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温度传感器与控制系统的连接方法分析

日期:2018-07-03点击数:341赞数:0

        将温度测量的结果传回控制室,对于工厂运营和成本都具有深远的影响。控制、监控或者记录情况的时候都需要测量温度,而温度也是工厂当中 常见的测量变量。每一项应用对于准确度、可靠性以及匹配的系统架构都有着自己独特的要求。遵循这些要求,选择合适的连接方式,保证温度测量能够在成本合理的前提下具有合适的效果。
        温度传感器的 终目标,是保证控制室的准确度、可靠性和稳定性。除此之外,解决方案还应该易于维护,实际的拥有成本尽可能低。设计工程师必须要考虑很多技术、性能和拥有成本方面的问题,以便于制定正确的决策。
        在你开始评估应用的时候,要考虑如下这些问题:
        ■ 这些测量使用电阻温度检测器(RTD)或者热电偶(TC)吗?
        ■ 这些测量点(传感器位置)与系统连接有多远?
        ■ 这些连接在终端是如何实现的?
        ■ 存在集线盒、导管或者电线槽吗?
        ■ 原始传感器信号是在哪里以及如何转化成可以使用的测量值?
        ■ 需要使用变送器帮助吗?如果需要的话,使用什么类型的变送器?
        ■ 变送器可以加载在哪里?
        ■ 无线变送器是一个选项吗?
        ■ 工厂中是否规定必须要使用模拟或者数字网络?如果是的话,使用的哪种?
        连接方法
        在考虑选择可靠的方法保证来自现场传感器的信号按照应用要求的绩效水平向控制系统传递的时候,有下面多个方法可选。
        直接布线:直接将现场传感器连接到控制室系统内部的输入卡架。信号经过整定,或者转化为模拟信号和数字信号,表示系统中使用的温度测量值。
        远程I/O:将I/O卡、机架和电源置入现场机箱当中,机箱再通过数字链路连接控制系统。这种方法与直连性质相同,但是传感器布线的距离更短。
        多路转换器:通常使用串行的RS232C或者RS485通讯接口以及以太网多路转换器在控制系统中进行通讯。这些通讯可以使用很多种主机协议,比如Modbus、OPC、Profibus或者其他专利型协议。尽管基本还算可靠,但是这种方法已经过时了,使用的数量越来越少。
        本地加载的变送器:变送器一般位于连接终端,或者与传感器集中加载在外壳上,也可能放在非常近的位置上。 基本的就是带有有限选项和功能的4-20mA输出版本。HART驱动的变送器是 常见的,它是绝大部分应用中高性能、高性价比的方案。现场总线架构使用基金会现场总线或者Profibus,允许多台变送器分享共同的双绞线信号线缆与控制室连接。

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