在尝试定义智能数据日志时,将其与传统数据日志进行比较是有用的。在过去,数据记录器或记录器通常被配置为以固定速率采样一组通道数量,并将记录的值存储在内存中。然后,这些数据可以下载到个人电脑上,并进行分析,以确定趋势、异常和其他事件。这种分析通常非常耗时,需要用户从数千或数百万个数据点中筛选出感兴趣的特定区域进行研究。例如,考虑一个每秒测量多个输入的数据记录器;一天之内,这些数据就已经超过了一个微软Excel电子表格的容量,而Excel是许多类型分析的首选工具。以100到1000赫兹采样的高速记录仪可能会让用户不知所措,分析变成了大海捞针的任务。

随着技术和计算能力的进步,现代数据记录器可以大大减少提取关键信息所需的时间和精力。这些“智能”数据记录器结合了许多特性,使它们能够远远超出传统数据记录器的功能,以帮助了解用户正在寻找的信息。关键在于将原始数据与其包含的信息分离开来,这才是用户真正想要的。

智能收集信息

智能数据记录功能之一是灵活的调度,允许根据每个特定应用程序对数据进行测量和记录。在许多情况下,有一些感兴趣的参数可能会缓慢变化,例如大型熔炉的温度或罐内的液位。其他参数的变化可能要快得多,例如流体管线中的压力或流速。通过允许多个采样率,智能数据记录器可以配置为将采样间隔与最大变化率匹配,从而消除冗余数据。其他采样技术包括可调或自适应采样计划,允许数据记录器根据外部事件或测量参数的值改变采样率或要测量的输入数量。这允许数据记录器只记录有意义的数据。通常,重要的不是单个数据点,而是一段时间内的整体行为。可以使用简单的统计技术将堆积如山的数据减少到几个传达相同信息的显著点值。智能数据记录器可以测量指定时间段内的数百个数据点,然后报告诸如测量点的最小值和最大值、平均值和标准差,甚至最小值或最大值的日期和时间等信息。一些记录器甚至包括将数据归档为直方图的能力,以提供一段时间内测量值分布的清晰图像。 For repeating cyclic data, loggers such as the dataTaker DT800 incorporate software that implements the ASTM 1049-85 Rainflow cycle counting method. This is an internationally accepted technique to monitor strain-stress hysteresis for structural fatigue. It allows literally thousands of measured data points to be reduced down to 10-20 values that capture all of the information.

如今的智能记录仪还包含了对测量值进行计算的能力。这可以简单到将线性传感器输出缩放到有意义的值,也可以复杂到应用5th将非线性输入转换为有用值的多项式。局部整数和浮点变量允许使用标准算术、三角函数、关系和逻辑运算符以及条件计算进行非常复杂的计算。

最后,智能数据记录器的一个非常强大的功能是灵活的报警编程。虽然许多数据记录器允许基于某个值是否高于或低于预设限制进行简单的警报,但智能数据记录器提供了极大的扩展功能,包括基于多个输入的值、输入的变化率、时间、计算值或所有这些的组合的警报。这些警报可以做的远不止简单地抛出一个标志,它们可以启用或禁用其他测量,打开或关闭一个或多个输出,发送电子邮件或文本,或改变记录器的操作模式。

通过使用现代智能数据记录器的功能,可以最大限度地减少必须手动分析的原始数据量,并最大限度地增加包含用户在安装记录器时所需要的基本信息的可操作数据。警报可以配置为提供超出限制条件的即时通知,同时最大限度地减少错误行程的数量。

监控工厂操作和过程

数据记录器的一个非常常见的应用是监控制造工厂的设备或工艺性能。例如,一个客户想监控一条焊接线的操作。这条生产线有四个焊接单元,每个单元有四个工位。在此之前,除了计算正在生产的部件数量之外,没有其他简单的方法来获取使用信息。每个焊接工位都安装了dataTaker DT85数据记录仪和电流传感器。然后在数据记录器上创建一个程序,每半秒采样一次,并记录电流流动的时间,表明某一特定站处于活动状态。虽然可以检索数据并绘制每个单元的操作图表,但利用数据记录器的特性,用户可以创建一个简单的仪表板,提供操作的即时视图。内部计数器监控每个单元活动的总时间以及轮班期间的总流逝时间。由此,一个简单的比率显示了正常运行时间的百分比。如果一个特定的站没有运行超过20分钟,就会被认为停机并产生警报。 By utilizing the real-time clock functions in the logger, the counters were reset at the end of the shift to prepare for the next group of operators.

