背景

在各種應(yīng)用中，都需要以分布式和同步方式獲取數(shù)據(jù)?？紤]一個熱軋帶鋼廠，它從一塊鋼板開始制造一個長鋼卷。該過程包括：

將最初冷的板坯加熱到大約 2300°F 的預(yù)熱程序。

粗加工工藝由多達(dá) 5 個輥架組成，使板坯變薄和拉長。

精加工工藝由多達(dá) 7 個額外的輥架組成，可將板坯加工成最終的卷材厚度和長度。

一種跳動過程，允許受控冷卻以保持鋼的冶金性能和形狀。

一種將鋼卷成最終卷繞形式的卷取工藝。

在通過磨坊之前，板坯厚約 9 英寸，長 30 英尺。當(dāng)它離開磨機(jī)時，它的厚度減少了近 99%，達(dá)到大約 0.1 英寸。相應(yīng)的伸長率伴隨著厚度的減少。結(jié)果，原來的 30 英尺長度變成了一個鋼卷，其未卷曲長度比足球場還長。

將鋼板轉(zhuǎn)化為卷材的熱軋帶鋼機(jī)應(yīng)用了許多復(fù)雜的工藝，這些工藝必須保持高度的相互依賴的公差，以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量?？刂坪蜏y量的關(guān)鍵參數(shù)包括：

進(jìn)入粗軋機(jī)前的板坯溫度。

組成粗加工和精加工機(jī)架的 12 個輥工位中每個工位的各種參數(shù)：

滾筒轉(zhuǎn)速。

滾筒電機(jī)磁場電壓和電流。

滾筒電機(jī)電樞電壓和電流。

滾輪力。

張力。

實際速度和速度參考。

壓平鋼離開精軋機(jī)時的溫度。

跳動上不同位置的溫度。

問題

上述任何特定參數(shù)的測量都不會帶來不尋常的挑戰(zhàn)。但是，預(yù)熱爐的磨機(jī)起點和卷取機(jī)的終點之間的距離可以是 1，000 英尺或更大。這就定義了對分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的需求。此外，絕對必須在整個軋機(jī)長度上進(jìn)行的所有測量都是同步的。操作員必須能夠及時關(guān)聯(lián)所有儀器通道上的所有事件，無論其位置如何，以準(zhǔn)確評估軋機(jī)性能。

例如，精軋機(jī)和粗軋機(jī)階段的輥子旋轉(zhuǎn)速度必須絕對同步，以避免最好的產(chǎn)品質(zhì)量問題，或在最壞的情況下避免災(zāi)難性故障。數(shù)據(jù)采集同步允許在同一時刻采集和比較所有十二個輥道站的 RPM，從而避免延遲（無論多么?。で垯C(jī)的實際性能。出于同樣的原因，來自各個輥子站的電機(jī)電樞電流的扭矩測量必須同步。如果測量值在時間上存在偏差，則嘗試在工廠的開始、中點和結(jié)束時關(guān)聯(lián)事件幾乎沒有價值。當(dāng)您考慮到熾熱的成型金屬以每秒約 50 英尺的速度穿過磨機(jī)時，尤其如此。即使是 250ms 的時間偏差也表示測量位移誤差超過 12 英尺。DATAQ Instruments 產(chǎn)品可以將單元之間的時間偏差減少到 5 微秒，將這種假設(shè)的 12 英尺位移誤差減少到僅 3 密耳。

溶液

DI-720/730-以太網(wǎng)系列儀器采用專利（US 7，792，139 B2）以太網(wǎng)技術(shù)，從頭開始設(shè)計為分布式和同步。

它們的分布式特性允許從個人計算機(jī)附近的位置部署到任何距離，唯一的限制是儀器站之間的距離不能超過 100 米。部署的儀器使用常用且廉價的 5 類電纜以菊花鏈排列方式連接在一起。分布式DI-720/730-3GE產(chǎn)品可以部署為單個單元，多個單元間隔不同距離，多個單元集群也以隨機(jī)間隔間隔，或上述的任意組合。因此，DI-720/730系統(tǒng)可以以精確滿足應(yīng)用需求的方式進(jìn)行配置和部署。

同步也透明地內(nèi)置在 DI-720/730-以太網(wǎng)產(chǎn)品中。無論儀器網(wǎng)絡(luò)上任何單個單元或單元集群的位置如何，從鏈中第一個單元的第一個通道到最后一個單元的最后一個通道獲得的測量值都是完全同步的。

以熱軋帶鋼軋機(jī)為例，DI-720/730-以太網(wǎng)儀器的分布式和同步功能帶來了非凡的回報：

單個儀器或儀表板可以位于每個粗軋和精軋階段。

儀器可能位于跳動沿線和預(yù)熱爐的多個位置。

其他簇可能位于心軸上以監(jiān)視假脫機(jī)過程。

總之，上述儀表組的距離可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工廠 1，000 英尺的長度。

從預(yù)熱爐到心軸以及兩者之間的所有點，每個采集的樣品都是同步采集的，從而保證時間對齊，這對于判斷軋機(jī)性能至關(guān)重要。

其他應(yīng)用

對分布式和同步數(shù)據(jù)采集的需求不僅限于熱軋帶鋼廠。其他受益的應(yīng)用包括：

其他軋機(jī)應(yīng)用

連續(xù)泡菜生產(chǎn)線

回火鋼軋機(jī)

連續(xù)鑄鋼

無縫鋼管軋機(jī)

連續(xù)鋁鑄件

鋁軋機(jī)

紙漿和造紙廠

線材工藝

印刷機(jī)

烘干 機(jī)

尺寸壓機(jī)

日歷

卷盤

放卷機(jī)和分切機(jī)

卷筒紙印刷機(jī)

PLC 微調(diào)和故障排除以檢測：

電排序變化和缺陷

機(jī)械閥驅(qū)動延遲

電機(jī)正時沖突

液壓尖峰或脫落

結(jié)構(gòu)風(fēng)/天氣測量和審計

高樓

長橋跨

石油鉆井平臺等浮動平臺

加長船，如超級油輪

多個 DI-720 和/或DI-730產(chǎn)品可以作為覆蓋長距離（站點之間超過 100 米）的分布式網(wǎng)絡(luò)連接。在這種配置中進(jìn)行的所有測量都是同步的，以便進(jìn)行有意義的故障排除和故障糾正。

審核編輯：郭婷