背景

各種應(yīng)用都需要以分布式和同步方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集?？紤]一個(gè)熱軋帶鋼廠，它從一塊鋼板開始制造一個(gè)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(gè)輥架組成，使板坯變薄和拉長。

精加工工藝由多達(dá) 7 個(gè)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(dòng)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(shí)，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(gè)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(gè)輥工位中每個(gè)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。

壓平鋼離開精軋機(jī)時(shí)的溫度。

跳動(dòng)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(huì)帶來不尋常的挑戰(zhàn)。但是，預(yù)熱爐的磨機(jī)起點(diǎn)和卷取機(jī)的終點(diǎn)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，絕對必須同步在軋機(jī)的整個(gè)長度上進(jìn)行的所有測量，以便操作員可以在快照中確定軋機(jī)性能。例如，精軋機(jī)和粗軋機(jī)階段的輥?zhàn)有D(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(shí)刻采集和比較所有 12 個(gè)輥筒站的 RPM，從而避免延遲（無論多么?。?huì)扭曲軋機(jī)的實(shí)際性能。出于同樣的原因，在跳動(dòng)的各個(gè)部分獲得的溫度必須同步。如果測量值在時(shí)間上存在偏差，則嘗試在跳動(dòng)的開始、中點(diǎn)和結(jié)束時(shí)關(guān)聯(lián)溫度讀數(shù)幾乎沒有價(jià)值。當(dāng)您考慮到熾熱的成型金屬以每秒約50英尺的速度穿過跳動(dòng)時(shí)，尤其如此。即使是 250ms 的時(shí)間偏差也表示測量位移誤差超過 12 英尺。

溶液

DI-1000 系列儀器經(jīng)過全新設(shè)計(jì)，可同時(shí)進(jìn)行分布式和同步。它們的分布式特性允許從個(gè)人計(jì)算機(jī)附近的位置部署多個(gè) DI-1000 單元，最遠(yuǎn)可達(dá) 4，000 英尺，以及介于兩者之間的任何位置。多個(gè)單元使用常用且廉價(jià)的 5 類電纜以菊花鏈排列方式連接在一起。分布式DI-1000單元可以部署為單個(gè)單元，多個(gè)單元間隔距離可變，多個(gè)單元集群也以隨機(jī)間隔間隔，或前述的任意組合。因此，DI-1000 系統(tǒng)可以以精確適合應(yīng)用需求的方式進(jìn)行配置和部署。

同步功能也透明地內(nèi)置在 DI-1000 產(chǎn)品中。無論任何單個(gè)單元或單元簇在最大菊花鏈路徑上的位置如何，從鏈中第一個(gè)單元的第一個(gè)通道到最后一個(gè)單元的最后一個(gè)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-1000 儀器的分布式和同步功能帶來了非凡的回報(bào)：

DI-1000 單元組可能位于每個(gè)粗軋和精軋階段。

單個(gè)單元可能位于跳動(dòng)沿線和預(yù)熱爐的多個(gè)位置。

另一個(gè)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(diǎn)，每個(gè)采集的樣品都是同步采集的，從而保證時(shí)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：

冷鋼軋機(jī)

連續(xù)泡菜生產(chǎn)線

回火鋼軋機(jī)

連續(xù)鑄鋼

電阻焊 （ERW） 制造工藝

無縫鋼管軋機(jī)

紙漿和造紙廠

卷筒紙印刷機(jī)

連續(xù)鋁鑄件

鋁軋機(jī)

審核編輯：郭婷