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一個4-20ma信号怎麼分兩個儀表用

職場 更新时间:2024-10-05 17:01:22

一個4-20ma信号怎麼分兩個儀表用(它是如何工作的)1

工業過程中測試回路包括傳感器輸入、溫度、壓力、流量等。

被測量的過程變量被轉化成信号傳輸到回路中的其它單元,例如顯示器和控制器;接着控制器根據信号對過程進行控制,例如,對閥門等執行關閉或開啟的動作。

控制回路可以是模拟量的,也可以是離散量。

4-20mA控制回路的構成基礎要件

  • 24V電源供電
  • 變送器控制4-20mA信号使其與過程變量成比例變化
  • 指示器将4-20mA信号轉化為相應過程變量
  • 指示器或控制器I/O輸入電阻250Ω分流器生成1-5V輸入信号(歐姆定律:電壓=電流*電阻,4-20 mA X 250 ohms = 1-5V)

控制回路中的溫度變送器和壓力變送器

回路中的溫度變送器通常通常測量的是過程介質,如流體等的溫度值。通常情況下:
  1. 它們将熱電偶或熱電阻傳感器的溫度信号轉換為4-20mA信号然後再輸出;
  2. 控制器再将4-20mA反譯為具體的溫度值;
  3. 基于此溫度值,控制回路會給實現對過程終端控制元件的控制。
同樣,控制回路中的壓力變送器,通常用來測量過程介質的壓力值:
  1. 傳感器感知壓力,又由變送器将信号轉換為4-20mA信号;
  2. 控制器再将4-20mA信号反譯為壓力值;
  3. 控制器根據壓力值,給閥門發送指令,控制閥門開度實現安全閥控制,确保容器不産生危險壓力。

常見控制回路故障及原因

  • 接線和端子的問題:壞的終端,絕緣問題,線路的腐蝕及污染等;
  • 回路電源:噪音幹擾、過壓等問題都可能導緻回路工作的不正常;
  • 控制系統I/O卡件故障;
  • 變送器;
  • 傳感器:元件的損壞、測量通道的阻塞。

回路故障排查步驟

一. 驗證4-20mA信号

用串聯法或用毫安電流鉗表測量4-20毫安信号

  1. 驗證電源供電
  2. 查找線路問題
  3. 查找I/O問題
  4. 查找有問題的接線終端

故障排查步驟:

  1. 測量回路中的毫安數值,如果測量到了0mA,那麼繼續深入排障;
  2. 如果控制器沒有指示顯示,可能是I/O輸入的保險絲熔斷,回路出現開路故障。

二. 控制器I/O問題排障:4-20毫安回路排障(替代測試)

變送器替代測試是非常好的I/O故障分析方法,即使用測試設備輸出一個标準信号來核對控制的輸出。

故障排查步驟:

  1. 斷開變送器連接,将回路校準器或過程表連接在原變送器位置;
  2. 設置毫安模拟,并設置範圍在4-20毫安;
  3. 驗證指示器的正确數值,在同一測試中完成對線路、電源供電和I/O的測試;
  4. 如果控制器沒有指示顯示,可能是I/O輸入的保險絲熔斷,回路出現開路故障。可通過測量在250Ω輸入來進行驗證。
三. 電源供電問題排查使用回路校驗儀或多用表,測量回路供電電壓。

故障排查步驟:

  1. 測量電源供電,應該在近似24V。
  2. 如果測量結果是不确定的,就進行替代測試。

2.1 斷開裝置回路電源

2.2 将回路校準器或過程表的24V回路供電端連接在這個位置

2.3 如果此時問題得到解決,那麼裝置的回路電源可能有缺陷或者存在過載

四. 線路噪聲排障線路噪聲産生的原因絕緣性能差、電纜屏蔽故障、接地回路故障、臨界電源供電、布線錯誤等。噪聲信号的捕捉和确認可以通過帶萬用表功能的過程多用表,或者萬用表、手持式示波表等設備來查找系統中是否存在交流信号。在正常情況下,系統中應該隻有少量的mV級的交流電壓存在。

回路排障工具推薦

可被測量或被模拟輸出的變量

測量和輸出信号所用工具

技術人員需要查驗哪些信息

測量4-20mA信号

萬用表,回路校準器

測得的毫安數值是否為預計的數值?

輸出4-20mA信号

回路校準器

I/O或者其他毫安輸入設備是否正确工作?供電、布線和I/O是否正确工作?

測量24V回路電壓

萬用表

完整的24V供電是否可用?是否存在缺陷和過載的情況?

提供24V回路電壓供電

回路校準器

對固定供電儀表的替代測試,檢測回路供電是否要求?

輸出0-10V,1-5V電壓

具備電壓輸出的回路校準器或特定的毫安鉗形表

I/O或者其他電壓輸入設備是否正确工作?

連續性測量

萬用表,過程表,多功能過程校驗儀

查找短路、不良端子、電阻連接線和錯誤布線

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