Самописцы

На протяжении своей истории человечество изобретало способы хранения и передачи информации дла следующих поколений: речь, наскальные рисунки, символы на глиняных табличках, литеры на свитках. После промышленной революции дла производителей стало очевидным, что технология предоставляет гораздо более эффективные методы регистрации данных.

Последний интернет-опрос, проведенный журналом Control Engineering и Reed Research Group, показал, что самописцы/регистраторы данных по-прежнему широко применяются дла решения ряда задач. Из пятисот опрошенных специалистов по системам управления почти две трети используют самописцы на собственном предприятии или в составе OEM-продуктов. Задачи с использованием самописцев существенно различаются (см. соответствующую диаграмму). Наиболее распространенными оказались периодические и непрерывные технологические процессы (42%), на втором месте (25%) — исключительно непрерывные процессы. Третий по величине сегмент (14%) — задачи технического контроля (включая контроль сетей электропитания и газопровода). На уровне 8% находится штучное и серийное производство, а задачи тестирования, диагностики и устранения неисправностей имеют наименьшую долю примерно в 2%.

Четыре основных параметра

К параметрам технологических процессов, представляющим особый интерес для инженеров систем управления, относятся температура, давление, Дик Джонсон расход, уровень и различные аналитические величины (концентрация ионов водорода, окислительно-восстановительный потенциал и др.). Измерение этих величин необходимо для контроля и качественного управления процессом, а также для обеспечения соответствия технологическим условиям. Согласно проведенному опросу, при помощи самописцев чаще всего регистрируются температура, давление и расход. Самописцы используются преимущественно в периодических и непрерывных технологических процессах. Для значительной доли респондентов главным параметром является энергопотребление, которое лишь немного уступает по распространенности температуре, давлению и расходу.

Измерение электрических характеристик широко распространено в технологических процессах и серийном производстве. Некоторое число респондентов указало в качестве параметра относительную влажность. Интересно, что концентрацию ионов водорода (pH), важный аналитический параметр для связанных с водой процессов, указал меньшее доля респондентов (см. соответствующую диаграмму).

Типы самописцев

Согласно данным предыдущего опроса 1999 года, ленточные самописцы были популярнее диаграммных. Опрос этого года подтверждает эту тенденцию: самыми популярными остаются ленточные самописцы (бумажные и безбумажные). Из приверженцев диаграммных самописцев 72% использовали бумагу и чернила, 21% — термическое нанесение, а 30% респондентов применяли не требующую бумаги технологию. Из приверженцев ленточных самописцев 50% указали бумагу и чернила, 27% -термическое нанесение, и 68% — не требующую бумагу технологию. Чернила остаются наиболее распространенным средством нанесения в случае записи на бумагу, в три раза превышающим термическое нанесение по популярности, несмотря на дополнительные затраты на расходные материалы и техническое обслуживание.

Современные многоканальные самописцы, поддерживающие регистрацию до 10 и более параметров одновременно, постепенно вытесняют ранние однопа-раметрические модели.

По словам Дэна Гэвэла, контролера ОТК в компании Dickson Co., диаграммные самописцы имеют ряд преимуществ по сравнению с ленточными. Некоторые заказчики «не используют ленточные самописцы, так как диаграммные самописцы позволяют увидеть запись целиком, что является важным преимуществом для многих пользователей». «Одно простое требование встречается в сотнях задач: необходимо непрерывно контролировать критически важный параметр процесса», — отмечает Гэвэл.

Реалия рынка: время беспроводной связи пока не пришло

В последнее время беспроводные устройства все чаще применяются в промышленности. Хотя они могут быть использованы далеко не во всех задачах, производители средств управления постоянно расширяют область применения беспроводных технологий. Согласно опросу, 66% респондентов не используют самописцы с беспроводной связью. По словам остальных респондентов, они «кое-где применяли беспроводные технологии», но далеко не везде. Даже среди работавших с беспроводными самописцами респондентов основная часть использовала их менее чем в 1% задач.

По словам Дэна Стэка, президента Telatemp Corp., распространение беспроводных технологий происходит медленно и не особо гладко. «Беспроводная связь — это определенно развивающаяся область, — отмечает он, — но она пока не вышла на наш рынок». Беспроводные технологии в первую очередь внедряются компаниями, которые имеют соответствующие средства и инфраструктуру, которым необходима централизованная регистрация и обработка данных. Большие первичные расходы на модернизацию инфраструктуры — одно из главных препятствий на пути интеграции беспроводной связи. Однако могут возникнуть проблемы с дальнейшим обслуживанием, технической поддержкой и совместимостью. «Многие крупные организации сочли невыгодным создание больших сетей для задач мониторинга вместо имеющегося набора электронных или бумажных ленточных самописцев», — объясняет Стэк.

Алекс Никлеску, старший инженер по автоматизации в компании DST Controls, занимающейся системным интегрированием, имеет аналогичную точку зрения: «Самописцы с беспроводной связью не являются общераспространенными. Мы успешно реализовали несколько проектов с использованием беспроводных технологий, в которых данные поступали с переносного оборудования. Однако это были ситуации, когда проложенный кабель затруднял бы перемещение оборудования».

Согласно последнему опросу, расходы на самописцы в следующем году увеличатся, 27% респондентов сообщают об увеличении расходов в будущем, 55% — о сохранении прежнего уровня расходов, а 18% планируют тратить меньше.

Самописцы и регистраторы данных все чаще используются в системах с беспроводной связью

Специалистам по системам управления, планирующим увеличить расходы на самописцы в следующем году, следует учитывать многие особенности. На что необходимо обращать внимание? Алекс Никлеску выделяет следующие критерии выбора:

• Длительность работы — важная характеристика для большей части заказчиков, особенно если записанные данные предназначены для хранения.
• Надежность конструкции — чем устойчивее конструкция к физическим воздействиям, тем меньше будет время простоя из-за неисправностей.
• Доступность старых данных — электронные устройства хранения не должны быстро морально устаревать. Бумажные носители (с чернильным или термическим нанесением) должны храниться в месте, исключающем их повреждение или уничтожение. Этот критерий зачастую является наиболее важным.
• Простой обмен данными — техническому и управляющему персоналу часто требуются текущие данные из производственного цеха. Самописец, предоставляющий доступ к своим данным с других компьютеров, позволяет экономить время и рабочие ресурсы.
• Удобное представление данных — насколько хорошо представлены данные? Хорошо ли видны графики и индикаторы? Легко ли читаются специальные обозначения (ручные отметки, единицы измерения, временные метки)?
• Поддерживаемые типы ввода — возможность подключения каналов и шин различных типов может быть важным критерием выбора.
• Дополнительная функциональность — сигнал тревоги, возможность построения нескольких графиков на одних осях и расчета отклонений — дополнительные особенности, которые стоит принять во внимание.
• Цена часто обсуждаема, ее следует принимать во внимание после учета всех необходимых свойств.

Самописцы используются для регистрации параметров процесса, обычно температуры (88%) и давления (68%)