【摘 要】在現(xiàn)代社會中,方便快捷的生活方式與發(fā)達的高新科技信息技術息息相關,其中“物聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)成了人們熱議的話題,本文將從工業(yè)控制的機理順延物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀,及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中傳感器的各種應用。對此必先由其定義起步,只有了解才能深入,如果工業(yè)控制是專有定制的,那么智能物聯(lián)網(wǎng)便通用大眾的,而傳感器的有效利用正是工業(yè)控制向物聯(lián)網(wǎng)進步的先決,當然也可能受約于此。
【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 工業(yè)控制 傳感器
一、前言
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡單:“就是把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理”?;趯I(yè)控制PLC、DDC等的了解,延伸物聯(lián)全網(wǎng)的思路,物聯(lián)網(wǎng)與凱樂光電的拉絲光電設備工藝雖差幾何,但作為致力于弱電強控的人員,不得不革新思想、緊緊跟隨并深入探索關于物聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)控制的突破,為更節(jié)能、更高效、更精準地服務于生產(chǎn),下文將重點介紹從工業(yè)控制角度看物聯(lián)網(wǎng)的定義、看物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、看傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的效用。
二、從工業(yè)控制看物聯(lián)網(wǎng)的定義
關于物聯(lián)網(wǎng)人們熱議卻有時似懂非懂,對物聯(lián)網(wǎng)的定義至少有幾十種,都是不同領域專家從不同領域定義的,比如:
(一)英語中“物聯(lián)網(wǎng)”一詞:Internet of Things,可譯成物的互聯(lián)網(wǎng)。
(二)國際電聯(lián)(ITU)關于物聯(lián)網(wǎng)的定義:是一個具有可識別,可定位的傳感網(wǎng)絡。
(三)經(jīng)過與無線網(wǎng)絡(也含固定網(wǎng)絡)連接,使物體與物體之間實現(xiàn)溝通和對話,人與物體之間實現(xiàn)溝通與對話。能實現(xiàn)上述功能的網(wǎng)稱為物聯(lián)網(wǎng)。
作者比較贊成如下定義:一種基于泛網(wǎng)及其多制式、多系統(tǒng)、多終端等的綜合網(wǎng)絡——或稱為廣義物聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)控制指的工業(yè)自動化控制,主要利用電氣、軟件、機械搭配實現(xiàn)控制功能。作者比較形象的理解物聯(lián)網(wǎng)為工業(yè)控制的生活版,工業(yè)控制是基于工業(yè)自動化而化而來,對比物聯(lián)網(wǎng)就是基于生活自動化而來的。
三、從工業(yè)控制看物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
在光纖拉絲工藝自動化控制的過程中,,物聯(lián)網(wǎng)有極其重要作用,不管是從過程控制、系統(tǒng)反饋、精度調節(jié)等方面無不凸顯其舉足輕重的作用,如拉絲塔、篩選等設備的工控主要基于傳感器的信號控制反饋進行網(wǎng)絡集中到工控機,進而進行優(yōu)化處理,最后通過各種執(zhí)行器進行工作。從工業(yè)控制看,物聯(lián)網(wǎng)向下可以連接眾傳感器,時時信息全掌控,全面不間斷的過程控制,即便應用在工業(yè)中隨時監(jiān)控產(chǎn)品質量并及時反饋,將整個生產(chǎn)過程系統(tǒng)化,也更將高效節(jié)能;向上可以連接云端、服務器接而跨入大數(shù)據(jù)時代,讓生活變得更智能,并且也不僅僅像工控機一樣,只能一臺工控機控制一套設備,多終端的控制讓生活中的一切變的更便捷,所以人們極力追捧也正因物聯(lián)網(wǎng)讓人極有“運籌帷幄,決勝千里之外”的張良之風,可見隨著人們的喜愛,市場的有力需求,必將帶來物聯(lián)網(wǎng)今后的高速發(fā)展甚至爆發(fā)。
四、從工業(yè)控制看傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的效用
