LWN2660-6EG 3BHL000986P7002 数据收集速度是准确解释过程动态的关键



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jonson
14 3 月 24
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数据收集速度决定了关键绩效指标是否能够准确评估单个PID控制回路的健康状况和全厂生产绩效

如果你的年龄足够大,还记得无声电影,那么你就会知道看着角色在屏幕上晃动是什么感觉。在字幕的帮助下讲述故事时,黑点会随机出现。撇开广告和字幕不谈,这些电影由于速度太慢而显得有些紧张。缓慢的帧速率(数据收集速度的前兆)导致了视觉差距。

在第一次之前标准于20世纪20年代设定为每秒24帧(fps),投影速度可能低至12 fps。以这种速度放映的电影往往会让观众感到疲劳,让观众感觉好像错过了什么。从速度的角度来看,今天的虚拟现实耳机以120 fps的速度显示内容。这比原始标准快5-10倍,因此视觉体验丰富。

数据收集速度对处理器制造商的重要性不亚于每秒帧数对电影迷的重要性。制造商正在部署越来越多的传感器,用于监控和提高工厂的生产绩效。期望他们能够从收集的数据中获得更多的洞察力。具有讽刺意味的是,一些制造商不同意以足够快的速度收集数据以进行有效分析。如果速度不够,过程特性可能会失真。更糟糕的是,数据描绘的信息可能会产生误导。这当然就是所谓的混叠效应。

Data Collection Speed and the Effect of Input Aliasing

考虑以下情况控制回路性能诊断依赖于足够的数据速度:

  • 静摩擦力

众所周知,与移动阀门或阻尼器相关的机械元件会随着时间的推移而磨损。随着这些连杆或其他部件开始磨损,它们持续移动阀杆或阻尼器的能力下降。静态阻力是“粘性摩擦”的一种度量在这样的最终控制元件(FCE)内。这也是工程人员面临的主要机械问题。

如果速度(或分辨率)不够快,那么趋势数据可能不会显示出表示静摩擦的锯齿或方齿图案。结果是不必要的过程可变性。

  • 阀门行程

这是对PID控制回路输出信号移动的测量。它让从业者深入了解FCE需要多少努力来保持控制。努力量的增加指示控制器和/或FCE的性能变化。

过大的阀门行程可能会被缓慢的数据掩盖,FCE执行的额外工作可能会被忽略。过度劳累的FCE正在走向失败。

  • 振动

此指标计算过程变量(PV)波动的可能性。它衡量与主频相关的功率量除以来自同一环路频谱分析的总功率。本质上,它表明PV是否存在不必要的加速磨损的单一主导振荡。

没有足够的分辨率,分析可能会有缺陷,振荡行为可能会被忽视。由于振荡会在下游过程中产生反响,因此影响可能会很严重。

虽然高速收集和存储过程数据对于有效分析至关重要,但需要注意的是,不同循环的速度要求可能有所不同。事实上,与温度回路通常与压力回路大不相同。前者在几分钟甚至几小时内对变化做出反应,而后者可能在几秒钟甚至几秒钟内做出反应。关于数据速度的更多信息将在以后的文章中发布。

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