При оснащении производственных помещений предприятия сталкиваются с рядом российских и зарубежных методик, которые применяют в своей практике. Они опираются на модели развертывания, включающие несколько функциональных блоков. Одним из них является поддержка атмосферных показателей. Микроклимат производственных помещений представляет собой комплекс сенсорно-актуаторных механизмов, контролирующих оборудование. Сегодня пойдет речь о датчиках, которые используются для этих целей, и практиках внедрения.
Аналоговые сенсоры для производственных задач
Представленные устройства относятся к классу аналоговых сенсоров повышенной надежности, поэтому могут успешно применяться в промышленных целях. Датчики используются в качестве обслуживающего оборудования локальных производственных цепочек, в том числе, обеспечивают поддержку особых климатических параметров в помещениях на критически-важных производствах.
Предлагаемые датчик температуры воздуха, датчик влажности воздуха и датчик давления жидкости чаще используются для инженерных коммунальных комплексов, ориентированных на поддержку необходимого микроклимата в помещении. Данное оборудование может входить в состав котлов промышленного назначения, вентиляции и адаптивного отопления. Иными словами предлагаемые аналоговые сенсорные устройства являются универсальным решением для разных типов производственных задач, о которых нужно рассказать подробнее.
Регулирование микроклимата и обогрева помещений в производственной сфере
Системы микроклимата на производствах востребованы не только в случае необходимости соблюдения определенных атмосферных показателей в специализированном производственном процессе. Например, в фармацевтической или пищевой промышленности. Они, в существенной мере, позволяют снизить затраты на обогрев производственного комплекса, одновременно создавая оптимальные температурные показатели для проведения работ и нахождения людей.
Подключение к программируемым аналоговым системам
Эти показатели могут зависеть не только от температуры воздуха на улице и внутри помещения, но и от времени нахождения в помещении людей. Показатели могут варьироваться в пределах заданных параметров течение дня и в течение рабочей недели. Это реализуется с помощью программаторов, в самом простом и доступном решении реализованных на программируемых микросхемах ПЛИС.
Учитывая, что производства занимают большие площади, применение разнообразных датчиков в значительной мере позволяет снизить затраты на потребляемые энергоресурсы в случае наличия своей котельной или отчисляемые за коммунальные услуги. Датчики подключаются к локальным решениям, комплексам с компьютерным управлением, а также к недорогому аналоговому оборудованию с управляющими функциями.
Подключение к SCADA-системам
Преимущество предлагаемых сенсоров состоит в том, что их можно использовать и подключить практически к любому решению. Предприятиям, чтобы избежать затрат на развертывание комплексов по управлению микроклиматом, необходимые функции адаптируют к уже существующей промышленной программной среде SCADA. В этом случае работа датчиков может быть согласована с производственным оборудованием.
Система микроклимата становится встроенной в систему промышленной автоматизации и контролируется с помощью комплексной программной среды. В таком случае сенсоры помогают реализовывать сложную «поведенческую» функцию, зависящую от ряда производственных характеристик.
Улучшенные показатели надежности аналоговых сенсоров
Они могут стать функциональной частью систем безопасности на производствах и охраны труда, когда требуется контроль температуры помещений с целью раннего обнаружения аварийных ситуаций. В данном случае аналоговые сенсоры более предпочтительны по сравнению с цифровыми, так как отличаются повышенной надежностью в критических условиях и обеспечивают безотказную работу.
При решении сложных производственных задач упомянутые сенсоры могут быть изготовлены в герметичном или пожарозащищенном корпусе. В заводской комплектации поддерживают широкий диапазон температур и могут использоваться в северных и южных районах, отличающихся сильным понижением или повышением природных тепловых параметров в течение года соответственно.
В итоге системы микроклимата производственных помещений, организованные на аналоговых датчиках, позволяют реализовывать следующие задачи:
- оптимизировать обогрев промышленного комплекса в разном диапазоне требований;
- организовать программно-управляемые комплексы безопасности и охраны труда;
- обеспечить оптимальные показатели микроклимата, требуемые в рамках производственной деятельности;
- отслеживать атмосферные показатели в помещениях комплекса во время производственных работ и в нерабочий период.
