價(jià)格
￥1,122.00
型號(hào)
6ES7392-1AJ00-0AA0
品牌
廈門光沃自動(dòng)化設(shè)備有限公司
所在地
福建省 廈門市
更新時(shí)間
2024-01-24 19:06:01
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二線制變送器在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中使用頻度較高，它將非電量或電量轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)儀表可以接收的4～20mA信號(hào)。就變送器而言，它涉及到眾多諸如溫度、壓力、流量、液
位等變量。二線制變送器能將這些變量轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并且僅用兩根導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)信號(hào)線與電源線共用,完成供電及信號(hào)輸出。輸出的4～20mA在與輸入的物理變量呈現(xiàn)較高的線性度同時(shí)，將變送器內(nèi)部電路消耗的電流也包含在4～20mA內(nèi)。這種轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)是線路導(dǎo)線僅兩根，接線簡(jiǎn)單。在工業(yè)自控現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用非常廣泛。
與其他工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相同，二線制變送器也存在受干擾及抗干擾的問題。其中較為典型的干擾是由各個(gè)變送器之間，以及它們與接收多路變送器信號(hào)的PLC、DCS之間的參考電位（所謂“地”）不同引入的擾動(dòng)。或者信號(hào)在傳送到PLC、DCS的模擬量輸入端口過程中受到電氣干擾不同引起的相互擾動(dòng)。解決這個(gè)問題要遵循兩個(gè)原則。：外部設(shè)備（含變送器）與中央處理系統(tǒng)（例如PLC、DCS）之間要進(jìn)行電氣隔離。第二：外部設(shè)備信號(hào)（無論是外部設(shè)備傳送到中央處理系統(tǒng)還是中央處理系統(tǒng)傳送給外部設(shè)備）之間要實(shí)現(xiàn)相互電氣隔離。系統(tǒng)安裝遵循了這兩個(gè)原則就能完全克服由于“地”之間的差異引入的干擾。圖一示出四個(gè)外部信號(hào)與中央處理系統(tǒng)的連接。四個(gè)外部信號(hào)A B C D之間沒有共同電位參考點(diǎn)“地“，同時(shí)它們都與中央處理系統(tǒng)隔離。這種連接符合上述兩個(gè)原則，解決了不同“地”引入的擾動(dòng)。
二線制變送器與中央控制系統(tǒng)之間的電氣隔離，因工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)所用設(shè)備及模擬輸入板不同，有多種不同性能的隔離端子可以選擇。現(xiàn)以WS系列中的二線制產(chǎn)品來說明這一問題，以引起設(shè)計(jì)人員及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員的注意。
圍繞二線制變送器4～20mA信號(hào)隔離產(chǎn)品大致
類隔離器的內(nèi)部含有變送器，它直接將物理量轉(zhuǎn)化為4～20mA。溫度是常遇到的物理量。WS2050就是一種二線制溫度隔離式變送器，用于處理Pt100，Cu50等電阻式溫度傳感器（RTD）。一般RTD安裝在測(cè)溫點(diǎn)，變送器安裝在控制室內(nèi)。這種RTD是通過電阻變化來表現(xiàn)溫度變化的。以Pt100為例，在測(cè)量0～100℃溫度時(shí)，Pt100的阻值是從100Ω變化到138.5Ω，電阻值與溫度的關(guān)系大約為0.385Ω/℃。很明顯導(dǎo)線存在零點(diǎn)幾歐姆電阻就會(huì)帶來明顯地測(cè)量誤差。RTD安裝地點(diǎn)和變送器連接導(dǎo)線長(zhǎng)度不同，它的導(dǎo)線電阻也不相同。所以這種變送器前端都會(huì)有導(dǎo)線電阻補(bǔ)償功能。連接RTD常用方式是采用三根導(dǎo)線到變送器，要求這三根導(dǎo)線材質(zhì)、直徑、長(zhǎng)度相同，也即從RTD到WS2050之間的電阻值相等。如圖二所示：
在三根導(dǎo)線電阻r1=r2=r3條件下，經(jīng)過內(nèi)部電路處理，導(dǎo)線電阻引入的誤差被消除。這個(gè)性能稱為：長(zhǎng)線補(bǔ)償功能。一般長(zhǎng)線補(bǔ)償能力在幾十歐姆到二、三百歐姆。另外考慮到現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些意外情況，例如RTD三根導(dǎo)線有可能斷開?？赡芷渲幸桓鶖嚅_或兩根斷開，甚至三根全部斷開。為能準(zhǔn)確報(bào)告這種故障，輸出的電流值在有導(dǎo)線斷開情況就不能在4～20mA正常工作范圍之內(nèi)，它的輸出只能設(shè)定在遠(yuǎn)小于4mA或遠(yuǎn)大于20mA。上位機(jī)得到這個(gè)范圍內(nèi)
