Data la rapida evoluzione dei sistemi per l'automazione industriale, questi sistemi richiedono un'infrastruttura di rete più sicura e una raccolta dei dati migliore per ottenere una maggiore efficienza di sistema generale. Analog Devices ha collaborato con i progettisti dei sistemi di controllo di processo industriale per oltre 40 anni allo scopo di definire, sviluppare e distribuire soluzioni complete per la catena di segnali che siano ottimizzate per un'ampio spettro di applicazioni.
Grazie alle sue tecnologie leader di settore e alla sua conoscenza a livello di sistemi, offre affidabilità e innovazioni con soluzioni per il controllo e il monitoraggio di precisione. Questi cinque prodotti proposti sono incentrati su tre aree: strumenti sul campo, controller di temperatura e controller a logica programmabile (PLC)/sistemi di controllo distribuiti.
Strumenti sul campo
Gli strumenti sul campo sono necessari per controllare e misurare variabili che spaziano da temperatura, pressione, livello e flusso. Gli strumenti analizzano anche i liquidi per determinare il tipo di liquido utilizzato.
Il microcontroller di Analog Devices utilizzato più comunemente negli strumenti sul campo è l'ADuCM360. Si tratta di un microcontroller analogico di precisione a bassa potenza con un ARM Cortex M3 con due ADC sigma-delta. Il microcontroller è progettato per interfacciarsi con sensori di precisione esterni in applicazioni cablate o alimentate a batteria. I due ADC a 24 bit garantiscono l'accuratezza della lettura del segnale e hanno quattro canali interni per il monitoraggio del DAC, sensore di temperatura, IOVDD/4 e AVDD4. Per il monitoraggio ambientale, questo microcontroller è eccezionale.
Figura 1: Diagramma a blocchi dell'SDuCM360 (Fonte: Analog Devices).
Gli strumenti sul campo devono poter comunicare con altri strumenti e una soluzione è rappresentata dall'AD5700. Esso è progettato e possiede le specifiche per funzionare come modem half-duplex FSK HART. Nell'AD5700 sono integrate tutte le funzioni di filtraggio, modulazione, demodulazione, rilevamento e generazione del segnale e richiede solo alcuni parti esterne. Grazie all'oscillatore interno con una precisione dello 0,5%, l'AD5700 consente di ridurre enormemente i requisiti di spazio sulla scheda rendendolo la scelta ideale per applicazioni alimentate da rete in configurazioni master e slave e, grazie alla corrente di alimentazione massima di 115 µA, un'ottima scelta per applicazioni a bassa potenza con alimentazione a loop.
Figura 2: Diagramma a blocchi dell'AD5700 (Fonte: Analog Devices).
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Controller di temperatura
Le soluzioni ad alte prestazioni per il controllo della temperatura richiedono ai progettisti di considerare più parti e come ciascuna di esse influisce complessivamente sul sistema per soddisfare le specifiche di basso rumore e bassa deriva. I prodotti e le soluzioni per catene di segnali per applicazioni RTD e termocoppia sono offerte da Analog Devices.
L'ADT7420 è un sensore di temperatura I2C digitale a 16 bit con una'accuratezza di +/- 0,25 °C. Il suo utilizzo è semplice, dato che non richiede calibrazione o correzione da parte dell'utente e ha consumi di corrente ridotti. Contiene un riferimento interno all'intervallo di banda, un sensore di temperatura e un ADC a 16 bit per monitorare e digitalizzare la temperatura con una risoluzione di 0,0078 °C. L'ADT7420 offre stabilità nel lungo periodo e affidabilità eccellenti con un'accuratezza elevata per strumentazione industriale e applicazioni medicali.
Figura 3: Diagramma a blocchi dell'ADT7420 (Fonte: Analog Devices).
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Controller a logica programmabile (PLC)/Sistemi di controllo distribuiti (DCS)
Negli impianti moderni di produzione e lavorazione, i PLC e i DCS possono essere considerati il cuore del sistema di controllo. Essi inviano, ricevono ed elaborano i dati provenienti dai sensori e controllano valvole e attuatori dal sistema di controllo. Analog Devices offre prodotti efficienti basati su tecnologie leader per PLC e DCS per consentire ai progettisti di rispondere alle sfide di progettazione odierne.
Per quanto riguarda i PLC e i DCS, consigliamo l'ADuM3150. L'ADuM3150 è un isolante digitale SPIsolator da 3,75 kV a 6 canali per SPI con clock di ritardo. L'isolante digitale ottimizza il timing per SPI dato che i canali (CLK, MO/SI, MI/SO, segnali del bus SS SPI) funzionano con un ritardo di propagazione di 14 ns e una distorsione di 1 ns. Offre inoltre due canali aggiuntivi, uno per ciascuna direzione, di isolamento per rate dati bassi. I dati sono campionati e serializzati con un rate dati a 250 kbps con un distorsione di 2,5 µs nei canali lenti.
Figura 4: Diagramma a blocchi dell'ADuM3150 (Fonte: Analog Devices).
Un'altra possibilità è offerta dall'AD7175-8, un ADC sigma-delta a 24 bit, 250 kSPS con 8/16 canali e buffer rail-to-rail reali. L'ADC offre una velocità di scansione del canale massima di 50 kSPS per dati completamente accomodati e rate dati di uscita variabili da 5 SPS a 250 kSPS. L'ADC integra dei blocchi di filtraggio del segnale analogico e digitale che consentono agli utenti di configurare indipendentemente ogni canale di ingresso analogico. Consente inoltre di pilotare ingressi ad alta impedenza integrando buffer rail-to-rail reali sugli ingressi analogici e di riferimento esterno.
Figura 5: Diagramma a blocchi dell'AD7175-8 (Fonte: Analog Devices).
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Questi sono solo alcuni dei prodotti proposti da Analog Devices che possono essere utilizzati nelle soluzioni di controllo dei processi e automazione industriale. Analog Devices offre un'ampio spettro di altri prodotti affidabili ed efficienti utilizzabili nei progetti per ridurre i tempi necessari per iniziare la produzione.