Gravadores sem papel de 48 canais

Este artigo apresenta os princípios fundamentais do gravador digital de 48 canais, a arquitetura de software e hardware, bem como os conceitos e métodos de projeto para determinados processos técnicos essenciais de um gravador digital colorido. Por fim, são apresentados os principais indicadores de desempenho dos gravadores digitais de 48 canais.

O gravador colorido sem papel de 48 canais é um instrumento de gravação de nova geração composto por uma rede multimicroprocessadora, oferecendo funcionalidade poderosa e excelente desempenho em tempo real.

Principais características do gravador sem papel de 48 canais:

• Máximo de 48 canais de entrada universal para sinais padrão de tensão, corrente, termopar e RTD, simplificando a instalação e a calibração.

• Tecnologias avançadas de conversão A/D e autocalibração, aumentando a resistência a desvios de temperatura e tempo, ao mesmo tempo em que filtram efetivamente interferências em ambientes adversos.
• Uma combinação de RAM de grande capacidade (1 MB) com proteção contra desligamento e cartões de armazenamento SD (128 MB–1 GB) para equilibrar o acesso a dados de curto prazo e o armazenamento de dados de longo prazo.
• Uma tela LCD TFT colorida de 10,4 polegadas, expandindo significativamente os recursos de exibição.
• Interface amigável com vários modos de exibição, incluindo unidades de engenharia, gráficos de barras e curvas de tendência para fácil monitoramento.
• Um menu flexível de 5 níveis em inglês para configuração do sistema, com proteção por senha para configurações de parâmetros.
• Interfaces de comunicação RS-232/RS-485, permitindo troca de dados de PC, configuração de computador host e conexão com mini impressoras seriais para impressão de dados em tempo real e status de alarme.
• Um invólucro de liga de alumínio dedicado para maior resistência EMI, fácil instalação e um design estético e prático.

O registrador de painel de 48 canais é amplamente aplicável nas indústrias química, metalúrgica, petrolífera e outras, permitindo amostragem, monitoramento, análise e armazenamento de parâmetros de processos industriais. Comparado aos registradores gráficos mecânicos tradicionais, o registrador gráfico elimina problemas como atolamentos de papel, vazamento de tinta, estruturas mecânicas complexas, altos custos de manutenção e funcionalidade limitada, tornando o registrador universal de 48 canais um instrumento ideal de última geração para automação industrial.

Princípio de funcionamento do registrador de dados de 48 canais

A placa de canal realiza amostragem e amplificação em cada sinal de entrada analógico e, em seguida, transmite-o ao módulo de conversão A/D. O sinal é convertido em um valor digital pelo conversor A/D, processado por meio de filtragem digital e armazenado na área de armazenamento de dados. A CPU da placa de canal se comunica com a CPU da placa principal a cada 0,2 segundos para transferir dados de medição. A placa principal processa os dados convertendo-os em valores de engenharia ou curvas de ajuste (correspondentes às coordenadas de exibição) e exibe as informações em diferentes telas. A CPU armazena valores de medição em: RAM (armazenamento temporário em tempo real) e cartão de memória Flash (retenção de dados de longo prazo). O sistema realiza verificações de alarme de limite alto/baixo e emite status de alarme por meio de contatos de relé com base nas configurações de alarme.

A CPU recebe comandos de operação do teclado via barramento de dados e realiza o processamento e a exibição correspondentes com base nesses comandos. Todos os parâmetros de configuração são armazenados na EEPROM. De acordo com as configurações de impressão, a CPU transmite os dados relevantes para a impressora por meio da interface de comunicação RS-232 para impressão.

Estrutura de hardware do registrador de dados de 48 canais

O gravador gráfico de 48 canais consiste em seis componentes principais: placa principal, placa de canal, tela de exibição, teclado, cartão de memória, placa de saída de relé, placa de comunicação e fonte de alimentação. Esses componentes são interconectados por cabos flat e slots de barramento, conforme mostrado na figura 1.

1. Tela de exibição

O registrador gráfico digital com 48 entradas de canais possui um visor LCD colorido matricial com resolução de 800×600 pixels, capaz de exibir 128 cores. Isso permite a apresentação de caracteres, gráficos e tabelas em inglês.

2. Placa principal

A placa principal é composta principalmente por um sistema de microcontrolador e uma unidade de comutação de sinal.

2.1 Microcontrolador do Sistema

O sistema utiliza microcontroladores de 8 bits (80C32 e 80C31) para realizar medições de sinal, cálculos, exibição em tela, saída de alarme e funções de comunicação. Os elementos importantes incluem: CPU, EPROM, RAM, WDT (Watchdog Timer) e o Relógio de Tempo Real (RTC).

