理量を、対応する電圧または電流信号に変換します。この連続性により精度が得られるため、精度が最優先される業界にとってアナログ伝送が頼りになります。

アナログ量とは、変数が一定の範囲で連続的に変化する量を指します。つまり、特定の範囲 (定義領域) 内で (値の範囲内で) 任意の値を取ることができます。デジタル量は離散量であり、連続変化量ではなく、バイナリ デジタル変数などのいくつかの離散値のみを取ることができます。 2 つの値のみを取ることができます。

アナログ伝送を選択する理由

アナログ伝送は、次のような理由により、情報を伝送する有利な方法となります。

1. 自然な形:自然現象の多くはアナログであるため、送信前にデジタル変換する必要はありません。たとえば、オーディオ信号とビジュアル信号は本来アナログです。
2. ハードウェアのシンプルさ:FM/AM ラジオ システムなどのアナログ伝送システムは、多くの場合、デジタル システムよりもシンプルで安価です。これは、コストとシンプルさが主要な要素であるシステムをセットアップする場合に有益です。
3. レイテンシーの低減:アナログ システムは、信号のエンコードとデコードに時間を必要としないため、多くの場合、デジタル システムよりも遅延が短くなります。
4. 平滑化エラー:アナログ システムは、デジタル システムではできない方法で、ある種のエラーを処理できます。たとえば、デジタル システムでは、単一ビット エラーが重大な問題を引き起こす可能性がありますが、アナログ システムでは、通常、少量のノイズは少量の歪みを引き起こすだけです。
5. 長距離のアナログ伝送:電波などの一部の種類のアナログ信号は長距離を移動でき、一部のデジタル信号ほど簡単に妨害されません。

ただし、アナログ伝送の欠点について言及することも重要です。たとえば、デジタル信号と比較して、ノイズ、劣化、干渉による品質低下の影響を受けやすくなります。また、エラー検出や訂正機能などのデジタル システムの高度な機能も備えていません。

アナログ伝送とデジタル伝送のどちらを選択するかは、最終的にはアプリケーションの特定の要件によって決まります。

センサーで測定される温度、湿度、圧力、流量などはすべてアナログ信号ですが、ノーマルオープンとノーマルクローズはデジタル信号（デジタルとも呼ばれます）です。送信信号は一般にアナログ信号で、電流は4～20mAです。または0-5V、0-10Vの電圧。建設担当者は、産業用制御状況でアナログ信号を送信するために 4 ～ 20mA を使用することを好み、0 ～ 5V および 0 ～ 10V を使用することはほとんどありません。

理由は何でしょうか？

まず、一般に工場や建設現場における電磁干渉は非常に深刻であり、電圧信号は電流信号よりも干渉を受けやすくなります。また、電流信号の伝送距離は電圧信号の伝送距離よりも遠いため、信号の減衰が発生しません。

次に、一般的な計測器の信号電流は4～20mA（4～20mAというのは最小電流4mA、最大電流20mAを意味します）ですが、断線点を検出できる最小値の4mAを使用します。最大 20mA は防爆要件を満たすために使用されます。これは、20mA 電流信号のオンオフによって発生する火花位置エネルギーが可燃性ガスの爆発点に点火するには十分ではないためです。 20mAを超えると爆発の危険があります。ガスセンサーが一酸化炭素や水素などの可燃性・爆発性ガスを検知した場合など、防爆に注意が必要です。

最後に、信号を送信するときは、ワイヤーに抵抗があることを考慮してください。電圧伝送を使用する場合、ワイヤ上で一定の電圧降下が発生し、受信側の信号に一定の誤差が生じ、不正確な測定につながります。したがって、産業用制御システムでは、長距離が100メートル未満の場合は電流信号伝送が通常使用され、短距離伝送には0〜5Vの電圧信号伝送が使用できます。

産業用制御システムにおいて、送信機は不可欠であり、送信機のアナログの伝送方法は非常に重要な考慮事項です。ご自身の使用環境、測定範囲、その他の要因に応じて、対応する送信機のアナログ出力モードを選択して、正確な測定を実現し、作業に役立ててください。優れた多孔質金属エレメント・ステンレスエレメントを取り揃えております。温湿度センサー/プローブ、ガス警報器の防爆ハウジング製品とサービス。豊富なサイズからお選びいただけます。カスタマイズされた加工サービスも利用できます。