Этот список можно существенно расширить, если производственная деятельность будет построена в рамках методик Промышленности 4.0. Однако стоит оговориться, что предлагаемые модели сенсоров нельзя использовать в качестве IoT-устройств. Они предполагают подключение по кабелю, формируют аналоговый сигнал, требующий оцифровки. Для решения проблемы дистанционного доступа к таким датчикам используются различные хабы, а также устройства, поддерживающие беспроводные коммуникационные протоколы, позволяющие передавать информацию по сетям Wi-Fi, 3G, 4G, LTE.
При этом отметим, что класс датчиков, к которым относятся различные климатические сенсоры с аналоговыми входами, может быть подключен к различным облачным платформам, обслуживающим производственные комплексы через специальные MEMS Sensors Platform. Это специальная группа промышленных датчиков с интегрированными возможностями связи на низком уровне.
Датчики температуры, влажности, давления и их особенности
Производственное оборудование имеет существенные отличия от бытовых сенсоров, прежде всего, состоящие в том, что сенсоры реализуют аналоговый принцип измерений, основанный на физических процессах. Они позволяют проводить калибровку получаемых значений и добиваться идеально точных показаний независимо от среды мониторинга.
Датчики температуры воздуха
Рекомендуемые датчики температуры представляют собой измерительные преобразователи данных с аналоговым входом. Корпус выполнен из прочного пластика, выдерживает значительные механические нагрузки, которые могут наблюдаться в процессе эксплуатации. Кроме характеристик, связанных непосредственно с сенсором, продумана внешняя конструкция и способы монтажа устройства с быстрозаворачиваемыми винтами.
Данные датчики поставляются в двух вариантах:
- с дисплеем для наглядного представления данных;
- без дисплея для закрытых решений.
Устройство предназначено для наружной эксплуатации, а также рекомендуется к установке в производственных помещениях, где не требуется создание специальных условий для установки оборудования. Тем не менее, установка требует поиска защищенного от направленных ударов места. Также нежелательно размещение датчика температуры в зоне действия прямых солнечных лучей, которые будут влиять на показания.
Если подразумевается наружное применение сенсоров, когда невозможно обеспечить УФ-защиту, датчик выполняется со специальным напылением на корпусе.
Датчики влажности
Датчики влажности используются для контроля микроклиматических характеристик. Так же как и датчики температуры, преобразовывают данные в цифровой вид измерений и реализованы с помощью аналоговых эффектов. Позволяют выполнить калибрацию для получения точных значений с низкой погрешностью.
Этот вид датчиков также выпускается с дисплеем и без дисплея для визуальной фиксации данных. Устройство обеспечивает определение влажности с точностью до 3%. Информация доступна в аналоговом виде, в форме электрического сигнала 4…20 мА. Такие сенсоры используют в комплексах, которые монтируются в производственных помещениях. Защищенное исполнение и надежность конструкции гарантирует работу сенсоров в сложных производственных условиях.
Датчики давления жидкости
Этот тип датчиков знаком не только инженерам по развертыванию производственных решений. Предложенные устройства и их аналоги применяются в комплексах обогрева бытового и промышленного назначения. Благодаря прочной конструкции с компактным корпусом форме фитинга датчик используется в контурах с разным рабочим давлением и диапазоном температур.
Этот вид промышленного сенсора используется в одноконтурных газовых котлах минимальной комплектации, когда требуется выполнить модернизацию или монтаж вторичного обогрева горячей воды, также входит в группы безопасности, устанавливаемые в сочетании с твердотопливными котлами. Производители предлагают специальные решения для встроенного монтажа в бытовую и промышленную технику, предназначенную для обогрева воды и теплоносителя.
Предложенное оборудование отличается надежностью эксплуатации, простотой монтажа, работой без дополнительного обслуживания в комплексах микроклимата промышленного назначения. Устройства могут работать коллегиально при подсоединении к комплексам программного управления, при этом используются разные способы оцифровки аналогового сигнала. Несмотря на сложное решение по сравнению с цифровыми датчиками, аналоговые устройства способны гарантировать уровень надежности, требуемый в промышленных решениях.
Рекомендуемый производитель также предлагает другие виды датчиков для автоматизации промышленного процесса. По отзывам потребителей, оборудование отличается надежностью и высоким качеством изготовления.
Понравилась статья?
