โปรโตคอลการสื่อสารที่สนับสนุนโดยมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกคืออะไร?

ในฐานะผู้ให้บริการเกจระดับอัลตราโซนิกฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับโปรโตคอลการสื่อสารอุปกรณ์เหล่านี้รองรับ การทำความเข้าใจโปรโตคอลเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรวมเข้ากับระบบอุตสาหกรรมต่างๆอย่างราบรื่นช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลและการตรวจสอบระยะไกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกลงไปในโปรโตคอลการสื่อสารทั่วไปที่ใช้โดยมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกและความสำคัญของพวกเขาในการใช้งานอุตสาหกรรม

มาตรวัดระดับอัลตราโซนิกคืออะไร?

ก่อนที่เราจะดำน้ำในโปรโตคอลการสื่อสารเรามาสัมผัสสั้น ๆ เกี่ยวกับมาตรวัดระดับอัลตราโซนิก หนึ่งมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ได้สัมผัสที่วัดระดับของของเหลวหรือของแข็งในถังหรือภาชนะ มันทำงานได้โดยการเปล่งคลื่นอัลตราโซนิกไปทางพื้นผิวของวัสดุและวัดเวลาที่ใช้ในการตีกลับ ขึ้นอยู่กับการวัดเวลาของการบินนี้มาตรวัดจะคำนวณระยะทางไปยังพื้นผิววัสดุและกำหนดระดับ

ความสำคัญของโปรโตคอลการสื่อสาร

โปรโตคอลการสื่อสารเป็นเหมือนภาษาทั่วไปที่อนุญาตให้อุปกรณ์ต่าง ๆ แลกเปลี่ยนข้อมูล ในบริบทของมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกโปรโตคอลเหล่านี้ช่วยให้มาตรวัดสามารถส่งการวัดระดับไปยังระบบควบคุมตัวบันทึกข้อมูลหรืออุปกรณ์ตรวจสอบอื่น ๆ ข้อมูลนี้สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ เช่นการจัดการสินค้าคงคลังการควบคุมกระบวนการและการแจ้งเตือนการเตือนภัย

โปรโตคอลการสื่อสารทั่วไปที่สนับสนุนโดยเกจระดับอัลตราโซนิก

4-20 ma loop ปัจจุบัน

ลูปปัจจุบัน 4-20 MA เป็นหนึ่งในโปรโตคอลการสื่อสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการใช้งานอุตสาหกรรม มันเป็นวิธีที่ง่ายและเชื่อถือได้สำหรับการส่งสัญญาณอะนาล็อกในระยะทางไกล ในระบบ 4-20 mA ระดับปัจจุบันแสดงถึงตัวแปรที่วัดได้โดยมี 4 mA ที่สอดคล้องกับค่าต่ำสุดและ 20 mA ที่สอดคล้องกับค่าสูงสุด

สำหรับมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกสามารถกำหนดค่าเอาต์พุต 4-20 Ma เพื่อแสดงระดับของวัสดุในถัง ตัวอย่างเช่นหากมาตรวัดวัดรถถังที่มีระดับสูงสุด 10 เมตร 4 mA สามารถแสดง 0 เมตรและ 20 mA สามารถแสดง 10 เมตร ข้อได้เปรียบของลูปปัจจุบัน 4-20 Ma คือภูมิคุ้มกันของเสียงไฟฟ้าทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง

modbus

Modbus เป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมที่ใช้กันทั่วไปในระบบระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม ช่วยให้อุปกรณ์สามารถสื่อสารซึ่งกันและกันผ่านสายอนุกรมหรือเครือข่าย Modbus ใช้สถาปัตยกรรม Master-Slave โดยที่อุปกรณ์หนึ่ง (หลัก) เริ่มต้นการสื่อสารกับอุปกรณ์อื่น ๆ (ทาส)

เกจวัดระดับอัลตราโซนิกที่รองรับ modbus สามารถกำหนดค่าเป็น Slaves Modbus ช่วยให้พวกเขาเชื่อมต่อกับ Modbus Master เช่นตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) หรือระบบควบคุมการกำกับดูแลและการเก็บข้อมูล (SCADA) จากนั้นอาจารย์สามารถอ่านการวัดระดับและพารามิเตอร์อื่น ๆ จากมาตรวัดและส่งคำสั่งไปยังมาตรวัดเช่นการตั้งค่าขีด จำกัด การเตือน

มีหลายตัวแปรของโปรโตคอล Modbus รวมถึง Modbus RTU (หน่วยเทอร์มินัลระยะไกล) และ Modbus TCP (โปรโตคอลควบคุมการส่งสัญญาณ) Modbus RTU ใช้สำหรับการสื่อสารแบบอนุกรมผ่านอินเตอร์เฟส RS-485 หรือ RS-232 ในขณะที่ Modbus TCP ใช้สำหรับการสื่อสารผ่านเครือข่ายอีเธอร์เน็ต

ฮาร์ต (ทรานสดิวเซอร์ระยะไกลที่อยู่บนทางหลวง)

ฮาร์ตเป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบไฮบริดที่รวมการสื่อสารแบบอะนาล็อกและดิจิตอล ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณอะนาล็อกทั้ง 4-20 Ma และข้อมูลดิจิตอลผ่านสายเคเบิลสองสายเดียวกัน ข้อมูลดิจิตอลสามารถรวมข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวแปรที่วัดได้เช่นข้อมูลการวินิจฉัยข้อมูลการสอบเทียบและการกำหนดค่าอุปกรณ์

