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關鍵詞:過程控製 自動化 模擬信號 信號高低選擇 比較變送器 控製係統軟保護 超馳控製
概述:
zaigongkongzhinenghuahezidonghuayunxingzhong,tongchangzidongkongzhixitongdoushizaiyunxingguochengchuyuzhengchanggongzuozhuangkuangshifahuizuoyongde。dangkongzhizhongchuxianbuzhengchanggongzuozhuangkuangshi,zewangwangyaotuichuzidongkongzhierqiehuanweishoudongkongzhi,daigongzuozhuangkuangjibenhuifuzhengchangyihouzaitouruzidongkongzhizhuangtaide。
現代石油化工、電力監控、食品加工、guidaojiaotongdengguochenggongyezhong,yuelaiyueduodeshengchanzhuangzhiyaoqiukongzhixitongjinengzaizhengchanggongyizhuangkuangxiafahuikongzhizuoyong,younengzaifeizhengchanggongzuozhuangkuangxiarengranqidaozidongkongzhizuoyong,shishengchanguochengjinkuaihuifudaozhengchanggongzuozhuangkuang,zhishaoyeshiyouzhuyuhuoyoudaiyugongzuozhuangkuanghuifuzhengchang。zhezhongfeizhengchanggongzuozhuangkuangshidekongzhixitongshuyuanquanbaohucuoshi。
安保措施有兩大類:一是硬保護,二是軟保護。
硬保護措施就是聯鎖保護控製係統。當生產過程工作狀況超出一定控製範圍時,聯鎖保護係統采取一係列相應的措施,如報警、由自動控製轉接到手動控製、聯(lian)鎖(suo)動(dong)作(zuo)等(deng),使(shi)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)處(chu)於(yu)相(xiang)對(dui)安(an)全(quan)的(de)狀(zhuang)態(tai)。但(dan)這(zhe)種(zhong)硬(ying)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)經(jing)常(chang)會(hui)使(shi)運(yun)行(xing)中(zhong)的(de)設(she)備(bei)停(ting)車(che)或(huo)速(su)度(du)轉(zhuan)緩(huan),造(zao)成(cheng)較(jiao)大(da)的(de)經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi)。於(yu)是(shi),人(ren)們(men)在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)探(tan)索(suo)出(chu)許(xu)多(duo)更(geng)為(wei)安(an)全(quan)經(jing)濟(ji)的(de)軟(ruan)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)來(lai)減(jian)少(shao)停(ting)車(che)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)失(shi)。
所suo謂wei軟ruan保bao護hu措cuo施shi,就jiu是shi當dang生sheng產chan工gong作zuo狀zhuang況kuang超chao出chu一yi定ding控kong製zhi範fan圍wei時shi,不bu是shi消xiao極ji地di輸shu入ru聯lian鎖suo保bao護hu甚shen至zhi停ting車che,而er是shi自zi動dong地di切qie換huan到dao一yi種zhong新xin的de控kong製zhi係xi統tong中zhong,這zhe個ge新xin的de控kong製zhi係xi統tong取qu代dai了le原yuan來lai的de控kong製zhi係xi統tong對dui生sheng產chan過guo程cheng進jin行xing控kong製zhi,當dang工gong作zuo狀zhuang況kuang恢hui複fu正zheng常chang時shi,又you自zi動dong地di切qie換huan到dao原yuan來lai的de控kong製zhi係xi統tong中zhong。由you於yu要yao對dui工gong作zuo狀zhuang況kuang是shi否fou正zheng常chang進jin行xing判pan斷duan,要yao在zai兩liang個ge控kong製zhi係xi統tong當dang中zhong選xuan擇ze。因yin此ci,稱cheng為wei選xuan擇ze性xing控kong製zhi係xi統tong,有you時shi也ye稱cheng為wei取qu代dai控kong製zhi或huo超chao馳chi控kong製zhi。
