无纸化过程数据采集-简单、快速、更低成本的选择

作者:Helmut Lysniak 发布时间:2013-11-14

LOGOSCREEN_nt

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图1:Helmut Lysniak先生正在做新记录仪的演示自上世纪九十年代以来,市场上所要求的记录仪,功能上要不仅能完全取代已经长期服役的纸式记录仪,在节约使用成本方面,还要能避免易耗性原材料、如滚轴、打印纸及彩笔等的消耗。由此看来,数据的电子化采集、记录和可视化显示已成为当务之急。

 

随着显示屏式记录仪JUMO LOGOSCREEN于1997年九月问世,JUMO公司也同时和业内其他知名公司一起进入无纸记录仪的市场,且目前其生产份额,相对于打印记录仪,已持续上涨到70%。归根到底,越来越多的电子化媒介、数据存储和处理方式,以及简单的操作方式和优质的产品质量,导致了这个上涨的产生。在记录仪的长期使用过程中,如果能避免易耗材料的消耗,这个并不是微不足道的效果也使选择一台无纸式记录仪,成为理所当然的决定。

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图2:只需旋转和按压——简单的操

只需旋转和按压

从第一台JUMO LOGO- SCREEN进入市场到目前第三代JUMO彩色显示屏记录仪的8年时间里,根据客户的需求,仪器在技术方面也发生了巨大的变化。这样也就产生了一个新的记录仪产品:JUMO LOGO- SCREEN nt。作为这个系列的旗舰,这台仪器采用了蓝灰色外形设计、只有一个操作按钮(旋转/按压),以及一面5.5寸的TFT彩色显示屏。这种旋转和按压的操作方式并不是全新的,来自于高档汽车设计中(在此致以感谢),但用在此处也是很实际有效的。在几年前还需要100甚至更多页的操作说明书,现在用这种操作方式,只需要很简短的说明就可对仪器进行有效的操作。

操作的简单化更体现在多种环境语言的选择,这些语言包可以通过安装软件下载到仪器中。目前可供使用的操作语言有:德语、英语、法语、俄语和日语,其他语言包也将问世。

无纸式记录仪的产量已占到记录仪总产量的70%

 

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图3:设计引人、功能强大的JUMO LOGOSCREEN nt测量值输入端口的扩展

目前市场上其他144×144 mm型号的显示屏记录仪最多含有12个内部模拟测量值输入口,而该仪器扩展为18个。这是通过硬件模块化实现的,在主板上的三个可选插槽里,可自由配备如下的输入输出板:6通道模拟输入板、3通道模拟输入加8通道二位输入输出板、以及6通道继电器板。

除内部输入口外,该仪器还能够通过Profibus或RS232/ RS485作为Modbus主机或从机,再外接24个模拟量输入口。

当今使用RS232/RS485和以太网作为显示屏式记录仪的通讯接口是毋庸置疑的,但USB接口的使用是否必要呢,人们正在讨论这个问题,特别是只在仪器配置通讯时。同样在数据传输安全和防护等级保持等问题上,UBS接口的投入也是值得思考的。

对于接口还要补充一点,这个显示屏记录仪能通过一个双工RS232接口或Profibus与一个条形码读码器相连接。

体现了技术实现和经济价值间新的平衡

冗余数据的消除

有意义的过程数据的询问和存储,在记录仪配置问题上一直是最敏感的问题,这要求一方面要有对过程数据交换的经验知识,另一方面要有对最大满载时数据量的正确估计。在存储周期为60秒时,6个模拟通道同时工作,一个月需要大约1MB的存储空间。而同样情况下,对于一台打印式记录仪,如以每小时20毫秒的速度,就需要16米的打印纸。值得注意的是,对于18个模拟量输入,在一个125毫秒的存储周期里,还可以同时附加产生报警和限值检测信号。这样就很容易会产生超过GB的数据量。

当然,在特殊的经济模式设置下,也存在减少数据量的新方法。此时,系统会依旧连续不断的查询测量信号,但只有当前的变化超过一定的公差范围,系统才会将新值存储。通过这种方式,能够依旧保持很高的采样频率(最快125毫秒),而避免产生数据冗余。

对状况的时时了解

过程数据、报警和事件信息、计数器和积分器值、以及工作周期信息的可视化,根本上是为了让这些生产特征更有利于被用户所接受。除了标准的视图画面外,新的记录仪还提供一些较小的、高清晰度的过程模拟图,在这些图中最多可添加到12个实时测量值。同时,信息的可视化除了可在TFT显示器上显示之外,还可通过 WEB浏览器在HTML页面上执行。显示内容包括,例如过程数据或过程模拟图的在线客户描述。只要操作员完成了自己的HTML页面,就能在记录仪中执行,并通过一定的用户权限调出。

尽管还远远没有陈述出JUMO LOGOSCREEN nt的所有功能,但已经很明确了的是,一种新的过程记录仪已经面世,显示屏记录仪家族又向前迈进了一步,在它身上,体现了技术实现和经济价值间新的平衡。

作者简介:Helmut Lysniak先生(硕士工程师)是德国JUMO公司、测量数据采集和记录仪技术方面的专家和产品负责人

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