Szukaj

Konwertery sygnałów w systemach automatyki – jak zapewniają one efektywność komunikacji?

konwerter sygnałów, konwerter RS485

Konwersja to przekształcenie pewnego parametru, wielkości fizycznej lub informacji z jednej postaci do innej, „zrozumiałej” dla człowieka lub urządzenia. Jednym z najprostszych przykładów konwersji jest zamiana temperatury wyrażonej w stopniach Fahrenheita lub Kelwina na temperaturę w skali Celsjusza. Innym przykładem konwertera może być wyświetlacz cyfrowy LED, który cyfry zapisane w formacie dwójkowym wyświetla w postaci zrozumiałych dla człowieka cyfr w układzie dziesiętnym. W systemach automatyki przemysłowej konwersja danych wiąże się z przekształcaniem sygnałów jednego typu na inny w celu zapewnienia kompatybilności między różnymi urządzeniami i systemami. Konwerter to urządzenie, które zapewnia przekształcenie danych pomiarowych transmitowanych z użyciem jednego standardu na inny standard transmisji.

Znaczenie konwerterów dla efektywnej komunikacji

Systemy automatyki, a zwłaszcza systemy telemetryczne to najczęściej bardzo złożone struktury łączące w sobie wiele różnorodnych urządzeń. Ich zadaniem są zdalne pomiary wielu parametrów monitorowanych procesów oraz gromadzenie, przetwarzanie i transmisja uzyskanych w ten sposób danych. Urządzenia zapewniające zdalny odczyt stanowią w tych systemach najbardziej zróżnicowaną pod względem standardów transmisji grupę. To zróżnicowanie jest spowodowane m.in. dużą liczbą producentów, redukcją kosztów wytwarzania, czy wreszcie wykorzystanych technologii. Wiele, zwłaszcza starszych lub tańszych, urządzeń najczęściej oferuje transmisję danych jedynie przez porty szeregowe RS232. Konwertery transmisji przyczyniają się do poprawy efektywności komunikacji w systemach automatyki dzięki zapewnieniu precyzyjnego przesyłania danych, minimalizacji zakłóceń i błędów, a także w optymalizacji procesów przetwarzania sygnałów.

Przykłady zastosowań konwerterów sygnałów

Nowoczesne systemy telemetryczne to setki, a nawet tysiące różnego typu urządzeń pomiarowych (liczniki, czujniki, detektory, itp.), urządzeń sterujących (sterowniki swobodnie programowalne, komputery, itp.) oraz wykonawczych (silniki, pompy, elektrozawory, itp). W dodatku systemy telemetryczne, jak np. systemy alarmowe sieci ciepłowniczej, systemy monitorowania lub zdalnego odczytu sieci ciepłowniczych, wodociągowych, czy poboru energii elektrycznej obejmują swoim działaniem znaczne obszary i wymagają niezawodnej transmisji danych na odległość nawet kilku kilometrów. Jedynie magistrala M-Bus zapewnia prawidłową, wolną od błędów i zakłóceń, transmisję danych nawet do kilku kilometrów. Podobnie jak transmisja bezprzewodowa, która najczęściej jest wykorzystywana do przesyłania danych z trudno dostępnych miejsc.

Wiele urządzeń, w tym komputery, nie posiada interfejsu M-Bus. Dysponuje za to interfejsem Ethernet oraz, choć coraz rzadziej, interfejsem RS232. Problem w tym, że Ethernet zapewnia pozbawioną błędów i zakłóceń transmisję jedynie do kilkuset metrów, a RS232 do co najwyżej kilkunastu. Z kolei większość urządzeń pomiarowych posiada jedynie port szeregowy RS232, a nowoczesne liczniki pomiarowe jedynie interfejs M-Bus. W celu zapewnienia właściwej współpracy tak wielu urządzeń wykorzystujących różne standardy transmisji danych konwertery stanowią niezbędny element w automatyce i telemetrii.

Nasza oferta obejmuje zarówno konwertery RS232/M-Bus, RS232/Ethernet, jak również RS232/RS485. Konwertery M–Bus Master 10+M–Bus Master 60M–Bus Slave mogą być stosowane z dowolnymi urządzeniami wyposażonymi w interfejs M-Bus (liczniki energii cieplnej, liczniki wody, liczniki energii elektrycznej, moduły wykonawcze, rejestratory, itp.) lub interfejs RS232. Konwertery ETH1 i ETH2 umożliwiają zdalny odczyt danych i sterowanie urządzeniem z portem szeregowym za pośrednictwem sieci komputerowej. Komunikacja z urządzeniem realizowana jest poprzez protokół TCP lub UDP. W ofercie posiadamy też pasywny konwerter RS232/RS248 umożliwiający komunikację między standardami RS232 i RS348.

Wybór odpowiedniego konwertera sygnału

O ile sygnał cyfrowy jest mało podatny na zakłócenia o tyle sygnały analogowe mogą ulegać zniekształceniu, choćby w wyniku spadków napięć spowodowanych impedancją linii przesyłowej. Celowa zatem wydaje się konwersja danych analogowych do postaci cyfrowej w celu transmisji i z postaci cyfrowej do analogowej np. w celu sterowania urządzeniami wykonawczymi. W celu zapewnienia dokładności i niezawodności działania dokonując wyboru konwertera należy uwzględnić zarówno rodzaj sygnałów wejściowych i wyjściowych (cyfrowe, analogowe) oraz warunki i zakres pracy (odległość na jaką będą przesyłane dane, typ magistrali, itp.). 

Zastosowanie technik IT do przetwarzania i analizy danych dostarczanych przez systemy telemetryczne, w tym przede wszystkim oprogramowania SCADA powoduje, że komputery stanowią integralną część systemu. W zasadzie komputery pełnią rolę centrum monitorowania i nadzoru systemu wykorzystując do komunikacji sieć Ethernet lub porty szeregowe, więc także i tu konwertery sygnału odgrywają kluczową rolę.

Chcesz wdrożyć system telemetryczny do swojego biznesu?