
在實際工業或者工控工程上最廣泛的采用4-20mA的電(diàn)流信號來傳輸模(mó)擬(nǐ)量。這是為什麽呢?17C视频知道常見的標準電信(xìn)號有0-20mA 4-20mA 0-10V 0-5V等等,為(wéi)啥一定要選用4-20mA的電流(liú)信號來傳輸模擬量呢?
1、首先是從現場應用的安全(quán)考慮
安全重點是以防爆(bào)安全火花(huā)型儀表來考慮的,並以控製儀表能量(liàng)為前提,把維持儀表正常工作的靜態和動態功耗降低到最低限度。輸出4~20mA.DC標(biāo)準信號的變送器,其電源電壓通常采用24V.DC,采用直(zhí)流(liú)電壓的主要原(yuán)因是可以(yǐ)不用大(dà)容量的電容器及電感器(qì),就隻需(xū)考慮變送器與控製室儀表連接(jiē)導線的分布電容及電感,如2mm2 的導線其分布電容為0.05μ/km左右;對於單線(xiàn)的電感為0.4mH/km左右;大大低於引爆氫氣的(de)數值,顯(xiǎn)然這對防爆是非常有利的。
2、傳送信號用電流源優(yōu)於(yú)電壓源
因為現(xiàn)場與控製室之間的距(jù)離較遠,連接電線的電阻較大時,如果用電壓(yā)源信號遠傳(chuán),由於電線(xiàn)電阻與接收儀表輸入電阻(zǔ)的分壓,將產生較大的誤(wù)差,如果用電流源信號作為遠傳,隻要傳送(sòng)回路不出現(xiàn)分支,回路中的電流就不會(huì)隨電線(xiàn)長短而改變,從而保證了傳(chuán)送(sòng)的精度。
3、信號最大電流選擇20mA的原因
最大電流20mA的選擇(zé)是基於安全、實用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表隻能(néng)采用(yòng)低電壓、低電流,4~20mA電流和24V.DC對易(yì)燃氫氣也是安全的,對於24V.DC氫氣的引爆電流為200mA,遠在20mA以上,此外還要綜合考慮(lǜ)生產(chǎn)現場儀表之間的連接距(jù)離,所帶(dài)負載等因素;還有功耗及成本問題,對(duì)電子元件的要求,供(gòng)電功率的要求等因素。
4、信號起點電流(liú)選擇4mA的原因
輸出為4~20mA的變送器(qì)以兩(liǎng)線製的居多,兩線製即電源、負載串聯在一起,有一(yī)公(gōng)共(gòng)點,而現場變送器與控製室儀表之間的(de)信號聯絡及供電僅用兩根電線。為什麽起(qǐ)點信(xìn)號不是0mA?這是基於兩(liǎng)點(diǎn):一是變(biàn)送器電路(lù)沒有靜態工作電流將無法工作,信(xìn)號起點電流4mA.DC,不與機(jī)械零點(diǎn)重合,這種“活零點”有利於識別斷電和斷線等故障。
舉例說明4-20mA電流信號如(rú)何轉化成(chéng)電壓信號
現有一壓力變送器,輸出為(wéi)4-20mA的電流,作(zuò)為變頻(pín)器的輸入信號,現在要求將變頻(pín)器的(de)輸入信號改為(wéi)電壓信號,也就是要將4-20mA的電流換成0-5V或0-10V的電壓。該變頻器(qì)有0-5V和0-10V兩種輸入。請問,該怎麽樣才(cái)能轉化呢(ne)?
通常這種轉化都(dōu)是直接用PLC的模擬(nǐ)量輸入與輸(shū)出模(mó)塊(如EM235),再通過(guò)plc編程可實(shí)現將輸入的4-20mA電流(liú)信號轉成(chéng)0-5V或0-10v電壓信號,見下電路圖與梯(tī)形圖:
一、EM235的連線圖:
連線(xiàn):1、選用A輸入口:將A+與RA接在(zài)一起(qǐ),外接4~20mA電流輸入信號(hào),其(qí)A- 端接PLC公共點M。A輸入口(kǒu)設置為(wéi)0~20mA電流(liú)輸(shū)入模式。
2、模擬輸出口用電壓(yā)輸出端口V0,其M0口接公共(gòng)端 M,輸出口設置為電壓(yā)輸出模(mó)式:0~10V(或 0~5V)。
一、plc編程(chéng)梯形圖:
程序說明:4~20mA電流輸入到A口,模塊將其轉換為數字(zì)量:AIW0=6400~32000,
如將(jiāng)AIW0值減(jiǎn)去6400,則AIW0-6400的數(shù)字量(liàng)為:0~25600,如將此值(AIW0-6400)×5÷4,則其數字量範圍變為:0~32000,將0~32000送入AQW0,由V0口輸出0~10V(或0~5V)電壓信號。