Według badań New Venture Development Corp. (VDC), w roku 2005 spodziewane jest zmniejszenie zastosowania regulatorów elektronicznych do sterowania temperaturą w nowych aplikacjach przemysłowych. Opracowanie wskazuje, że coraz większa liczba użytkowników skłania się ku regulacji temperatury z wykorzystaniem sterowników programowalnych (PLC), rozproszonych systemów sterowania (DCS) oraz komputerów osobistych.
Ewolucja w dziedzinie regulacji temperatury w aplikacjach przemysłowych postępowała od sterowania ręcznego, przez termostaty mechaniczne oraz elektromechaniczne, aż do etapu regulatorów elektronicznych oraz układów regulacji wykorzystuj ących sterowniki programowalne, rozproszone systemy sterowania oraz komputery osobiste. Rozwój ten jest stymulowany przez użytkowników wymagających zarówno coraz większej liczby funkcji, jak i integracji układów sterowania.
Według wspomnianych badań należy oczekiwać, że w 2005 roku właśnie sterownikom programowalnym przypadnie największy udział w nowych aplikacjach regulacji temperatury. Nie odnosi się to jednak do wszystkich gałęzi przemysłu. Spadek zastosowań elektronicznych regulatorów temperatury spodziewany jest wszędzie. Oczekuje się, iż największy spadek nastąpi w przemyśle celulozowo-papierniczym, najmniejszy zaś wśród użytkowników w przemyśle spożywczym i produkcji napojów.
System DAQ zdobywa teren
W innym studium VDC stwierdza się, że użytkownicy modułowych urządzeń gromadzenia danych (DAQ) zamierzają wykorzystywać w większym stopniu uniwersalną magistralę szeregową (USB), Ethernet, Firewire (IEEE-1394) oraz sieci bezprzewodowe do zastosowań teleinformatycznych.
W badaniach ankietowano użytkowników urządzeń gromadzenia danych (DAQ) pod kątem ich aktualnych potrzeb, jak też zapotrzebowania do roku 2007. Produkty wymieniane w badaniach obejmowa ły moduły, w skład których wchodzą koncentratory danych, rozproszone albo zdalnie sterowane układy wejść/wyjść (I/O), rejestratory przebiegów nie korzystające z papieru, terminale komputerowe oraz systemy jednostanowiskowe, jak również analogowe karty wejść/wyjść (I/O) klasyfikowane wg magistral: compact PCI, ISA, PC/104, PCI, PCMCIA (karty PC), PXI, VME oraz VXI.
Wśród użytkowników modułów akwizycji danych przewidywane są znaczne zmiany w wykorzystywanych przez nich sieciach telekomunikacyjnych. Siłą napędową tych zmian będą wymagania dotyczące wydajności systemów. Konieczne będzie zwiększenie szybkości transmisji danych – w związku ze wzrostem częstości próbkowania, liczby monitorowanych parametrów oraz wymagań odnośnie rozdzielczości. Na rynek będą miały również wpływ łatwość montażu i użytkowania oraz cena.
Zmiany tendencji w zakresie przetworników i nadajników
Ostatnie badania przeprowadzone również przez VDC szacują i prognozują rynek amerykański w zakresie różnorodnych technologii wykorzystywanych w procesowych i pozaprocesowych przetwornikach i nadajnikach oraz przetwornikach ciśnienia zawierających elementy półprzewodnikowe dostarczane w formie mikroukładów o dużym stopniu upakowania.
Łączna wielkość sprzedaży przetworników oraz nadajników ciśnienia wyniosła w 2002 roku 1230 miliarda dolarów. Przetworniki i przekaźniki tylko z wyjściem ciśnieniowym osiągnęły wartość 93,5% wspomnianej kwoty, natomiast układy wielowymiarowe uzyskały poziom 6,5%.
Spodziewana w 2007 roku wielkość sprzedaży przetworników oraz przekaźników ciśnienia szacowana jest na 1443 miliardy dolarów. Sprzedaż układów z wyjściem ciśnieniowym spadnie do poziomu 85,3% powyższej kwoty, natomiast układy wielowymiarowe osiągną wielkość 14,7%
W badaniu stwierdzono, że powodem wspomnianego wzrostu są niższe koszty, większa niezawodność, mniejsze gabaryty, łatwiejsza kalibracja oraz zmniejszona ingerencja w proces.
Wielozakresowe czujniki ciśnienia łączą w sobie wyjście ciśnieniowe z jednym lub większą liczbą wyjść z czujników innych wielkości – zazwyczaj temperatury – w jeden zespół.
