สายเคเบิลเครื่องมือวัด: โครงข่ายประสาทเทียมของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ สายเคเบิลเครื่องมือวัด เป็นสื่อสำคัญในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ควบคุม เซนเซอร์ และแอคทูเอเตอร์ต่างๆ และเรียกได้ว่าเป็นโครงข่ายประสาทข้อมูลของระบบอุตสาหกรรม ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรม 4.0 และการผลิตอัจฉริยะ ข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำในการส่งสัญญาณและความเสถียรของสายเคเบิลจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง สายเคเบิลเครื่องมือวัดซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันความสมบูรณ์ของสัญญาณและการทำงานของระบบที่เสถียร กำลังค่อยๆ ย้ายไปที่กึ่งกลางของเวที

สายเคเบิลเครื่องมือวัดมักจะใช้เพื่อส่งสัญญาณระดับต่ำ หน้าที่หลักคือเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณไฟฟ้าจะไม่ถูกรบกวนหรือบิดเบือนระหว่างการส่งสัญญาณ สายเคเบิลประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมกระบวนการและระบบตรวจสอบเครื่องมือในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ปิโตรเคมี พลังงานไฟฟ้า โลหะวิทยา เภสัชกรรม และการขนส่งทางรถไฟ ประสิทธิภาพเกี่ยวข้องโดยตรงกับความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของระบบควบคุมอัตโนมัติทั้งหมด

เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการใช้งานภายใต้สภาวะการทำงานที่ซับซ้อน Instrumentation Cable จึงมีมาตรฐานที่เข้มงวดในการออกแบบโครงสร้างและการเลือกใช้วัสดุ การออกแบบโครงสร้างป้องกัน การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) มีอยู่เกือบทุกที่ในพื้นที่อุตสาหกรรม แหล่งกำเนิดเสียงรบกวนที่รุนแรงจากมอเตอร์ขนาดใหญ่ไปจนถึงอินเวอร์เตอร์อาจรบกวนความเสถียรของสายสัญญาณ สายเคเบิลเครื่องมือวัดคุณภาพสูงมักจะใช้ชีลด์หุ้มด้วยลวดทองแดง ชีลด์อลูมิเนียมฟอยล์ หรือโครงสร้างชีลด์สองชั้นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่ดีที่สุด

การเลือกใช้วัสดุตัวนำ โดยทั่วไปสายเคเบิลเครื่องมือวัดจะใช้ทองแดงปราศจากออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัสดุตัวนำ การนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการสูญเสียสายได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย ในแง่ของวัสดุฉนวน วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ โพลีเอทิลีน (PE), โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมขวาง (XLPE) และโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) วัสดุที่แตกต่างกันมีข้อดีและข้อเสียในเรื่องการทนต่ออุณหภูมิ การหน่วงไฟ และความยืดหยุ่นในตัวเอง และสามารถปรับแต่งตามสภาพแวดล้อมการใช้งานจริงได้

คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของ Instrumentation Cable คือความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ตัวอย่างเช่น ในสถานที่ที่มีการกัดกร่อนสูง ความชื้นสูง และความแตกต่างของอุณหภูมิสูง เช่น โรงงานปิโตรเคมีหรือแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง สายเคเบิลธรรมดามักจะทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานานได้ยาก และสายเคเบิลเครื่องมือวัดที่ออกแบบมาสำหรับสถานการณ์ดังกล่าวจะต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีที่ดีเยี่ยม ประสิทธิภาพการกันน้ำ และความแข็งแรงทางกล รุ่นพิเศษบางรุ่นยังต้องมีคุณสมบัติทนไฟ ควันต่ำ และปราศจากฮาโลเจน เพื่อให้เป็นไปตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด

นอกจากประสิทธิภาพทางเทคนิคแล้ว การปกป้องสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาที่ยั่งยืนยังเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบสายเคเบิลเครื่องมือวัดสมัยใหม่อีกด้วย ผู้ผลิตจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังใช้วัสดุรีไซเคิลและกระบวนการที่มีมลพิษต่ำเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพทางอุตสาหกรรมไว้ได้

สายเคเบิลเครื่องมือวัดไม่ได้เป็นเพียงตัวพาสัญญาณธรรมดาเท่านั้น แต่ยังเป็น "เส้นใยประสาท" ที่ไม่สามารถทดแทนได้ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมอีกด้วย โดยจะส่งคำสั่งควบคุมจาก "สมอง" ไปยัง "มือและเท้า" และยังส่งข้อมูลสภาพแวดล้อมที่รวบรวมโดยเซ็นเซอร์ต่างๆ ไปยังศูนย์ควบคุมเพื่อให้ได้ระบบควบคุมและควบคุมแบบวงปิด อาจกล่าวได้ว่าหากไม่มีสายเครื่องมือวัดประสิทธิภาพสูง เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างระบบอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพและชาญฉลาดอย่างแท้จริง