標準驅(qū)動器將傳感器放在網(wǎng)絡上

加利福尼亞州阿納海姆 - 工程師們正在呼吁批準其他標準，以便更輕松地聯(lián)網(wǎng)工業(yè)傳感器。在上周的傳感器博覽會上，OEM工程師和傳感器制造商都表示，對于行業(yè)來說，確定兩個關鍵規(guī)格是至關重要的：IEEE P1451.3和P1451.4。

“這些標準將改變傳感器市場，”Janusz說。 Bryzek，透明光學MEMS(加利福尼亞州弗里蒙特)的總裁兼首席執(zhí)行官。 “突然之間，工程師將能夠訪問他們以前從未訪問過的控制。復雜控制環(huán)路的實施將大大簡化。”

建議的標準是現(xiàn)有IEEE-1451標準的擴展，對于'復雜的控制回路大大簡化'是一種將傳感器連接到網(wǎng)絡總線的開放方法。根據(jù)規(guī)范，傳感器將具有足夠的智能來識別自身并與任何類型的工業(yè)總線一起工作，包括以太網(wǎng)，Profibus，DeviceNet或任何其他專有系統(tǒng)。

最終，工程師希望傳感器網(wǎng)絡能夠輕松地將數(shù)據(jù)放到互聯(lián)網(wǎng)上。當然，工程師可以在不需要開放標準的情況下將其傳感器聯(lián)網(wǎng)。但這樣做意味著依賴于專有總線技術。因此，用戶不僅適用于雙線總線，還適用于傳感器，控制器和接口。

保持簡單

IEEE 1451然而，換能器和其他傳感器的制造商不需要設計他們的產(chǎn)品以兼容現(xiàn)有的所有60多種工業(yè)總線。相反，該標準要求稱為具有網(wǎng)絡功能的應用處理器(NCAP)的設備作為標準傳感器總線和專用網(wǎng)絡總線之間的接口。使用NCAP，傳感器制造商可以使用標準接口設計所有傳感器。

“這對換能器制造商來說是一大進步，”波音商用飛機集團(西雅圖)飛行測試高級首席工程師Lee Eccles說。 “他們中很少有人有資金出去支持50輛不同的公共汽車。這讓他們專注于他們的專業(yè)領域而不是整個工業(yè)市場?！?/p>

幾家大型供應商加入了支持IEEE 1451并提供標準化技術。 Hewlett-Packard公司(加利福尼亞州帕洛阿爾托)宣布將制造NCAP。 ADI公司(位于馬薩諸塞州諾伍德市)與傳感器制造商合作開發(fā)了微型逆變器，這是一款16 MHz，12位和24位微控制器，可作為智能傳感器的板載智能。

使用微控制器，工程師已經(jīng)創(chuàng)建了標準的傳感器接口模塊，它們與早期版本的IEEE 1451中的NCAP接口。

“基本上，我們將網(wǎng)絡塊分成幾塊并放置“Eccles說：”每家公司都在使用哪一塊網(wǎng)絡而不考慮使用哪種網(wǎng)絡總線。 “因此，傳感器制造商不再需要了解Profibus的細節(jié)。他不需要開發(fā)50個不同的模塊和50個不同的接口來與每個工業(yè)網(wǎng)絡一起使用?！?/p>

然而，1451標準化成功的關鍵之一是批準了P1451.3和P1451.4擴展。第一個提出的標準將提供更高的性能，主要是通過更大的帶寬。 P1451.3中的標準協(xié)議要求50-MHz性能，而早期版本要求約為1 MHz。

較新的系統(tǒng)還可以使多個傳感器通過傳感器總線與NCAP連接。同時，1451.4的進步將適應模擬傳感器，這反過來又允許用戶使用現(xiàn)有的工廠布線。

通過1451技術，工程師表示他們可以大大簡化任何傳感器應用的布線過程，并且可以在許多情況下獲得更準確的結果。例如，波音公司計劃在波音777飛機上使用基于1451的系統(tǒng)進行飛行試驗。通過在所謂的壓力帶上使用新技術，波音公司的工程師可以測量777機翼頂部和底部表面的力。與Endevco公司(加利福尼亞州圣胡安卡皮斯特拉諾)合作設計的壓力帶沿其長度每隔2英寸使用一次換能器。

通過將2,000個這些傳感器連接到網(wǎng)絡，而不是將每個傳感器分別連接到多路復用器，波音公司的工程師說他們可以大大減少布線束的厚度。在過去的程序中，例如在747上，每個傳感器都離散地連接回飛機機身中的多路復用器。這樣做，747的機翼中的線束通常多達一英尺厚。傳感器的聯(lián)網(wǎng)可以將總束減少到直徑約半英寸。

“我們過去常常將飛機拉入飛機庫，需要三周的時間對其進行檢測，然后再花一周進行測量，”?？藸査拐f。 “現(xiàn)在我們預計整個過程大約需要一周。而且我們將獲得更好的數(shù)據(jù)，并在此過程中節(jié)省數(shù)萬美元。”

'Net beckons

仍然在繪圖板上計劃將傳感器數(shù)據(jù)移動到互聯(lián)網(wǎng)上。一些公司正在通過開發(fā)支持Web的工具為此做準備。例如，Telemonitor Inc.(哥倫比亞，馬里蘭州)推出了支持Web的傳感器接口模塊。

“我們希望將互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議應用于各個傳感器，以便每個傳感器都能識別網(wǎng)絡，”公司總裁羅伯特·約翰遜說。

用戶相信網(wǎng)絡傳感器可以讓設計工程師在測試應用中占據(jù)一席之地。 “如果當?shù)氐母呒壒こ處熛胫里w行測試期間發(fā)生了什么，他可以使用互聯(lián)網(wǎng)查詢換能器，”波音公司的Eccles說。

工程師在上周的會議上概述了各種各樣的潛力應用于1451技術，包括數(shù)字車窗傳感器，無線胎壓傳感器，智能公路傳感器和患者無線醫(yī)療傳感器。他們還描述了工業(yè)自動化市場中的眾多應用。

一些專家認為，IEEE 1451提供的技術可能會改變每年100億美元傳感器市場的功率平衡。 “目前，大部分收入來自傳感器公司的約20%，”透明光學MEMS的Bryzek表示。

“有了這個標準，許多小公司可以更有效地競爭因為一旦他們找到合適的市場利基，他們就可以更多地關注技術。“

支持這兩個提議標準的工程師表示他們希望在2000年底之前啟動審批程序。