Durante quedas de energia ou desligamentos não planejados, a RAM com proteção contra falha de energia protege contra a perda de configurações internas e dados gravados. Para que o gravador digital do painel funcione corretamente, dados importantes e parâmetros de comunicação devem ser protegidos.

Falhas no sistema causadas por interferência externa são evitadas pelo WDT. O WDT garante a operação ininterrupta, reiniciando a CPU dentro de um período de tempo predeterminado caso a interferência cause mau funcionamento da CPU ou da EPROM.

A temporização em tempo real do gravador sem gráficos de 48 canais é fornecida pelo RTC. Temporizadores internos não são mais necessários e o consumo de recursos da CPU é bastante reduzido, pois ela só precisa ler os dados do relógio periodicamente para exibição. Para preservar a funcionalidade do relógio em tempo real e proteger os dados da RAM em caso de falta de energia ou desligamento, o chip RTC possui uma bateria de lítio integrada.

Esses parâmetros incluem dados de calibração, tipo de sinal, faixa de medição (limites superior/inferior), unidades de engenharia, intervalos de registro de dados e limites de alarme. A interface de dois fios (I²C) do chip minimiza o consumo de recursos do sistema.

2.2 Unidade de controle de relé

A unidade de controle de relé gera sinais de comutação para os relés com base no status da saída de alarme.

3. Placa de canal

Como o registrador de dados de 48 canais aceita sinais analógicos padrão, bem como sinais de termopar e RTD, a unidade principal deve executar uma série de funções de processamento de sinal: comutação multiplexadora controlada por microcontrolador, amplificação de sinal em milivolts, conversão A/D, armazenamento de dados convertidos (média aritmética) na memória designada do microcontrolador.

O sistema microcontrolador se comunica periodicamente com a placa de canal, enviando comandos e recebendo dados amostrados, mantendo o isolamento entre canais.

4. Circuito de alimentação

O gravador sem gráficos de 48 canais utiliza uma fonte de alimentação chaveada de baixa tensão para maior eficiência de conversão e menor consumo de energia. O circuito aceita: 220 V CA, 50 Hz; 24 V CC, para atender a diferentes ambientes industriais. Especifique sua demanda de alimentação principal ao encomendar o gravador de 48 canais em silverinstruments.com.

5. Gabinete

Construído com perfis de liga de alumínio especializados, apresentando uma dimensão de recorte do painel de 280 mm × 280 mm.

Principais tecnologias do gravador universal de 48 canais

1. Entrada de sinal universal:

O gravador implementa entrada de sinal universal por meio de: fiação do terminal traseiro, configurações do interruptor DIP e configuração do menu do sistema. Princípio de funcionamento (ver Figura 2):

Configuração de estados do interruptor (S1/S2): Sinais de termopar: S2 aberto, S1 fechado; Sinais padrão: S1 aberto, S2 fechado; Sinais RTD: S1 e S2 abertos.

2. Amostragem RTD

O instrumento utiliza chaves analógicas para seleção de canais durante a amostragem RTD. Para compensar resistências de ativação desconhecidas e variáveis em chaves analógicas: Solução de Projeto de Circuito (Ver Figura 3):

• R101/R102 representam os limites de resistência superior/inferior do RTD
• A fonte de corrente gera tensão através do resistor RTD/referência
• A medição de tensão no terminal Y elimina os efeitos da resistência do interruptor
• A precisão é mantida pela medição da tensão pré-chaveada

Especificações técnicas do gravador sem papel de 48 canais

Erro básico: ±0,2%;
Erro de reprodução histórica: ±0,1%;;
Erro de alarme: ±0,1%;
Erro de repetibilidade: 0,1%;
Erro de repetibilidade do alarme: 0,1%;
Interface serial: RS-232;
Fonte de alimentação: CA 220 V ±15% ou CC 24 V.

Para concluir

O registrador colorido sem papel com 48 entradas de canais universais possui excelentes recursos, incluindo ampla aplicabilidade, operação de display amigável, alta precisão e confiabilidade, além de funcionalidade potente – superando em muito os registradores tradicionais de papel ou tinta. O registrador eletrônico é ideal para medição e registro de parâmetros de processo em diversos setores, como petróleo, químico, processamento de alimentos, abastecimento de água e tratamento de águas residuais. Com seu desempenho excepcional e baixo custo, disponível na silverinstruments.com, espera-se que este registrador de painel avançado se torne cada vez mais importante em processos de produção automatizados.

Bem-vindo ao silverinstruments.com para obter gravadores sem papel de 48 canais com preço de fábrica.