現代集成電路 (IC) 技(ji)術(shu)和(he)在(zai)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)方(fang)麵(mian)取(qu)得(de)的(de)進(jin)展(zhan)使(shi)分(fen)配(pei)遍(bian)及(ji)整(zheng)個(ge)裝(zhuang)置(zhi)的(de)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)變(bian)得(de)現(xian)實(shi)且(qie)有(you)很(hen)好(hao)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)。這(zhe)個(ge)體(ti)係(xi)結(jie)構(gou)是(shi)通(tong)過(guo)將(jiang)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)分(fen)成(cheng)多(duo)個(ge)分(fen)部(bu)來(lai)完(wan)成(cheng)的(de),這(zhe)些(xie)分(fen)部(bu)或(huo)是(shi)由(you)中(zhong)央(yang)係(xi)統(tong)計(ji)算(suan)機(ji)來(lai)管(guan)理(li)或(huo)是(shi)獨(du)立(li)運(yun)行(xing)。
 考慮到這裏,那你為什麼應在控製和數據采集係統中使用信號調理模塊(Signal Conditioning Module, SCMs)呢? ■ 使傳感器的輸出信號標準化。所有傳感器都在相同的電壓(電流)條件下傳送信息;這使布線簡單化,使所有模擬-數字轉換器 (ADC) 的接收前端標準化,並在有電磁幹擾的情況下傳送傳感器信息信號。 ■ 有了標準化的信號水平和刻度係數,就可加入或升級傳感器-信號調理模塊組合,從而便於係統的擴展或使用新的傳感器技術,而對係統控製軟件的影響最小。 ■ 可直接在傳感器所在處為傳感器信息建立共用刻度和線性化。 ■ 從(cong)遠(yuan)端(duan)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)與(yu)其(qi)相(xiang)連(lian)的(de)調(tiao)理(li)模(mo)塊(kuai)到(dao)接(jie)收(shou)設(she)備(bei)的(de)通(tong)路(lu)上(shang)通(tong)常(chang)要(yao)橫(heng)跨(kua)許(xu)多(duo)地(di)線(xian)節(jie)點(dian),從(cong)而(er)使(shi)它(ta)有(you)可(ke)能(neng)受(shou)到(dao)不(bu)希(xi)望(wang)有(you)的(de)由(you)接(jie)地(di)環(huan)路(lu)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)壓(ya)的(de)影(ying)響(xiang)。信(xin)號(hao)調(tiao)理(li)模(mo)塊(kuai)能(neng)提(ti)供(gong)三(san)重(zhong)隔(ge)離(li)(信號、源自現場的激勵和源自計算機的電源),從而去除那些由接地環路引起的破壞。 ■ 為了減少係統的平均修複時間。因為使用各自獨立的傳感器信號調理模塊允許通過更換信號調理模塊來修複現場故障。 ■ 對那些基於微處理器的控製器中作為模擬前端輸入的ADC(模擬數字轉換器)卡,大多數可獲得噪聲過濾。然而,用一個帶有先進的高質量多極過濾器的信號調理模塊能提供更好的抗噪聲性和過濾功能。 ■ 帶有歸一化的隔離信號水平的信號調理模塊提供了一個簡單的、與本質安全障礙的接口,這在危險環境中是需要的。 ■ 那些用4~20 mA電流回路來傳輸模擬現場數據的信號調理模塊可為係統工程師提供更多優點。如一個單獨的電流回路信號調理模塊能將現場監測器、自主控製器和主控計算機全部連接在同一現場回路中。 ■ 帶有輸入隔離和多極過濾的高級信號調理模塊能提供以下保護:在60赫茲下超過85分貝的正常模式抑製;在50~60赫茲下超過160分貝的共用模式抑製;連續的1500Vrms(均方根電壓值)共用模式電壓;在反相極性下240Vrms連續的差分輸入過載;ANSI/IEEE C37.90.1-1989 瞬態保護。 如何使用它們? 信號調理模塊有許多標準組件類型,為係統工程師提供了若幹條能實現以上所列益處的途徑。信號調理模塊取自標準的5B和7B組件,其中每一個都可插入現場可安裝的“主板”。該主板可通過下述兩種方式與控製設備相連接:直接經由多路模擬線路或是經由一光學上隔離的串行RS-232 鏈。現場傳感器布線用典型的儀器現場接線端子直接與模塊式主板相連。最通用的信號調理模塊組合方式之一或許是DINrail係統,它允許以單個獨立模塊方式安裝,用可移動的現場布線連接可達到瞬時模塊更換和用模擬、串行或高速總線技術來選擇輸出模式的目的。 |