Ako zabezpečiť synchronizáciu údajov z dvoch snímačov

Jadrom je viac{0}}vrstvové spracovanie, od zarovnania softvéru po hardvérovú synchronizáciu, aby bola zaručená synchronizácia údajov z dvoch senzorov. Nasledujúce priority možno použiť v priemyselných nastaveniach na úplné uspokojenie požiadaviek na redundantné porovnávanie riadením chýb synchronizácie v rámci jedného vzorkovacieho cyklu:

 

I. Priraďte hardvéru-úrovni synchronizácie najvyššiu prioritu (najefektívnejšia, minimálna chyba)

Na synchrónne vzorkovanie použite rovnaký modul PLC a akvizičnú kartu: Pripojte oba snímače k ​​rovnakému modulu analógového vstupu PLC, aktivujte funkciu synchrónneho vzorkovania modulu a použite hardvér na spustenie simultánnej konverzie. Toto je najspoľahlivejšia stratégia, ktorá dokáže kontrolovať problémy so synchronizáciou do 1 ms.

Zdieľajte externý spúšťací signál, ak sa používajú samostatné zberné jednotky: Aby ste predišli hromadeniu nezrovnalostí v hodinách modulu, pošlite rovnaký spúšťací impulz do oboch modulov, aby ste si vynútili simultánne vzorkovanie.

Prispôsobte výstupné frekvencie snímača: Aby ste sa vyhli asynchrónnosti vzorkovania zo zdroja, nastavte obidva snímače na rovnakú vzorkovaciu frekvenciu, vyhnite sa jednému na 10 Hz a druhému na 100 Hz.

 

II. Softvér-Vyrovnanie úrovne času (vyrovnanie hardvérových deficitov)

Zarovnanie softvéru môže udržať chybu v rozumnom rozsahu, ak hardvér nie je schopný vykonať synchrónne vzorkovanie:

Pridajte vysoko presné časové značky ku každému údajovému bodu: Softvér zarovná každý vzorkovaný údajový bod s časovou pečiatkou s presnosťou na milisekundy.

Lineárna interpolácia pre zarovnanie: Hodnoty snímača v rovnakom časovom bode sa odhadujú pomocou interpolácie pre údaje s asynchrónnym časovaním:

Napríklad interpolácia sa používa na určenie odhadovanej hodnoty snímača B pri 100 ms, ak snímač A vzorkuje pri 100 ms a snímač B pri 150 ms. Táto hodnota sa potom porovná so synchronizovanou hodnotou senzora A.

Kalibrácia synchronizácie hodín: Ak chcete zabrániť dlhodobej{0}}desynchronizácii spôsobenej kumulatívnym posunom hodín, synchronizácia hodín (napríklad synchronizácia s hodinami hostiteľského počítača) by sa mala vykonávať každý deň, ak údaje zhromažďujú dva nezávislé kontroléry.

 

III. Konkrétne optimalizácie pre scenáre redundantných porovnaní

Pre požiadavky na porovnanie dvoch{0}}senzorov sú zavedené ďalšie dve bezpečnostné opatrenia:

Vytvorte prah tolerancie chýb synchronizácie, aby ste sa vyhli falošným poplachom spôsobeným asynchrónnosťou. Ak je rozdiel časovej značky medzi dvoma dátovými bodmi viac ako jedna vzorkovacia perióda (napríklad 100 ms pre vzorkovanie 10 Hz), porovnávanie sa zastaví, snímka sa preskočí a nespustí sa žiadny alarm.

Kompenzácia dynamickej odchýlky: Na vyrovnanie vplyvu pevného oneskorenia sa hodnota odchýlky pre snímače s pevnou -inštaláciou vopred vypočíta- a okamžite sa odčíta počas porovnávania, ak existuje konzistentná odchýlka synchronizácie.

Výber riešenia pre rôzne situácie:

Nový dizajn systému: Ak chcete vyriešiť problém so synchronizáciou v jedinom kroku bez potreby ďalšieho spracovania, uprednostnite synchrónne vzorkovanie v rámci toho istého modulu.

Rekonštrukcia existujúceho systému: Na úplné splnenie kritérií priemyselného porovnania použite softvérové ​​časové pečiatky + zarovnanie interpolácie na kontrolu chyby synchronizácie do 50 ms, ak nie sú možné úpravy hardvéru.

Synchronizácia hardvéru sa vyžaduje vo vysoko{0}}dynamických scenároch (napríklad pri vysokorýchlostnej detekcii pohybu); softvérová interpolácia nie je schopná splniť požiadavky na presnosť.

Táto technika plne spĺňa požiadavky na redundantné porovnanie s duálnym{0}senzorom, pretože synchronizácia nebude mať za následok falošné upozornenia.