Pam 4-20mA?

Beth yw 4-20mA?

Diffinnir safon signal 4-20mA DC (1-5V DC) gan y Comisiwn Electrotechnegol Rhyngwladol (IEC) ac fe'i defnyddir ar gyfer signalau analog mewn systemau rheoli prosesau.

Yn gyffredinol, mae'r cerrynt signal ar gyfer offerynnau a mesuryddion wedi'i osod i 4-20mA, gyda 4mA yn cynrychioli'r isafswm cerrynt a 20mA yn cynrychioli'r cerrynt mwyaf.

Pam mae allbwn cyfredol?

Mewn lleoliadau diwydiannol, gall defnyddio mwyhadur signal i gyflyru a thrawsyrru signalau dros bellteroedd hir gan ddefnyddio signalau foltedd arwain at sawl problem.Yn gyntaf, gall signalau foltedd a drosglwyddir dros geblau fod yn agored i ymyrraeth sŵn.Yn ail, gall ymwrthedd dosbarthedig y llinellau trawsyrru achosi diferion foltedd.Yn drydydd, gall darparu pŵer i'r mwyhadur signal yn y maes fod yn heriol.

Er mwyn mynd i'r afael â'r materion hyn a lleihau effaith sŵn, defnyddir cerrynt i drawsyrru signalau oherwydd ei fod yn llai sensitif i sŵn.Mae'r ddolen gyfredol 4-20mA yn defnyddio 4mA i gynrychioli signal sero a 20mA i gynrychioli signal ar raddfa lawn, gyda signalau o dan 4mA ac uwch na 20mA yn cael eu defnyddio ar gyfer larymau namau amrywiol.

Pam ydyn ni'n defnyddio 4-20mA DC (1-5V DC)?

Gall offerynnau maes weithredu system dwy wifren, lle mae'r cyflenwad pŵer a'r llwyth wedi'u cysylltu mewn cyfres â phwynt cyffredin, a dim ond dwy wifren sy'n cael eu defnyddio ar gyfer cyfathrebu signal a chyflenwad pŵer rhwng y trosglwyddydd maes a'r offeryn ystafell reoli.Mae defnyddio signal DC 4mA fel y cerrynt cychwyn yn darparu cerrynt gweithredu statig i'r trosglwyddydd, ac mae gosod y pwynt sero trydanol ar 4mA DC, nad yw'n cyd-fynd â'r pwynt sero mecanyddol, yn caniatáu canfod diffygion megis colli pŵer a thorri ceblau. .Yn ogystal, mae'r system dwy wifren yn addas ar gyfer defnyddio rhwystrau diogelwch, gan helpu i amddiffyn rhag ffrwydrad.

Mae offerynnau ystafell reoli yn defnyddio trosglwyddiad signal foltedd-cyfochrog, lle mae offerynnau sy'n perthyn i'r un system reoli yn rhannu terfynell gyffredin, gan ei gwneud yn gyfleus ar gyfer profi offerynnau, addasu, rhyngwynebau cyfrifiadurol a dyfeisiau larwm.

Y rheswm dros ddefnyddio 4-20mA DC ar gyfer cyfathrebu signal rhwng offerynnau maes ac offerynnau ystafell reoli yw y gall y pellter rhwng y cae a'r ystafell reoli fod yn sylweddol, gan arwain at wrthwynebiad cebl uwch.Gall trosglwyddo signalau foltedd dros bellteroedd hir arwain at gamgymeriadau sylweddol oherwydd y gostyngiad foltedd a achosir gan wrthwynebiad y cebl a gwrthiant mewnbwn yr offeryn derbyn.Mae defnyddio signal ffynhonnell gyfredol gyson ar gyfer trosglwyddo o bell yn sicrhau bod y cerrynt yn y ddolen yn aros yr un fath waeth beth fo hyd y cebl, gan warantu cywirdeb trosglwyddo.

Y rheswm dros ddefnyddio signal DC 1-5V ar gyfer rhyng-gysylltiad rhwng offerynnau ystafell reoli yw hwyluso sawl offeryn sy'n derbyn yr un signal ac i gynorthwyo gyda gwifrau a ffurfio systemau rheoli cymhleth amrywiol.Os defnyddir ffynhonnell gyfredol fel y signal rhyng-gysylltu, pan fydd offerynnau lluosog yn derbyn yr un signal ar yr un pryd, rhaid cysylltu eu gwrthiant mewnbwn mewn cyfres.Byddai hyn yn fwy na chynhwysedd llwyth yr offeryn trawsyrru, a byddai potensial daear signal yr offerynnau derbyn yn wahanol, gan gyflwyno ymyrraeth ac atal cyflenwad pŵer canolog.