解決方案:
選擇性控製係統在結構上的最大特點是用一個模擬信號比較變送器作為選擇器,選擇器通常是兩個輸入信號,一個輸出信號。
對於高選器,輸出信號 Y等於一路輸入信號X1和另一路輸入信號X2中選出數值較大的一個。
例如: X1=5mA,X2=4mA; Ymax=X1=5mA。如圖1示。
對於低選器,輸出信號 Y等於一路輸入信號X1和另一路輸入信號X2中選出數值較小的一個。
例如: X1=5mA,X2=4mA; Ymin=X2=4mA。 如圖1示。
圖1· 模擬信號比較變送器的高選器和低選器 邏輯框圖
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模擬信號比較變送器的高選器選型:DIN ISO C1-P1-O1-SH |
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第一路輸入信號 X1 |
第二路輸入信號 X2 |
信號輸出 Ymax |
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4mA |
12mA |
12mA |
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20mA |
16mA |
20mA |
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模擬信號比較變送器的低選器選型:DIN ISO C3-P2-O6-SL |
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第一路輸入信號 X1 |
第二路輸入信號 X2 |
信號輸出 Ymin |
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3.3V |
10V |
3.3V |
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2.5V |
5V |
2.5V |
原理應用接線示意圖(如圖2所示)

圖2·原理應用接線示意圖
模擬信號比較變送器在過程控製中的應用方案舉例
應用一:兩個傳感器產生兩路4-20mA模擬信號,經變送器進行選擇比較、隔離放大後輸出4-20mA。(如圖3示)
圖3· 兩路模擬信號比較選擇、隔離放大原理框圖(信號低選放大器)
DIN ISO C1-P1-O1-SL比較變送器將兩個傳感器產生的兩路4-20mA模擬信號,進行選擇比較、隔離放大後輸出4-20mA,通過比較選擇其中低的一路輸出來實現工業過程控製的軟保護措施。這種比較變送器隻需要一個單電源(5V/9V/12V/24VDC)作為輔助電源供電,並且在信號輸入/信號輸出/輔助電源之間3KV三隔離。通過隔離放大後的4-20mA輸出信號抗幹擾能力和負載驅動能力大大增強(最大帶載可達650Ω),因此還可用於信號的遠程無失真傳輸。
應用二:兩個傳感器產生兩路4-20mA模擬信號,經變送器進行選擇比較、隔離轉換後輸出0-5V。(如圖4示)
圖4·兩路模擬信號比較選擇、隔離變送原理框圖(信號高選變送器)
DIN ISO C1-P2-O6-SH比較變送器是將兩個傳感器產生的兩路4-20mA模擬信號進行選擇比較、隔離,然後按比例轉換為0-5V的電壓信號輸出,這與工業現場PLC、MCU和DCS的數據采集(通常5V、3.3V)電路相匹配。通過比較選擇其中高的一路信號輸出來實現工業過程控製的軟保護措施。這種比較變送器隻需要一個單電源(5V/9V/12V/24VDC)作為輔助電源供電,並且在信號輸入/信號輸出/輔助電源之間3KV三隔離。
結束語:
在zai過guo程cheng控kong製zhi中zhong,自zi動dong控kong製zhi係xi統tong既ji要yao能neng工gong作zuo在zai正zheng常chang工gong作zuo狀zhuang況kuang,又you要yao能neng工gong作zuo於yu非fei正zheng常chang工gong作zuo狀zhuang況kuang。這zhe就jiu需xu要yao先xian對dui工gong作zuo狀zhuang況kuang是shi否fou正zheng常chang進jin行xing判pan斷duan,再zai對dui兩liang個ge控kong製zhi係xi統tong進jin行xing選xuan擇ze。DIN ISO C-P-O-S係列產品能將兩路直接輸入的模擬信號進行比較,並按設定要求選擇出其中的高信號或低信號(髙選或低選),然後將選出信號進行隔離放大轉換,實現工控智能化,減少因停車等原因造成的損失。
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