ฮาร์ตใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมกระบวนการเพราะช่วยให้สามารถรวมเข้ากับระบบ 4-20 Ma ที่มีอยู่ได้ง่าย มาตรวัดระดับอัลตราโซนิกที่รองรับฮาร์ตสามารถเชื่อมต่อกับต้นแบบฮาร์ตเช่นผู้สื่อสารมือถือหรือระบบควบคุม หลักสามารถสื่อสารกับมาตรวัดโดยใช้โปรโตคอลฮาร์ตเพื่ออ่านข้อมูลดิจิตอลและดำเนินการกำหนดค่าและงานวินิจฉัย

profibus

Profibus เป็นโปรโตคอล Fieldbus ที่ใช้กันทั่วไปในระบบระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมในยุโรป มันเป็นโปรโตคอลการสื่อสารความเร็วสูงที่อนุญาตให้เชื่อมต่อของอุปกรณ์หลายตัวในเครือข่ายเดียว Profibus ใช้สถาปัตยกรรมสแลฟหลักคล้ายกับ Modbus

มาตรวัดระดับอัลตราโซนิกที่รองรับ Profibus สามารถเชื่อมต่อกับอาจารย์ Profibus เช่น PLC หรือระบบควบคุมแบบกระจาย (DCs) อาจารย์สามารถอ่านการวัดระดับและพารามิเตอร์อื่น ๆ จากมาตรวัดและส่งคำสั่งไปยังมาตรวัด Profibus เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความน่าเชื่อถือและอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่รวดเร็วทำให้เหมาะสำหรับใช้ในแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์

อีเธอร์เน็ต/IP

Ethernet/IP เป็นโปรโตคอลอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตมาตรฐาน ช่วยให้การเชื่อมต่อของอุปกรณ์อุตสาหกรรมเข้ากับเครือข่ายอีเธอร์เน็ตทำให้สามารถรวมเข้ากับระบบระดับองค์กรได้อย่างราบรื่น Ethernet/IP ใช้โปรโตคอลอุตสาหกรรมทั่วไป (CIP) สำหรับการสื่อสารซึ่งให้กรอบทั่วไปสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์

มาตรวัดระดับอัลตราโซนิกที่สนับสนุนอีเธอร์เน็ต/IP สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายอีเธอร์เน็ตและสื่อสารกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่น PLCs ระบบ SCADA และอินเทอร์เฟซเครื่องจักรของมนุษย์ (HMIs) ข้อได้เปรียบของอีเธอร์เน็ต/IP คือแบนด์วิดท์สูงและความเข้ากันได้กับโครงสร้างพื้นฐานอีเธอร์เน็ตที่มีอยู่ทำให้ง่ายต่อการใช้งานในเครือข่ายอุตสาหกรรม

การเลือกโปรโตคอลการสื่อสารที่เหมาะสม

เมื่อเลือกโปรโตคอลการสื่อสารสำหรับมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่าง เหล่านี้รวมถึง:

• ความเข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่: โปรโตคอลควรเข้ากันได้กับระบบควบคุมตัวบันทึกข้อมูลหรืออุปกรณ์ตรวจสอบอื่น ๆ ที่มาตรวัดจะเชื่อมต่อ
• ระยะทางและจำนวนอุปกรณ์: หากมาตรวัดจำเป็นต้องเชื่อมต่อในระยะทางไกลหรือหากจำเป็นต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายตัวบนเครือข่ายเดียวกันโปรโตคอลที่รองรับการสื่อสารทางไกลและการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายรายการควรเลือก
• อัตราการถ่ายโอนข้อมูล: สำหรับแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ควรเลือกโปรโตคอลที่มีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูง
• ค่าใช้จ่าย: ค่าใช้จ่ายในการใช้งานโปรโตคอลรวมถึงค่าใช้จ่ายของมาตรวัดอินเทอร์เฟซการสื่อสารและอุปกรณ์เพิ่มเติมใด ๆ ควรได้รับการพิจารณา

บทสรุป

โดยสรุปมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกรองรับโปรโตคอลการสื่อสารที่หลากหลายแต่ละตัวมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ทางเลือกของโปรโตคอลขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันเช่นความเข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่ระยะทางอัตราการถ่ายโอนข้อมูลและค่าใช้จ่าย ด้วยการทำความเข้าใจกับโปรโตคอลการสื่อสารที่แตกต่างกันที่มีอยู่คุณสามารถเลือกโปรโตคอลที่เหมาะสมสำหรับมาตรวัดระดับอัลตราโซนิกของคุณและให้แน่ใจว่าการรวมเข้ากับระบบอุตสาหกรรมของคุณอย่างราบรื่น

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเกจระดับอัลตราโซนิกของเราหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับโปรโตคอลการสื่อสารที่พวกเขาสนับสนุนโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณเกี่ยวกับความต้องการการวัดระดับและช่วยคุณเลือกโซลูชันที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ

การอ้างอิง

• "เครือข่ายการสื่อสารอุตสาหกรรม: หลักการและแอพพลิเคชั่น" โดย Stefan H. Karner
• "ข้อกำหนดโปรโตคอล Modbus" โดย Schneider Electric
• "ข้อกำหนดโปรโตคอลการสื่อสารของฮาร์ต" โดยมูลนิธิการสื่อสารฮาร์ต
• "คู่มือเทคนิค Profibus" โดย Siemens
• "ข้อมูลจำเพาะของเครือข่ายอีเธอร์เน็ต/IP และอุปกรณ์เลเยอร์อุปกรณ์" โดย ODVA