Mae defnyddio signal ffynhonnell foltedd ar gyfer rhyng-gysylltiad yn gofyn am drawsnewid y signal cerrynt a ddefnyddir ar gyfer cyfathrebu ag offerynnau maes yn signal foltedd.Y dull symlaf yw cysylltu gwrthydd safonol 250-ohm mewn cyfres yn y gylched trawsyrru gyfredol, gan drosi 4-20mA DC i 1-5V DC.Yn nodweddiadol, cyflawnir y dasg hon gan drosglwyddydd.

Mae'r diagram hwn yn defnyddio gwrthydd 250-ohm i drosi'r signal cerrynt 4-20mA yn signal foltedd 1-5V, ac yna mae'n defnyddio hidlydd RC a deuod sy'n gysylltiedig â phin trosi AD y microreolydd.

“Yma atodi diagram cylched syml ar gyfer trosi signal cerrynt 4-20mA yn signal foltedd:

Pam mae'r trosglwyddydd yn cael ei ddewis i ddefnyddio signal DC 4-20mA i'w drosglwyddo?

1. Ystyriaethau diogelwch ar gyfer amgylcheddau peryglus: Mae diogelwch mewn amgylcheddau peryglus, yn enwedig ar gyfer offerynnau atal ffrwydrad, yn gofyn am leihau'r defnydd pŵer statig a deinamig sy'n angenrheidiol i gadw'r offeryn yn gweithredu.Mae trosglwyddyddion sy'n allbynnu signal safonol DC 4-20mA fel arfer yn defnyddio cyflenwad pŵer DC 24V.Mae'r defnydd o foltedd DC yn bennaf oherwydd ei fod yn dileu'r angen am gynwysyddion ac anwythyddion mawr ac yn canolbwyntio ar gynhwysedd dosbarthedig ac anwythiad y gwifrau cysylltu rhwng y trosglwyddydd a'r offeryn ystafell reoli, sy'n llawer is na cherrynt tanio nwy hydrogen.

2. Mae trosglwyddo ffynhonnell gyfredol yn cael ei ffafrio dros ffynhonnell foltedd: Mewn achosion lle mae'r pellter rhwng y cae a'r ystafell reoli yn sylweddol, gall defnyddio signalau ffynhonnell foltedd ar gyfer trosglwyddo gyflwyno gwallau sylweddol oherwydd y gostyngiad foltedd a achosir gan y gwrthiant cebl a'r mewnbwn ymwrthedd yr offeryn derbyn.Mae defnyddio signal ffynhonnell gyfredol ar gyfer trosglwyddo o bell yn sicrhau bod y cerrynt yn y ddolen yn aros yn gyson, waeth beth fo hyd y cebl, a thrwy hynny gynnal cywirdeb trosglwyddo.

3. Y dewis o 20mA fel y cerrynt uchaf: Mae'r dewis o uchafswm cyfredol o 20mA yn seiliedig ar ystyriaethau diogelwch, ymarferoldeb, defnydd pŵer, a chost.Dim ond foltedd isel a cherrynt isel y gall offerynnau atal ffrwydrad eu defnyddio.Mae'r cerrynt 4-20mA a 24V DC yn ddiogel i'w defnyddio ym mhresenoldeb nwyon fflamadwy.Y cerrynt tanio ar gyfer nwy hydrogen gyda 24V DC yw 200mA, sy'n sylweddol uwch na 20mA.Yn ogystal, mae ffactorau megis y pellter rhwng offer safle cynhyrchu, llwyth, defnydd pŵer, gofynion cydrannau electronig, a gofynion cyflenwad pŵer yn cael eu hystyried.

4. Y dewis o 4mA fel y cerrynt cychwyn: Mae'r rhan fwyaf o drosglwyddyddion sy'n allbwn 4-20mA yn gweithredu mewn system dwy wifren, lle mae'r cyflenwad pŵer a'r llwyth wedi'u cysylltu mewn cyfres gyda phwynt cyffredin, a dim ond dwy wifren sy'n cael eu defnyddio ar gyfer cyfathrebu signal a chyflenwad pŵer rhwng y trosglwyddydd maes a'r offeryn ystafell reoli.Mae'r dewis o gerrynt cychwyn 4mA yn hanfodol er mwyn i gylched y trosglwyddydd weithredu.Mae cerrynt cychwyn 4mA, nad yw'n cyd-daro â'r pwynt sero mecanyddol, yn darparu “pwynt sero gweithredol” sy'n helpu i nodi diffygion megis colli pŵer a thorri ceblau.

Mae defnyddio signalau 4-20mA yn sicrhau ychydig iawn o ymyrraeth, diogelwch a dibynadwyedd, gan ei gwneud yn safon a fabwysiadwyd yn eang mewn cymwysiadau diwydiannol.Fodd bynnag, defnyddir fformatau signal allbwn eraill, megis 3.33mV / V, 2mV / V, 0-5V, a 0-10V, hefyd i drin signalau synhwyrydd yn well a chefnogi systemau rheoli amrywiol.