データ取得システムでは、マルチプレクサは、複数の入力信号を選択し、単一の出力ラインに結合する回路またはデバイスとして定義されます。
データ取得システムのトランスデューサーによって生成された信号は、一般に、制御アルゴリズムを生成するユニットによる直接処理に適していません。 通常、信号を適切に伝送するために必要なすべての演算を実行する信号処理段階が必要である。 測定には、数値処理装置のメモリにデータを直接保存することも必要です。
条件付き信号は、通常、周波数分割多重化(FDM)または時分割多重化(TDM)を受けます。 これらのうち後者では、システムのメモリへの様々なチェーンの出力の接続は順次、すなわち所定の順序で行われる。
各測定チェーンにおいて、アナログ信号はアナログ/デジタル変換器(ADC)によりデジタル信号に変換され、次に大きさの値の表現に従って符号化されて振幅範囲に適合される(プログラムされた増幅)。
制御された工業プロセスでは、通常、数十のセンサーがあるので、各信号のために増幅、A/D変換などを含むデータ取得の専用システムを予約するのはコスト的に不利である。 このため、データ収集では、マルチプレクサとして知られる特定のデバイスによって実装される、単一の収集チャネルへの入力時の信号多重化ステージが必要とされます。 このデバイスはすべての入力信号をマイクロプロセッサに転送し、マイクロプロセッサはデータを受信して処理し、出力デバイスに転送し、システム全体を制御します。
マルチプレクサを使用すると、測定システムは複数の信号を単一のデジタル変換器に順次流すことができ、それによってシステムのチャネル数を増加させる低コストな手段を提供することができます。 マルチプレクサはスイッチで構成され、複数の入力に対して1つのA/Dコンバータを使用することにより、大幅なコスト削減を実現します。 このように、マルチプレクサは、単一の接続の利用可能な容量を複数の伝送チャネル間で共有することを可能にする回路または装置と考えることができます。
セレクタピンを介して、1つだけの入力が唯一の出力と通信することができます。 制御ユニットは、すべての入力を順番にスキャンし、与えられた信号のサンプリング定理を尊重する速度でそれらを読み取ります。
本質的に、マルチプレクサは、与えられた期間にわたって与えられた帯域幅でネットワーク上で送信できるデータの量を増やすために使用されています。 デジタル・マルチプレクサは、複数のデータ取得ネットワークから来るデジタル入力信号を持っています。 このデバイスは、これらの入力信号を処理システム (通常はマイクロプロセッサ) に転送し、データを受信して処理し、出力デバイスに転送し、システム全体を制御します。 アナログマルチプレクサは、n個のアナログチャネルを1個のアナログ出力チャネルに変換することができるデバイスです。 この整流は、選択する入力チャネルを符号化したデジタル信号によって制御される。 アナログ・マルチプレクサは、シングルエンドまたは差動入力を処理することができます。 シングルエンドのマルチプレクサでは、デバイスは個々のアナログ・チャネルを整流するように設定されますが、差動マルチプレクサは差動信号に使用できます。
G.M. International D2000 Intrinsically Safe Multiplexing System は、デジタルまたは温度フィールド・アプリケーションで使用できます。 具体的には、ゲートウェイユニット(D2050M)、熱電対、RTD、mVまたはmA信号から温度を受け取る16入力拡張ボード(D2010M、D2011M)、32入力デジタル拡張ボード(D2030M)、SPDTリレー出力付き(D2052M)またはオープンコレクタ出力付き(D2053M)信号リピーターをシリーズに含んでいます。
一般的なアプリケーションでは、安全ゾーンに設置されたゲートウェイ(D2050M)が2線式の本質安全防爆通信を行い、I/Oボード(D2010M、D2011M、D2030M)に信号と電力の両方を供給しています。 センサーの近くに設置されたI/Oボードは、データを取得してゲートウェイに送信し、ゲートウェイはフィールドバス(冗長Modbus)またはシリアル(RS232)出力信号を安全ゾーン内のPLC/DCに送信します。 制御装置の配線や搭載I/Oボードのコスト削減は、データ取得システムの最適化と相まって、大きな効果を発揮しています
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