نحوه استفاده از یک واحد اکتساب دما چند نقطه ای

اصل کار و کاربرد در پایش غلات

در ذخیره سازی غلات، انبارداری صنعتی و نظارت بر محیط زیست، دما همیشه یکی از مهم ترین شاخص ها است. به خصوص در ذخیره سازی غلات، دما اغلب به عنوان "اولین سیگنال" تغییرات شرایط دانه در نظر گرفته می شود. اندازه گیری دمای دستی سنتی نه تنها ناکارآمد است، بلکه قادر به انعکاس دقیق وضعیت داخلی مواد حجیم نیز نیست.

با توسعه سیستم های ذخیره سازی مدرن، واحدهای اکتساب دمای چند نقطه ای به یک جزء اصلی در سیستم های نظارت بر دانه تبدیل شده اند. این مقاله نحوه عملکرد این دستگاه ها، نحوه استفاده از آنها و نحوه استفاده از آنها در سناریوهای دنیای واقعی را توضیح می دهد.

واحد جمع‌آوری دمای چند نقطه‌ای یک دستگاه صنعتی است که برای جمع‌آوری داده‌های دما از چندین سنسور و انتقال آن به یک سیستم نظارتی طراحی شده است. به جای اندازه‌گیری مستقیم دما، به کابل‌های دما یا پروب‌های توزیع شده در موقعیت‌های مختلف متصل می‌شود و همه داده‌ها را در یک سیستم متمرکز جمع‌آوری می‌کند.

در کاربردهای ذخیره‌سازی غلات، سنسورها معمولاً در اعماق و مکان‌های مختلف درون توده دانه چیده می‌شوند. با جمع‌آوری داده‌ها از چندین نقطه، سیستم تصویر کاملی از توزیع دما ارائه می‌کند که بسیار معنادارتر از یک اندازه‌گیری است.

به عنوان مثال، دستگاه‌هایی مانند ZS-RTU-800P و ZS-RTU-1600P که توسط Langfang Zhaosui توسعه یافته‌اند، از صدها تا هزاران نقطه سنجش پشتیبانی می‌کنند، با انتقال در فواصل طولانی و قابلیت ضد تداخل قوی، که آنها را برای محیط‌های ذخیره‌سازی دانه در مقیاس بزرگ مناسب می‌سازد.

ZS-RTU-800P

ZS-RTU-1600P

کابل‌های سنجش دما ابتدا در داخل ساختار ذخیره‌سازی دانه‌ها نصب می‌شوند که معمولاً به صورت الف مرتب می‌شوندطرح معلق عمودیاز بالای سیلو به پایین به پایین. این پیکربندی تضمین می‌کند که داده‌های دما را می‌توان در اعماق چندگانه در توده دانه جمع‌آوری کرد و امکان تشخیص دقیق گرادیان دما و نقاط داغ بالقوه را فراهم می‌کند.

بسته به اندازه و نوع تأسیسات ذخیره سازی (انبار مسطح، سیلو فولادی یا سیلو بتنی)، کابل های متعددی به طور مساوی در سراسر منطقه ذخیره سازی برای رسیدن به پوشش کامل توزیع می شوند.

پس از نصب فیزیکی، کابل ها از طریق کانال های ورودی مشخص شده به واحد جمع آوری داده متصل می شوند. در سیستم های مبتنی بر الفپروتکل ارتباطی تک باس(مانند DS18B20)، چندین سنسور از یک خط ارتباطی مشترک استفاده می کنند.

به هر سنسور در اتوبوس یک عدد اختصاص داده شده استآدرس دیجیتال منحصر به فرد، به واحد اکتساب اجازه می دهد تا داده ها را از هر سنسور به صورت جداگانه شناسایی و بخواند.

ملاحظات مهم:

• هر حسگر باید یک آدرس شناسه منحصر به فرد داشته باشد تا از تضادهای ارتباطی جلوگیری شود
• اتصالات سیم کشی باید صحیح، پایدار و به خوبی عایق بندی شده باشند
• انتقال از راه دور به طراحی یکپارچگی سیگنال مناسب نیاز دارد (به عنوان مثال، محافظ، خاتمه، و پایداری توان)
• مسیریابی کابل باید از منابع تداخل الکترومغناطیسی قوی جلوگیری کند

واحد جمع آوری داده ها معمولاً توسط یک منبع تغذیه می شودمنبع تغذیه DC درجه صنعتی، پشتیبانی از محدوده ولتاژ گسترده ای مانند9-36 ولت DC، که عملکرد پایدار را در شرایط مختلف میدانی تضمین می کند.

دستگاه معمولاً در داخل کابینت کنترل برق نصب می شود و با استفاده از a نصب می شودساختار ریلی استاندارد DIN، که نصب و نگهداری را ساده می کند.