然而,基于上述對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的預想,物聯(lián)網(wǎng)卻尚未大肆攻城略地,想來必有原因,從工業(yè)控制的發(fā)展過程來看,現(xiàn)有的潛在客戶不是原因,原因可能只在價格,而價格居高不下的原因又是什么呢?從工業(yè)控制的原理看,自動化控制都應該有三大部分組成:CPU、傳感器、執(zhí)行器。CPU的發(fā)展早已可以遠遠滿足,而且各種云服務器也早已嚴陣以待;執(zhí)行器或執(zhí)行機構大多是機械部件,以現(xiàn)在的機械工藝水平,大膽的推測其不足以影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的步伐;傳感器的組成則五花八門、各不統(tǒng)一,成了裹足不前的根源所在。所以基于此推理,簡述關于各種傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的實際效用,下面根據(jù)傳感器大致的應用方式給予分類介紹:
(一)液位傳感器:利用流體靜力學原理測量液位,是壓力傳感器的一項重要應用,拉絲爐工藝冷卻水應急水箱、冷卻塔、定壓水箱等的信號反饋無不是液位傳感器的功勞,更大范圍適用于石油化工、冶金、電力、制藥、供排水、環(huán)保等系統(tǒng)和行業(yè)的各種介質的液位測量。
(二)速度傳感器:是一種將非電量(如速度、壓力等)的變化轉變?yōu)殡娏孔兓膫鞲衅?,適用于速度監(jiān)測,像篩選機速度控制雖然表面是通過伺服驅動進行控制,看似與傳感器無關,但卻是電機主軸端速度編碼器的功勞。
(三)濕度傳感器:分為電阻式和電容式兩種,產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜。空氣中的水蒸汽吸附于感濕材料后,元件的阻抗、介質常數(shù)發(fā)生很大的變化,從而制成濕敏元件,適用于濕度監(jiān)測,最典型的是拉絲塔潔凈區(qū)內(nèi)的溫濕度表的應用。
(四)氣敏傳感器:是一種檢測特定氣體的傳感器,適用于一氧化碳氣體、瓦斯氣體、煤氣、氟利昂(R11、R12)、呼氣中乙醇、人體口腔口臭的檢測等,如公司所有消防控制的煙感傳感器、拉絲爐內(nèi)氣體流量控制傳感器、UV保溫爐內(nèi)的氣體保護傳感器等。
(五)壓力傳感器:是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器,其中DDC空調控制的壓力和壓差傳感器屬最常見,其高度靈敏性和反饋性信號為室內(nèi)或廠區(qū)恒溫恒壓等特征大大提高控制效率,也為物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)控制內(nèi)屢立戰(zhàn)功。
(六)激光傳感器:利用激光技術進行測量的傳感器,如激光水平儀就是我們喜聞樂見的激光傳感器,廣泛應用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學和非電測量等。
(七)紅外線傳感器:利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器,常用于無接觸溫度測量、氣體成分分析和無損探傷,常用于無接觸溫度測量、氣體成分分析和無損探傷,應用在醫(yī)學、軍事、空間技術和環(huán)境工程等。
五、結束語
雖然,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)供應鏈包括傳感器和芯片供應商、應用設備提供商、網(wǎng)絡運營及服務提供商、軟件與應用開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。但是,作為“金字塔”的塔座,傳感器將會是整個鏈條需求總量最大和最基礎的環(huán)節(jié)。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術的支撐、應用的支撐和未來泛在網(wǎng)的支撐,傳感器感知了物體的信息,RFID賦予它電子編碼,傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演變是信息技術發(fā)展的階段表征。
參考文獻:
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[4]王元慶.新型傳感器原理及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社
作者簡介:
1.孫豐寶(1988-),男,籍貫山東省濟南市,長江大學本科學歷,現(xiàn)任職于湖北凱樂光電有限責任公司設備部,主要職責為光纖拉絲塔區(qū)電氣設備以及工業(yè)控制的日常運營工作。此前曾于2013年4月至9月期間,協(xié)同中國電子第十一設計院完成凱樂光電空調DDC自動化控制安裝及調試工作,期間還參與工藝冷卻水和冷卻循環(huán)水等PLC安裝調試等工作,后又專注于大直徑拉絲爐、雙收線等工藝設備的電氣工作,也因此對于弱電工控等有較全面認識了解。
2.宋文兵(1990-),男,籍貫湖北省黃岡市,碩士研究生,現(xiàn)就讀于華中科技大學自動化學院,主要研究方向為模式識別與智能系統(tǒng)、飛行器\潛航器任務規(guī)劃等。
3.方振東(1988-),楠,籍貫湖北省紅安縣,碩士研究生,現(xiàn)就讀于天津理工大學電子信息工程學院,主要研究方向為腦機接口,智能控制系統(tǒng)等。