数据记录器的另一个非常常见的用途是跟踪储罐中各种类型的材料的液位。然后可以检索和分析数据,以确定使用信息。在某些情况下,可以实现简单的级别警报,以便在级别过低或过高时提供警告。通过使用记录器计算水平变化率的能力,可以增强这些功能。变化率的突然增加或减少可能表明存在问题,即使该水平仍然在限制范围内。一个客户甚至实现了JIT库存管理系统,使用数据记录器在需要再供应时提醒供应商。

使用智能数据记录器与plc

数据记录器通常与可编程控制器(plc)一起使用,要么提供控制器操作的备份历史,要么排除控制器中的操作异常。通过连续跟踪控制器的输入以及控制器的输出,记录仪可以快速识别异常行为。智能记录器能够根据多个输入(模拟和数字)和不同的输入组合设置警报,从而可以快速诊断导致故障的事件序列。在某些情况下,数据记录器甚至可以代替小型PLC。将灵活的测量能力和数字输出与车载智能相结合,处理信息并根据读数采取行动,使数据记录器能够监视和控制小型过程或机器。最近的一个例子是对一个小型污水处理厂的控制。起初,安装记录仪是为了监测工厂的运行情况,结果发现,在大雨期间,渗入系统的地下水使曝气池超载,并迫使污泥进入滤床,污染了滤床。数据记录仪程序得到了增强,以控制暴雨期间鼓风机循环的运行,使污泥在被冲洗出系统之前沉淀下来。

启用internet的数据日志应用程序

此外,最新一代智能数据记录器提供互联网连接,以实现全新的应用程序。这些设备可以通过内置的web服务器发布实时或历史数据,发送电子邮件和短信,或接收短信并发起操作。

在过去,如果工程师想要发布设备收集的数据,必须将其带回计算机并在那里进行处理,但现在,数据记录器(如来自dataTaker的数据记录器)包含一个内部web服务器。使用PC(甚至PDA)上的标准web浏览器允许用户检索当前测量值、状态、警报和错误信息。一个包含SSI指令库的API允许用户开发一个定制的web页面,然后将其存储在日志记录器中。例如,设想一个数据记录器连接到气象站,它不仅记录气象数据,而且还单独发布一个显示当前状况的网页。

通过将智能数据记录器与SMS兼容调制解调器相结合,可以构建一个可以传输警报消息的系统,该系统不仅可以传达警报的性质,还可以传递实际测量值。这样,接收消息的人就可以确定情况的性质和严重程度,并决定是否需要采取紧急行动,还是只是一个可以在适当的时候处理的小问题。相反,数据记录器可以接受SMS消息并根据它们采取行动。在发生报警的情况下,可以指示数据记录器运行特殊的诊断测试,以收集正常情况下没有记录的数据,并将这些数据反馈给用户,以帮助确定问题的性质。或者,用户可以向记录器发送消息,以激活或禁用控制另一件设备的输出。

不仅仅是记录

现代数据记录器可以做的远不止像前几代这些设备那样简单地记录模拟和数字信号。增强的处理能力与预定义的数学、统计和报警功能以及灵活的编程接口相结合,使它们能够在本地处理测量数据,减少存储的数据量,并生成可操作的信息。智能数据记录器还可以根据传入数据做出复杂的条件决策,执行简单的控制功能,并根据用户定义的标准生成警报和电子邮件消息。最新一代的产品甚至包括网络服务器,通过标准工具将数据提供给更广泛的受众。通过使用这些功能,用户可以通过减少获取高效工作所需信息所需的时间和精力,极大地提高工作效率。

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