Perspektywy przemysłowej sieci sterowania
W ujęciu procentowym najwięcej inteligentnych przetworników procesowych sprzedaje się wraz z interfejsem komunikacyjnym magistrali HART (Highway Addressable Remote Transducer). Oczekuje się, że w ciągu następnych 5 lat HART będzie stanowił dużą część sprzedaży – z powodu ogromnej bazy urządzeń wykorzystujących tę technologię i oprzyrządowania do konserwacji i napraw. Jednak w przypadku nowych i modernizowanych aplikacji na znaczeniu zyskują inne magistrale komunikacyjne.
HART został opracowany przez firmę Rosemount pod koniec lat osiemdziesiątych i w 1990 stał się standardem otwartym. HART zapewnia dwukierunkową komunikację cyfrową jednocześnie ze standardem 4-20 mA stosowanym w urządzeniach tradycyjnych.
ODVA przyjmuje standard synchronizacji czasu
Stowarzyszenie Dostawców Systemów Otwartych – ODVA (The Open Device Vendors Association) podało do wiadomości swe plany dotyczące dodania usług synchronizacji czasu do systemów sterowania w czasie rzeczywistym w protokole CIP (Common Industrial Protocol). Użytkownicy odniosą korzyść z poszerzonych – w stosunku do tradycyjnych magistral typu DeviceNet czy Ethernet/IP – możliwości aplikacyjnych.
Wspomniany zakres obejmuje zapis kolejności zdarzeń, rozproszone sterowanie ruchem oraz inne zastosowania wymagające zwiększonego poziomu koordynacji sterowania. System CIPsync będzie oparty na najnowszym standardzie IEEE-1588.
Wymogi w zakresie kontroli czasu w układach pomiarów i sterowania stają się coraz ostrzejsze. Coraz bardziej powszechne staje się sterowanie rozproszone i praca w sieci. W przeszłości użytkownicy musieli polegać na programowaniu połączonym z technologiami telekomunikacyjnymi w celu dostosowania się do ograniczeń związanych z kontrolą czasu.
Wspomniane ograniczenia wymusiły konieczność powstania alternatywnych środków umożliwiających spełnienie przez systemy pomiarów i sterowania wymagań w zakresie regulacji czasu. Jednym ze sposobów osiągnięcia powyższego celu w przypadku elementów składowych systemów jest wbudowywanie zegarów czasu rzeczywistego z możliwością wzajemnej synchronizacji.
Systemy pomiarów i sterowania mają w zakresie synchronizacji zegarów szereg specyficznych wymagań. Przedstawiają się one następująco:
! Czas musi być odmierzany z dokładnością większą od 1 mikrosekundy.
! Synchronizacja musi być możliwa w przemys łowych protokołach sieciowych, włączając Ethernet.
! Administrowanie winno być ograniczone do minimum.
! Synchronizacja musi zezwalać na stosowanie tanich i prostych urządzeń.
! Wymagania w stosunku do sieci winny być minimalne.
Standard IEEE-1588 określa wymagania w zakresie synchronizacji zegarów w systemach pomiarowo-kontrolnych. Określa on protokół umożliwiający precyzyjną synchronizację zegarów z siecią telekomunikacyjną, lokalnym sprzętem komputerowym oraz obiektami rozproszonymi.
Protokół zapewni synchronizację układów wyposa żonych w zegary o różnym stopniu dokładności, rozdzielczości oraz stabilności. Ustawienia domyślne protokołu umożliwią instalowanie i pracę prostych układów, bez konieczności nadzoru administracyjnego ze strony użytkownika.
Niezależna ocena rynku
Venture Development Corporation prowadzi niezależne badania rynku technologicznego, a także przeprowadza audyty firm konsultingowych, które są obecne na rynku od ponad 30 lat. VDC nie jest w jakikolwiek sposób powiązana z firmami będącymi przedmiotem jej badań. VDC jest dla swoich klientów źródłem rzetelnej, bezstronnej, kierującej się faktami analizy. VDC zajmuje się również usługami doradztwa strategicznego.
ODVA jest międzynarodowym stowarzyszeniem, w którego skład wchodzą pracownicy największych na świecie firm specjalizujących się w automatyce przemysłowej. ODVA wspólnie z jej członkami promuje i popiera tworzenie nowych sieci komunikacyjnych opartych na Common Industrial Protocol (CIP™) (wspólnym przemysłowym protokole), w którego skład wchodzą: DeviceNet™; EtherNet/IP™ oraz CIP Safety ™.
ODVA zajmuje się rozwojem nowych technologii, a także pomaga producentom i użytkownikom sieci CIP zaopatrując ich w potrzebne narzędzia, szkolenia i czynności marketingowe.
ODVA ma również w swojej ofercie testy zgodnościowe, mające na celu zapewnienie sprawnego funkcjonowania produktów, także w multi-vendor (wielodostawczym) systemie. ODVA jest także obecne w innych organizacjach zajmujących się rozwojem standardów oraz w konsorcjach przemysłowych.