پس از اعمال برق:

• دستگاه به طور خودکار مقدار دهی اولیه داخلی را انجام می دهد
• رابط های ارتباطی فعال می شوند
• اسکن حسگر بدون نیاز به تنظیم دستی پیچیده شروع می شود

این طراحی plug-and-play زمان استقرار و پیچیدگی فنی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

برای فعال کردن ارتباط بین واحد اکتساب و سیستم مانیتورینگ، چندین پارامتر اساسی باید بر اساس الزامات پروژه پیکربندی شوند:

پارامترهای ارتباط سریال:

• آدرس دستگاه (شناسه مدباس)
• نرخ باود (به عنوان مثال،9600 / 19200 / 115200)
• فرمت داده ها (معمولا8N1)

برای دستگاه های فعال شبکه، پارامترهای اضافی عبارتند از:

• آدرس IP
• ماسک زیر شبکه
• دروازه
• پورت ارتباطی

این تنظیمات سازگاری با سیستم های صنعتی مختلف مانند PLC ها، پلتفرم های SCADA و نرم افزارهای مدیریت سطح بالا را تضمین می کند.

واحد اکتساب با استفاده از aمکانیسم نظرسنجیخواندن مداوم داده ها از تمام سنسورهای متصل

به جای خواندن همه سنسورها به طور همزمان، سیستم آنها را به ترتیب با سرعت بالا پردازش می کند:

• دما را از حسگر اول بخوانید
• داده های جمع آوری شده را در داخل ذخیره کنید
• به سنسور بعدی بروید
• این فرآیند را تا زمانی که تمام سنسورها خوانده شوند تکرار کنید

پس از تکمیل یک چرخه کامل اسکن، سیستم بلافاصله چرخه بعدی را شروع می کند و از نظارت مستمر اطمینان حاصل می کند.

اگرچه داده ها به صورت متوالی جمع آوری می شوند، اما سرعت اسکن به اندازه کافی سریع است که می تواند aنمایش در زمان واقعیتوزیع دما در ساختار ذخیره سازی

این روش همچنین ثبات ارتباطات را بهبود می بخشد و درگیری های اتوبوس را در سیستم های چند نقطه ای کاهش می دهد.

پس از جمع آوری داده ها، از طریق رابط های ارتباطی مختلف به سیستم مانیتورینگ منتقل می شود.

روش های رایج انتقال عبارتند از:

• ادغام با سیستم های PLC یا SCADA از طریقModbus RTU / Modbus TCP
• اتصال مستقیم بهنرم افزار مانیتورینگ مبتنی بر کامپیوتر
• انتقال از راه دور از طریقدروازه های اینترنت اشیا یا ماژول های 4Gبه پلتفرم های ابری

در رابط نظارت، کاربران می توانند به:

• مقادیر دمای لحظه ایدر هر نقطه حسگر
• روندها و منحنی های داده های تاریخی
• نقشه های توزیع دماداخل توده غلات

این ابزارهای تجسم به کاربران اجازه می‌دهد تا به سرعت تغییرات غیرعادی دما را شناسایی کنند و مداخله به موقع مانند تهویه، چرخش دانه یا بازرسی را ممکن می‌سازد.

در یک سیستم نظارت کامل دانه، گردش کار را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

کابل دما ← واحد جذب ← شبکه ارتباطی ← پلتفرم مانیتورینگ (کامپیوتر/موبایل)

این ساختار امکان:

• نظارت مستمر بدون مراقبت
• دسترسی از راه دور از رایانه یا دستگاه های تلفن همراه
• تشخیص زودهنگام خطرات احتمالی (گرمایش، رطوبت، فساد)

در نهایت، به بهبود ایمنی ذخیره سازی غلات، کاهش تلفات و افزایش کارایی مدیریت کمک می کند.

یک انبار معمولی غلات به صورت زیر پیکربندی شده است:

• 6 عدد کابل دما در داخل سیلو نصب شده است
• 20 نقطه حسگر روی هر کابل

این نتیجه در مجموع:120 نقطه نظارت در سرتاسر بخش عمده غلات توزیع شده است

عملیات سیستم

واحد اکتساب به طور مداوم تمام سنسورهای متصل را اسکن می کند و سیستم نظارت را در زمان واقعی به روز می کند.

آنچه اپراتورها می توانند ببینند

بر اساس داده های جمع آوری شده، اپراتورها می توانند از راه دور به سیستم دسترسی داشته باشندکامپیوتر یا دستگاه های تلفن همراهبه:

• تشخیص افزایش موضعی دما (نقاط داغ)
• روند کلی دمای داخل دانه را کنترل کنید
• کارایی تهویه را ارزیابی کنید
• جلوگیری از فساد و رشد کپک