Kako osigurati sinkronizaciju podataka dvostrukog senzora

Srž je više{0}}slojna obrada, u rasponu od softverskog usklađivanja do hardverske sinkronizacije, kako bi se zajamčila sinkronizacija podataka dvostrukog senzora. Sljedeći prioriteti mogu se koristiti u industrijskim postavkama kako bi se u potpunosti zadovoljili zahtjevi za redundantnom usporedbom kontroliranjem grešaka u sinkronizaciji unutar jednog ciklusa uzorka:

 

I. Dajte glavni prioritet sinkronizaciji-razine hardvera (najučinkovitije, minimalna pogreška)

Za sinkrono uzorkovanje koristite isti PLC modul i akvizicijsku karticu: spojite oba senzora na isti PLC analogni ulazni modul, aktivirajte značajku sinkronog uzorkovanja modula i upotrijebite hardver za pokretanje istovremene pretvorbe. Ovo je najpouzdanija strategija koja može kontrolirati probleme sinkronizacije unutar 1 ms.

Podijelite vanjski okidački signal ako se koriste zasebne jedinice za prikupljanje: kako biste spriječili nakupljanje odstupanja u taktu modula, pošaljite isti okidački impuls na oba modula kako biste natjerali istovremeno uzorkovanje.

Podudaranje izlaznih brzina senzora: kako biste izbjegli asinkroniju uzorkovanja iz izvora, postavite oba senzora na istu frekvenciju uzorkovanja, izbjegavajući jedan na 10 Hz, a drugi na 100 Hz.

 

II. Softver-Razina vremenskog usklađivanja (nadoknada hardverskih nedostataka)

Softversko usklađivanje može zadržati pogrešku unutar razumnog raspona ako hardver ne može izvršiti sinkrono uzorkovanje:

Dodajte vremenske oznake visoke{0}}preciznosti svakoj podatkovnoj točki: softver usklađuje svaku uzorkovanu podatkovnu točku s vremenskom oznakom koja je točna na milisekunde.

Linearna interpolacija za usklađivanje: očitanja senzora u istoj vremenskoj točki procjenjuju se korištenjem interpolacije za podatke s asinkronim vremenom:

Na primjer, interpolacija se koristi za određivanje procijenjene vrijednosti senzora B na 100 ms ako senzor A uzorkuje na 100 ms, a senzor B na 150 ms. Ta se vrijednost zatim uspoređuje sa sinkroniziranom vrijednošću senzora A.

Kalibracija sinkronizacije sata: kako bi se izbjegla dugoročna-desinkronizacija izazvana kumulativnim pomakom sata, sinkronizaciju sata (kao što je sinkronizacija sa satom glavnog računala) treba provoditi svaki dan ako dva neovisna kontrolera prikupljaju podatke.

 

III. Posebne optimizacije za scenarije redundantnih usporedbi

Uvedene su još dvije sigurnosne mjere za zahtjeve za usporedbu dvo-senzora:

Uspostavite prag tolerancije pogreške sinkronizacije kako biste izbjegli lažne alarme uzrokovane asinkronijom. Ako je razlika u vremenskoj oznaci između dvije podatkovne točke veća od jednog razdoblja uzorkovanja (na primjer, 100 ms za uzorkovanje od 10 Hz), usporedba se zaustavlja, okvir se preskače i alarm se ne uključuje.

Dinamička kompenzacija odstupanja: kako bi se suzbio utjecaj fiksne odgode, vrijednost odstupanja za senzore fiksne-instalacije unaprijed se-izračunava i odmah oduzima tijekom usporedbe ako postoji konzistentno odstupanje sinkronizacije.

Odabir rješenja za razne situacije:

Novi dizajn sustava: Za rješavanje problema sinkronizacije u jednom koraku bez potrebe za dodatnom obradom, dajte prednost sinkronom uzorkovanju unutar istog modula.

Naknada postojećeg sustava: kako biste u potpunosti zadovoljili kriterije industrijske usporedbe, upotrijebite vremenske oznake softvera + poravnanje interpolacije za kontrolu pogreške sinkronizacije unutar 50 ms ako prilagodbe hardvera nisu izvedive.

Hardverska sinkronizacija potrebna je u dinamičkim scenarijima visoke-frekventnosti (kao što je detekcija pokreta velikom-brzinom); softverska interpolacija ne može zadovoljiti zahtjeve točnosti.

Ova tehnika u potpunosti zadovoljava zahtjeve za redundantnu usporedbu dvostrukog-senzora jer sinkronizacija neće rezultirati lažnim upozorenjima.