類似WS2050這種隔離二線制變送器，內(nèi)部的隔離器件均采用變壓器方式，一方面?zhèn)鬟f了信號(hào)，另一方面也將供電端的電能傳送到輸入部份，使輸入部分的各種電路能正常工作。
絕無例外的是二線制變送器輸出端接線方式均是由一個(gè)工作電源（一般為24VDC）串接一個(gè)取樣電阻或曰負(fù)載電阻RL構(gòu)成。RL一般為250Ω，以便將4～20mA信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?～5V電壓信號(hào)供模擬量輸入板處理。
同樣隔離二線制變送器處理熱電偶的型號(hào)為WS2060。熱電偶和變送器之間的連線，也有斷開的可能性。與WS2050相同，用戶也可要求設(shè)定斷偶時(shí)輸出<3.5mA或>26mA，以進(jìn)行故障判別。
同類型產(chǎn)品尚有多種，處理交流電流信號(hào)（例如5A AC）的型號(hào)為WS2026，處理0～10VDC，4～20mA輸入信號(hào)的為WS2022，處理位移信號(hào)的為WS2020。市場(chǎng)上出現(xiàn)的國外同類型產(chǎn)品也不少，例如日本M-system公司的B5VS、B5RS、B5TS以及德國weidmuller公司的產(chǎn)品。圖三是此類產(chǎn)品多路連接圖：
三個(gè)外部信號(hào)RTD﹑TC﹑電壓/電流之間沒有共同電位參考點(diǎn)“地“，同
第二類二線制隔離式產(chǎn)品是各種二線制配電器。其特點(diǎn)是隔離器內(nèi)部不含變送器。隔離器輸入端口具有為現(xiàn)場(chǎng)二線制變送器提供電源的功能，現(xiàn)場(chǎng)變送器產(chǎn)生的4-20mA信號(hào)隔離后傳送到模擬量輸入板。依據(jù)模擬量輸入板接口不同，有兩個(gè)品種可以選擇WS1525、WS2025。如圖四。
顯然無論WS1525還是WS2025，均能通過外部供電電源經(jīng)隔離后給兩線制變送器提供一個(gè)獨(dú)立的隔離電源；以保證在多路輸入情況下，多個(gè)變送器之間相互隔離。這二個(gè)產(chǎn)品的區(qū)別有二點(diǎn)①WS1525需要一個(gè)單獨(dú)電源供電，這個(gè)電源與輸入/輸出都隔離。而WS2025無須單獨(dú)電源供電。②WS1525輸出的4～20mA面對(duì)接口是電阻負(fù)載。WS2025輸出面對(duì)的是24VDC和取樣電阻（或稱負(fù)載電阻）相串聯(lián)的二線制供電回路。選擇隔離器產(chǎn)品的型號(hào)為變送器配電由現(xiàn)場(chǎng)所配PLC、DCS或其他儀表的模擬量輸入端口來定。不過，現(xiàn)在流行的大部分模擬量輸入接口板，對(duì)于兩種方式均可現(xiàn)場(chǎng)在上位機(jī)進(jìn)行設(shè)置，這就為用戶的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試帶來方便，不必更換隔離器，就可以實(shí)現(xiàn)正確對(duì)接。
產(chǎn)品運(yùn)行長(zhǎng)期可靠是用戶的基本要求，這也是生產(chǎn)廠家的不懈追求。影響產(chǎn)品長(zhǎng)期可靠的因素除了線路設(shè)計(jì)﹑元器件選取﹑工藝控制之外，產(chǎn)品本身的電能消耗及其引起的溫升起著重要作用。尤其產(chǎn)品體積變得越來越小﹑安裝密度越來越高，熱量問題也就日趨重要。所以問題的關(guān)鍵是降低產(chǎn)品本身電能消耗,降低產(chǎn)品內(nèi)部溫升。而消耗能量低﹑內(nèi)部溫升小正是二線制隔離變送器的特點(diǎn)。
上述的二大類隔離二進(jìn)制變送器中除了WS1525之外，其它幾種無論是內(nèi)含變送器的WS2050﹑WS2022等﹑或不含變送器而僅為外部變送器供電的W
由于WS1525的外加24VDC工作電源要分成二路隔離電源給產(chǎn)品的輸入/輸出部分供電，功率消耗明顯大于上述二線制的480mW。但是WS1525在設(shè)計(jì)上采用降低功耗技術(shù),它的24VDC電源上消耗電流大值在40mA以內(nèi)，也即消耗功率小于960mW，減掉外部變送器和外接取樣電阻消耗散出的400mW,大約有450mW功率在產(chǎn)品內(nèi)部散發(fā)熱量。這樣的消耗在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)是適中的。實(shí)踐證明，一個(gè)控制柜中安裝150只左右WS1525，長(zhǎng)期運(yùn)行。不存在明顯溫升，長(zhǎng)期工作可靠。
還有一點(diǎn)值得一提，現(xiàn)在越來越多的二線制變送器具有通訊功能，使用諸如SMART，HART協(xié)議，這就要求與之配套的產(chǎn)品，類似WS1525，WS2025能夠進(jìn)行雙