4.2.

Интеллектуальные датчики и исполнительные устройства

Интеллектуальный лазерный измеритель скорости проката фирмы "Vollmer" (Германия)


Интеллектуальный измеритель толщины проката фирмы "Vollmer" (Германия)


Интеллектуальный пневмопривод компании
 "Bimba Manufacturing" (США)


Интеллектуальный серводвигатель компании
 "Festo AG" (Германия)


Асинхронный электропривод
 с векторным частотным управлением НТЦЭ  "Вектор" (Россия)

В системах автоматизированного управления обычно имеется большое количество разнообразных датчиков и измерителей физических величин, таких, как температура, давление, расход жидкостей, скорость и т.п. Датчики преобразуют исходную физическую величину в некоторую стандартную величину другой физической природы, как правило, в электрическое напряжение. Преобразование этой промежуточной величины в цифровую форму для дальнейшей обработки на ЭВМ выполняет система ввода/вывода контроллера PLC.

Сравнительно недавно появилось и стремительно развивается новое поколение датчиков и измерителей, в которых имеются встроенные контроллеры, осуществляющие необходимые преобразования сигнала. Такой интеллектуальный датчик сам становится элементом вычислительной сети, поддерживающим сетевой протокол и передающим данные в цифровой форме. Часто в контроллере интеллектуального датчика производится предварительная цифровая обработка сигнала, например, коррекция систематической погрешности преобразователя, предварительная фильтрация случайных помех, а также контроль работоспособности. Всё больше технических средств систем автоматизированного управления становятся чисто цифровыми, в которых преобразование физических данных происходит непосредственно в цифровую форму, подготовленную к передаче по каналу связи.

Интеллектуальными (со встроенными микроконтроллерами) в системах автоматизированного управления могут быть и другие аппаратные компоненты, в первую очередь исполнительные механизмы и сервоприводы. Интеллектуальный исполнительный механизм способен совершать сложные траекторные движения, контролировать свое состояние и адаптироваться к изменениям внешней среды.

Одним из основных принципов, реализованных при создании исполнительных механизмов нового поколения, является перенос функциональной нагрузки от механических узлов к интеллектуальным (электронным, компьютерным и информационным) компонентам, которые гораздо легче перепрограммируются под новые задачи. К числу таких задач относятся изменение и расширение диапазонов регулирования скоростей, ускорений и моментов, развиваемых исполнительным механизмом; координация управления пространственным перемещением данного исполнительного устройства с управлением другими внешними устройствами

Примером интеллектуальных исполнительных механизмов могут служить получившие в последнее время широкое распространение в технологических машинах и агрегатах системы векторного частотного управления трехфазными асинхронными двигателями [11].

Как и интеллектуальные датчики, интеллектуальные исполнительные механизмы поддерживают сетевые протоколы и могут участвовать в обмене цифровыми данными как элементы вычислительной сети.