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如何实现4-20mA不拆线测电流?

日期:2019-10-04 09:32
4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
4-20mA信号电流测量方法:
1、对于电流输入信号,可采用测量信号端对地电压的方式估算电流值;
2、对于电流输入信号,也可采用拆线串接电流表的方法测量信号电流;
3、对于电流输出信号可将电流表直接短时短接输出端子测量电流值;
4、对于电流输出信号,也可采用拆线串接电流表的方法测量信号电流;
5、外部设备有专用测试接口;
6、带HART功能的仪表使用智能终端进行测量;
7、带有专用测试接口。
上述常用方法的分析:
第1种方法测量过程不会影响信号传递,但操作维修人员必须熟知模块输入电阻,这点对于很多人来说有一定难度,这会为信号测量带来一定不确定性。
第2~4种方法可以直接读出信号电流,但都会影响正常的测量功能,拆线甚至会导致仪表断电重启。
第5种方法对仪表有特殊要求,只有个别厂家的仪表具有该功能,而且需要到现场去开盖检测,除了防爆场合禁止开盖的限制外,还不能排除线路故障的影响。
第6种方法是未来的发展趋势,但目前只有部分品牌具有该功能。其中安徽研烁科技的金沙js5官网底板就配备了专用的HART接口用于HART信号的采出。另外HART通讯的前提是仪表和线路均正常,线路故障或仪表故障导致通讯不正常时还需要使用万用表进行检测。
第7种方法可以使用万用表或专用回路测试仪读取电流电压信号,直接了解信号状况。安徽研烁科技的第二代金沙js5官网底板全面配置了该接口。
拆线测电流的弊端:
1、影响上位机正常检测数据显示;
2、若此测点涉及连锁保护,在未解除相应连锁保护时拆线测电流,有可能导致连锁保护误动;
3、拆线时有可能引起相邻设备接线误动,导致不安全情况发生。
为何需要不拆线测电流?
由于目前大量中小企业维修人员缺乏必要的培训,维修人员对仪表性能、系统线路不熟悉,经常遇到有人因使用万用表不当造成的回路短路、自动状态下拆线测电流导致控制异常动作、防爆场合开盖等危及生产安全的行为,甚至酿成恶性事故。笔者就遇到过维修人员因测量催裂化装置再生器压力不当造成的双动滑阀异常动作,导致ESD系统启动紧急停车,差点酿成恶性爆炸事故。
企业维修人员流动频繁,技术水平的提高也不是一朝一夕之事。
 
自控设计人员在进行工程设计时必须考虑目前企业的实际现状,如何通过设备技术升级来提高系统的保护水平,规范测量行为,预防事故发生是摆在自控设计人员面前不能回避的问题。
如何采用简单易行的办法测量线路的信号电流和电压,判断线路和仪表故障范围,在进行日常维护时既能进行信号幅度检查,又不影响正常的测量控制功能,适合目前工业企业维护人员的实际技术水平。
中间继电器的原理是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大(即增大继电器触头容量)的继电器。其实质是电压继电器,但它的触头较多(可多达8对)、触头容量可达5-10A、动作灵敏。
 

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