背景

在各種應用中，都需要以分布式和同步方式獲取數據。考慮一個熱軋帶鋼廠，它從一塊鋼板開始制造一個長鋼卷。該過程包括：

將最初冷的板坯加熱到大約 2300°F 的預熱程序。

粗加工工藝由多達 5 個輥架組成，使板坯變薄和拉長。

精加工工藝由多達 7 個額外的輥架組成，可將板坯加工成最終的卷材厚度和長度。

一種跳動過程，允許受控冷卻以保持鋼的冶金性能和形狀。

一種將鋼卷成最終卷繞形式的卷取工藝。

在通過磨坊之前，板坯厚約 9 英寸，長 30 英尺。當它離開磨機時，它的厚度減少了近 99%，達到大約 0.1 英寸。相應的伸長率伴隨著厚度的減少。結果，原來的 30 英尺長度變成了一個鋼卷，其未卷曲長度比足球場還長。

將鋼板轉化為卷材的熱軋帶鋼機應用了許多復雜的工藝，這些工藝必須保持高度的相互依賴的公差，以保證最終產品的質量。控制和測量的關鍵參數包括：

進入粗軋機前的板坯溫度。

組成粗加工和精加工機架的 12 個輥工位中每個工位的各種參數：

滾筒轉速。

滾筒電機磁場電壓和電流。

滾筒電機電樞電壓和電流。

滾輪力。

張力。

實際速度和速度參考。

壓平鋼離開精軋機時的溫度。

跳動上不同位置的溫度。

問題

上述任何特定參數的測量都不會帶來不尋常的挑戰。但是，預熱爐的磨機起點和卷取機的終點之間的距離可以是 1，000 英尺或更大。這就定義了對分布式數據采集系統的需求。此外，絕對必須在整個軋機長度上進行的所有測量都是同步的。操作員必須能夠及時關聯所有儀器通道上的所有事件，無論其位置如何，以準確評估軋機性能。

例如，精軋機和粗軋機階段的輥子旋轉速度必須絕對同步，以避免最好的產品質量問題，或在最壞的情況下避免災難性故障。數據采集同步允許在同一時刻采集和比較所有十二個輥道站的 RPM，從而避免延遲（無論多么小）會扭曲軋機的實際性能。出于同樣的原因，來自各個輥子站的電機電樞電流的扭矩測量必須同步。如果測量值在時間上存在偏差，則嘗試在工廠的開始、中點和結束時關聯事件幾乎沒有價值。當您考慮到熾熱的成型金屬以每秒約 50 英尺的速度穿過磨機時，尤其如此。即使是 250ms 的時間偏差也表示測量位移誤差超過 12 英尺。DATAQ Instruments 產品可以將單元之間的時間偏差減少到 5 微秒，將這種假設的 12 英尺位移誤差減少到僅 3 密耳。

溶液

DI-720/730-以太網系列儀器采用專利（US 7，792，139 B2）以太網技術，從頭開始設計為分布式和同步。

它們的分布式特性允許從個人計算機附近的位置部署到任何距離，唯一的限制是儀器站之間的距離不能超過 100 米。部署的儀器使用常用且廉價的 5 類電纜以菊花鏈排列方式連接在一起。分布式DI-720/730-3GE產品可以部署為單個單元，多個單元間隔不同距離，多個單元集群也以隨機間隔間隔，或上述的任意組合。因此，DI-720/730系統可以以精確滿足應用需求的方式進行配置和部署。

同步也透明地內置在 DI-720/730-以太網產品中。無論儀器網絡上任何單個單元或單元集群的位置如何，從鏈中第一個單元的第一個通道到最后一個單元的最后一個通道獲得的測量值都是完全同步的。

以熱軋帶鋼軋機為例，DI-720/730-以太網儀器的分布式和同步功能帶來了非凡的回報：

單個儀器或儀表板可以位于每個粗軋和精軋階段。

儀器可能位于跳動沿線和預熱爐的多個位置。

其他簇可能位于心軸上以監視假脫機過程。

總之，上述儀表組的距離可能遠遠超過工廠 1，000 英尺的長度。

從預熱爐到心軸以及兩者之間的所有點，每個采集的樣品都是同步采集的，從而保證時間對齊，這對于判斷軋機性能至關重要。

其他應用

對分布式和同步數據采集的需求不僅限于熱軋帶鋼廠。其他受益的應用包括：

其他軋機應用

連續泡菜生產線

回火鋼軋機

連續鑄鋼

無縫鋼管軋機

連續鋁鑄件

鋁軋機

紙漿和造紙廠

線材工藝

印刷機

烘干 機

尺寸壓機

日歷

卷盤

放卷機和分切機

卷筒紙印刷機

PLC 微調和故障排除以檢測：

電排序變化和缺陷

機械閥驅動延遲

電機正時沖突

液壓尖峰或脫落

結構風/天氣測量和審計

高樓

長橋跨

石油鉆井平臺等浮動平臺

加長船，如超級油輪

多個 DI-720 和/或DI-730產品可以作為覆蓋長距離（站點之間超過 100 米）的分布式網絡連接。在這種配置中進行的所有測量都是同步的，以便進行有意義的故障排除和故障糾正。

審核編輯：郭婷